陈 伟 李江彦
中国建筑第二工程局有限公司 北京 100160
摘要：BIM的出现改变了传统的施工方法，施工单位采用BIM技术，提高了各施工环节的协调性，缩短了工期，降低了成本。如今，基于BIM的建筑管线排布优化技术已经广泛应用于给排水、消防、通风等工程中。为了最大限度地保证工程质量，本文通过对BIM建筑管线排布优化技术的应用技术的介绍，将BIM技术应用于管道施工总平面布置中，解决了机械化施工现场的人工、材料的浪费问题，这将大大降低工程造价，降低施工风险。
关键词：BIM技术;建筑工程;管线综合排布;深化设计;三维可视化交底
1前言
随着BIM技术的不断发展，利用三维数字技术可以对建筑工程进行早期仿真，根据形成的三维模型、结构尺寸与管道设备的二维一体化模型，可用于施工前的碰撞仿真试验，从而提高原图质量，降低成本，优化综合管线，加强各环节的联系，保证施工质量。BIM的建筑管线排布优化技术在管道建设中的应用越来越广泛，管道综合优化涉及消防、排水、电力、通风等多个领域，已经可以满足建筑规模不断扩大和功能日益复杂的需要；利用BIM视觉技术可以使设计者在三维虚拟环境下进行工程设计和企业管理，将管线清晰地显示出来，及时发现管线的碰撞重叠，优化设计方案，避免了施工阶段出现的问题。
2建筑工程管线综合排布的BIM应用过程
2.1BIM技术应用的原因
BIM是一种基于PC平台的建筑设计软件，它的基本功能是在BIM软件中建立虚拟的三维模型，通过三维模型提供数据和信息，将建设项目的相关信息集中显示，方便设计人员和承包商了解工程细节。综合管线主要由给排水、建筑设计图、机电设计图等组成，可以有效避免图纸体系存在一些缺陷，如由于机电设备本身的复杂性、工程量大、建筑空间不足等原因导致的各部门之间缺乏沟通，缺乏必要的工作协调等问题。因此，如果施工前不能对管线进行优化，这些因素将导致施工现场混乱，严重影响施工质量。BIM技术可以根据现场施工情况、相关专家的意见和试验结果对设备进行优化，合理布置综合管线，大大增强施工质量；工程建设中提前进行管线布置，可以大大增加了机电工程的协调性；BIM技术还可以提前进行排孔，保证管道连接精度；另外，综合管线的合理布置可以弥补原有设计缺陷，减少因设计问题造成的损失。综上所述，BIM技术的广泛应用不仅是一个综合性的工程，而且是一个大规模的三维可视化模型，BIM技术有利于项目的正确合理施工，实现施工信息的集成与共享，提高施工效率。
2.2BIM管线综合深化设计
在BIM管线综合深化设计过程中，要根据工程图纸和实际优化建立建筑工程机电管线的基本结构模型，有关人员应注意管线的详细设计，提高管线内部的处理能力，需要注意的是，在一些规模较大的高层建筑工程中，内部管线的布置必须要进行一次全面的检查和试验。从整体的角度来说，如果没有做好BIM管线综合深化设计，将耗费大量不必要的资金，甚至可能会影响工程的顺利开展。因此，在检验设计过程中，必须有一个目标，对一些容易出现隐患的关键环节进行更改，这样才能在设计工作完成后达到目标。要保证主体工作的质量和效率，还必须对BIM软件中的图形和设计进行优化，根据每个模型，确定模型轮廓和平面布置参数，并根据管线设施的特点，确定图纸是否正确划分。在工程施工中，许多工程图纸的设计深度不能满足施工要求，如果在施工过程中发生问题，可能导致返工，严重的话会造成整个项目的失败，不仅浪费了材料，而且耽误了时间。BIM技术可以对机电一体化管道进行仿真和集成，便于进一步的设计。BIM技术可以将建筑结构、安装专业模型等技术集成在一起。BIM软件中相关专业模型的设计可以根据各专业设备和管道的综合布置模型的结果进行碰撞检测，及时对管道进行调整，从而找出设计中存在的问题。BIM管线综合深化设计还可以达到了解深化图纸的目的。在了解本工程特点的基础上，对主管道布置、管道位置、管径进行了分析，如多台风机、流量信息、泵房位置等。
通过简单的BIM模型和现场视觉特点，优化安装线，项目部BIM工程师和现场安装负责人协商有效的解决方案，确定合理的施工方案，导出碰撞报告，根据设计要求修改模型，发布相关图纸，审核同意反馈给设计院，并进行相应调整。
2.3BIM技术在施工及管理中的运用
施工现场输配管道采用BIM技术可以在原设计条件下，整合专业施工中存在许多问题，避免构成对BIM技术的不必要使用，尽量使每一个项目参与者聚集在一起，关注项目设计阶段的生命周期。使用BIM技术进行施工管理可以实现施工现场的三维模型和施工进度的动态可视化，并结合施工案例信息实现施工全过程动态集成信息管理与视景仿真。通过BIM管理平台，可以实现不同施工单位之间的信息交换、共享文件信息、保存和使用基于BIM的视听资料；各项目参与方可以协调、管理和控制不同工程专业之间的施工进度、施工质量和成本。在施工过程中，利用计算机中的BIM技术可以模拟模拟整个施工过程，并且可以在实际施工前对施工过程中可能出现的一系列问题进行预测和评价，并根据施工经验进行施工方案的优化。BIM技术在施工及管理中有着非常重要的指导作用，在施工现场，能及时解决施工中可能遇到的问题，从而降低施工成本，减少浪费。
3BIM技术在建筑工程中的效益分析
3.1技术方面
在BIM技术的支持下，可以及时发现设计错误，利用BIM技术，员工可以将二维图形转换成三维图形，使员工对工程图纸有更全面的了解，发现隐藏的可能缺陷。在实践中，还可以利用计算机强大的处理设计图纸的能力，降低工程项目中潜在的风险，提高工作效率。在施工过程中，利用BIM软件建立三维模型，各楼层标高等信息可以通过可视化的方式直观的进行质量管理，突破了传统CAD二维图形的局限性，实现了更准确的集成流水线架构。BIM技术在改变部分设计的同时，可以改变图形表面信息，保证图形表面和实际信息的一致性，减少更改所造成的大量返工，避免出现问题，实现对工程质量的准确管理和保证。。
3.2生产方面
随着时代的发展，建筑工程越来越复杂。利用BIM技术建立建筑安装工程的工程模型，可以及时和业主沟通，在施工前一阶段就发现问题，从而避免返工，大大降低BIM技术平台的成本。利用BIM技术进行指导，通过三维视景仿真，可以对管道工程施工中各专业的综合管线布置进行评价和分析，确定不同的管线高度和走向，分析了管道布置的合理性，以提高其功能性能。采用BIM后，现代建筑将能够在保证管道完整性的基础上，在内部布置大量不同的管道，该方法通过管道碰撞检测对不同的管道进行三维建模、修改和定位，合理优化布局，缩短管道长度，不仅可以控制成本，而且可以提高质量。
3.3成本方面
造价管理是影响工程质量、进度和安全的重要环节之一。每个建设项目都有完善的成本管理体系。因此，但是建筑工程的科学管理涉及到材料种类多、成本高，因此有必要建立科学的成本管理体系。BIM技术拥有可视化、参数化、智能化、多学科碰撞检测、控制网高、嵌入式检测等特点，在设计初就可以减少建筑材料损耗，节约成本。采用基于BIM或4D的施工管理技术对施工过程进行预模拟，准确分配材料，降低人工和机械成本，避免因技术和沟通问题造成的协调困难。
4结语
BIM技术已经在施工实践过程中得到了迅速的推广，并取得了良好的效果。利用BIM技术，设计人员可以在计算机上进行管道的三维布置，通过程序的碰撞检测功能，快速验证建筑管线排布的合理性，大大提高了工程进度和质量，节约了工程造价，降低了工程造价。BIM技术在管道综合布线施工中的应用，改变了传统的施工方法，减少了专业材料的浪费，缩短了工期，为其他工程项目能够更好的运用BIM技术打下了良好的基础。
参考文献
[1]袁欣. 基于BIM的超高层建筑管线综合技术应用研究[D].西安科技大学,2020.
[2]郎小龙,马晓雯,邱莹莹,秦丽园,王耀.BIM技术在建筑安装工程中管线综合排布的应用[J].建筑技艺,2020(S1):139-142.