中国建筑第八工程局华北分公司安装第三项管部 天津 300450
摘要：随着高大型公建的不断增多，高大空间机电管线安装的技术问题亟需改善。为提升管道安装质量，需在满足甲方单位要求的情况下，增加BIM技术，提升现场管理人员管理力度，实现设计施工1:1还原。在预防管道碰撞的同时，也能有效解决协商慢、工期紧等问题，不仅提升了施工效率，还提升了施工验收标准。
关键词：大空间；机电管线；安装；BIM；成功率
引言
随着现代公建施工技术的快速发展，在现代城市化建设中，大型公建越来越普遍。高大空间管道施工作业的情况越来越普遍，在目前高大空间管道安装施工技术中，通常使用搭设脚手架移动平台的方式进行高空管道作业，不仅花费大量的人力物力，而且施工效率低，安全风险系数低。为提高大空间机电管线安装的效率，对天津市滨海新区高新区科技展示中心项目进行研究分析。
1 施工难点
本工程为大型超市与科技展示中心，对环境要求较高，每层楼内房间用途不一导致室内管线复杂，各专业管道在走廊等公共空间的排布施工交叉纵横，增加了施工难度。机电管线在施工前的排布必须考虑各专业管线的走向，施工空间和管与管的间距，对各专业的设计要求高，并且需要进行大量的协调工作，进行管线防碰撞、施工空间不够等问题的协商解决。所以施工前需对机电管线进行综合排布，但走廊内多层管道排布的相互交叉，十字连接等情况使采用传统的二维CAD图纸无法清楚的表达。
1.1 施工前技术问题
（1）工期对施工进度的影响。机电管线的安装一般需要在钢结构浇筑完成，上够强度之后才能进行，而且管线布置工作的工期较长，并且施工期间仍有大量的管线变更导致管线碰撞问题。
（2）管线安装图纸问题。机电管线大致有给水、中水、排水、消防水、空调水、通风、排烟、照明、动力系统、弱电、消防电等多种管道图。设计院一般都会分别设计出二维的CAD图，并不会出综合三维图，导致各个管道专业施工时对高度把握不一，导致管道碰撞，施工空间浪费等问题[1]。
（3）设计、施工协调问题。当施工与设计出现矛盾时，需要施工单位出具变更单交予甲方，甲方与设计单位进行协调。协调的过程施工场地是停滞的，导致了工期的延长以及工人人工费的浪费。
1.2 施工时技术问题
（1）目前高空间管道安装施工技术中，通常采用传统的满堂红脚手架或搭设脚手架移动平台来进行高空管道作业，施工前，需要花费大量的人力和物力来搭设满堂红脚手架或移动架，并且施工效率低，安全风险系数低。
（2）机电综合管线布置的合格率低，导致合格率低的主要因素大致有：设计图纸有问题；没有按图纸优化；施工有偏差。
2 解决方法
2.1 施工前问题解决方法
建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一体化性、 可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点[2]。
（1）信息完备性体现在BIM技术可对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述以及完整的工程信息描述。
（2）信息关联性体现在BIM图中可同时对各专业管道进行设计模拟，进行一个管道综合信息的关联汇总。
（3）信息一体化性体现在基于BIM技术可进行从设计到施工再到运营贯穿了工程项目的全生命周期的一体化管理。BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，不仅包含了建筑的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期终结的全过程信息。
（4）可视化。对于一般简单的东西，传统的施工图纸只是各个构件的信息在图纸上的采用线条绘制表达，但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了。，但是近几年建筑业的建筑形式各异，复杂造型在不断的推出，那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。所以BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前。
（5）协调性。这个方面是建筑业中的重点内容，不管是施工单位还是业主及设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。在设计时，往往由于各专业设计师之间的沟通不到位，而出现各种专业之间的碰撞问题，BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题，也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。
（6）模拟性。模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段，BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验，例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等；在招投标和施工阶段可以进行4D模拟（三维模型加项目的发展时间），也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而来确定合理的施工方案来指导施工。
（7）优化性。事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系，但在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。
（8）可出图性。BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助业主出图纸。
所以BIM技术的使用不仅可以解决施工前由于传统CAD图纸描述不明导致的管道碰撞问题，也可以直接出图，大大节约了后期变更协商的时间，提高了施工效率。
2.2 施工时问题解决方法
（1）在国外发达国家，利用升降平台车进行高空间管道施工技术已经很成熟，在我国升降平台车的使用还不普及。升降平台车的出现解决了高空间、狭窄区域施工作业困难的难题，保证了高空间管道安装的质量，大大提高高空间管道安装施工质量、施工效率、施工安全及达到降本增效的目的。通过采用高空间管道安装施工工艺后，大大提高了高空间管道安装的施工质量，大大缩短了夹层管道安装的施工时间，提高了工作人员的工作效率；确保了施工安全。并且采用此施工工法后，达到了降本增效的效果。
（2）使用BIM技术进行图纸的深度优化，对图纸中管道的尺寸、安装位置进行细致的设计排布，尽量避免出现管道碰撞的情况。
（3）加强施工管理，尽可能做到设计与施工1:1还原，加强对施工验收的要求，尽可能减少施工尺寸的误差系数。
3 预期的提升效果分析
对于本次天津市高新区科技展示中心项目, 经小组召开的研讨会进行分析后, 在问题的分析过程中, 发现机电安装工程由建筑给中水排水、建筑照明、动力系统、弱电工程、消防电工程、通风空调、消防工程、建筑智能等专业组成, 机电工程造价超过七千万元人民币, 是本项目的重要组成部分。其中模块式低温空气源热泵机组制冷量达到5330kw，安装机电部参与项目的建筑给水排水、建筑电气、通风空调、消防工程、电梯等系统的管道设计协商、铺设施工。而对于这些设施的安全性设备管理任务，以及管道安装施工、变更协商、控制误差比例、防碰撞预防等现场操作任务的完成，决定着项目的优劣。
4 结语
在解决类似于大空间机电管线安装方面的通病类问题，还是需要进行更加精确、更加实际化的设计、施工以及安装。BIM技术的应用可以解决大量由于设计、图纸问题导致的施工障碍问题。现场施工的精确性还是需要现场管理人员更加细致的监督，还得提高项目验收的要求。
参考文献：
[1]关威.提高机电综合管线布置的合格率[J].技术与市场,2018,25(04):166.
[2]荣慕宁,张二龙,高丽,翟佳琪.BIM技术在机电管线综合中的应用[J].建筑技术,2016,47(02):142-143.