张顺忠
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摘要：BIM技术在群体建筑机电安装工程中应用的范围越来越广阔，它的工作原理是通过数字信息化技术对建筑工程的设计到后期的维护进行协调和管理。BIM技术在国内外的发展空间在不断拓展，本文根据BIM工程的发展要求来探求其当下在发展中存在的问题，研究如何解决其存在的问题，同时对其未来发展的趋势进行预测和研究。
关键词：BIM技术；群体建筑；机电安装；应用
0引言
BIM技术的出现可以实现各专业的协同设计，进行管线碰撞检査并加以协调，进行机电安装施工的组织模拟，以及应用于安装工程造价管理等诸多方面的优点，因此在越发复杂的公共建筑机电安装工程施工及管理阶段，引进BIM技术对其进行施工项目组织管理是非常必要的。
1工程概况
某大学科技创新港工程建筑面积约18.36万m2，其中地上建筑面积17万m2，地下建筑面积1万m2。其中3#科研楼中各专业主要管线集中在地下1层与地上1层，2层以上均为标准层。给水系统按照竖向可分为低区和高区，其中，低区为B1~3F，高区为4~6F。低区用水由校区市政自来水管网直接供给;高区用水由地下室给水泵房无负压变频泵组供给。消防系统用水由校区1#楼东侧消防泵房内的消防水池提供。污水系统采用单立管排水系统;底层污水单独排出。本工程冷源为地源热泵，热源采用市政热网。
2工程重点、难点
本工程前期方案阶段，室内装修含有吊顶，后期业主决定对绝大部分房间取消室内吊顶，交流共享区域吊顶所有的管线均采用明装，包括供暖管道、给水管道、自喷、感烟探头、风口、灯具等。在取消吊顶之后，业主方为保证后期机电管线安装的视觉效果，若按原来的设计图纸进行施工，在不吊顶的情况下机电管线错乱复杂，严重影响美观。为此，工程前期对各专业管线支吊架形式排布进行深化设计是本项目机电安装的重点。
利用BIM技术，在没有吊顶的情况下对管线进行重新排布，在不影响设计原理的前提下，保证全部管线排布美观、整体。所以，需要利用BIM软件对十余种管线进行深化设计，保证安装工序合理，方便施工管理。
3BIM技术应用于群体建筑机电安装
3.1管线排布原则
管线工程综合排布避让原则：
(1)小管道避让大管道;
(2)临时管线避让永久管线;
(3)有压管道避让无压管道;
(4)非金属管避让金属管;
(5)电气管线避开热水管;
(6)低压管避让高压管;
(7)附件少的管道避让附件多的管道;
(8)考虑经济性和综合支吊架等因素。
3.2综合管线排布顺序
首先，确定项目中哪些管线不可更改路由，哪些管线不宜更改路由，举例如下：
(1)通风管线：在一般情况下风管不做路由上的优化，除非有特殊需要。风系统的路由优化须有设计单位的变更签证，主要是由于风管所占空间较大，对其他管道的影响较大，一般先确定好风管的路由;
(2)宽度≥600mm的强电桥架、动力桥架、配电桥架母线及专用母线一般也不做翻弯处理，与风系统有区别的是，这部分管线虽然不做翻弯处理，但是可以在路由上对该部分管线进行优化处理。当项目中所有不宜更改的管线处理完成后，接下来就是处理整个项目中的压力管线系统。
压力管线系统一般指带压管道而非高压管线、超高压管线、易燃易爆管线及相关规范要求必须单独设置的管线，如燃气管线等。
带压管道主要是优化路由、管间距、管线高度等工作，然后是带压但是翻弯必须呈一路向上或一路向下的管线，例如空调水管道等。再次是对无压管线的排布和优化，由于无压管线的特性，在排布有压管线时，应在保证优化有压管线的同时，预留给无压管线、弱电设备及施工可操作性等足够的空间。
最后，在排布其他管线时，应充分考虑弱电管线、照明、应急、消防监控、火灾报警等设备的安装距离及操作空间，比如照明、应急、监控、火灾报警向上接入线盒和过路盒的空间。
3.3排布方案
在多数情况下设计方案强调的是管线是否符合相关的设计规范，而针对施工图的综合管线很大程度上是在保证管线基本符合相关设计规范的前提下，最大程度地把所有管线布置得更加合理。在施工初期根据设计图梳理出管线密集区域，利用BIM软件还原密集处，进行综合管线排布。
图1为1层走廊剖面图，此处是1层管道最密集处，可利用空间非常紧张，走廊宽度为3m，最大梁800mm，下方预留50mm误差空间，吊顶高度3m(菱形填充区域)，吊顶龙骨占空间200mm(竖线填充区域)，管道可利用空间1300mm。
图11层走廊剖面图
图2为按照原设计图纸排列出的管线剖面图，原设计管道底标高3.2m，后期加上支吊架槽钢厚度，会与吊顶3.0m标高发生碰撞冲突，管道排布不规律，支吊架无法生根布置。
图2原始设计截面图
经过水、暖和电气专业负责人一起讨论后，决定采用综合支吊架;空调供水、回水主管道设置在综合支架中层的中间位置，强电桥架(1000mm×200mm)放置于左侧，弱电桥架(400mm×200mm)放置于右侧;2根消防系统管道放置于底层的中间位置，强电(600mm×200mm)和弱电(400mm×200mm)分别放置于底层的左侧和右侧;新风系统风管和消防电桥架(300mm×150mm)分别放置于顶层的最左侧和最右侧。这样布置的目的是将水电分开，弱电缆桥架布置在综合支架的最右侧，方便后期线缆的布置;强电布置在综合支架的左侧，由于后期强电电缆基本不需要再增加电缆。综合支吊架靠左侧距墙留出800mm作为检修空间。
业主为了后期视觉效果，要求大部分走廊不做天花吊顶。因此，需要对第一版管线排布方案做出修改。首先在没有装饰吊顶的情况下，需要所有管道排布整齐统一，再提高相对净高，才能保证视觉上的美观要求。
第二版管线排布方案是将综合支架变宽，在中间留出300mm的检修空间，原则上水管和桥架尽量分开，在1层横担与2层横担中间留出517mm的上下空间，方便支管与末端风机盘管的连接;为了提升净高空间，将最下层横担从100mm槽钢变为2根50mm槽钢再对焊，因为综合支架变宽，在支架中间增加1根槽钢，保证整个综合支架的安全。对管道上、下排布空间优化后，此处最低点净高可控制在3.33m，共计15根管线，分别是6根空调水管、1根消火栓水管、2根自喷水管、5根电气桥架、1根风管。这样，该管线排布方案将1层走廊平均净高控制在3.4m。
3.4BIM模型对预留洞的指导
在项目施工中，机电工程的预留预埋工作非常重要，施工单位非常重视。但是由于设计蓝图所示洞口均基于单专业预留，所以在管线经过BIM综合排布后，原有设计的预留洞口必然无法满足要求。为了解决设备管井预留洞口的问题，施工单位确定了BIM管线综合排布技术在前、管道井预留洞口施工在后的工作程序。图3给出了BIM模型中管道穿墙后，预留洞的位置及标高。
图3地下室管道穿墙BIM模型
在前期的地下车库施工前，就要确定预留洞口位置。根据BIM管道排布方案，针对不易二次开洞位置做预留洞口，如管道穿过人防门上方结构梁预留洞、出地下室顶板预留洞等。
4结束语
BIM技术作为一种高效的工程管理技术，它能够促进群体建筑机电安装工程的沟通协调效率提升，增强工程的开展效率和质量，促进机电安装工程各部门之间的协调与配合。随着科技的发展，BIM技术在未来的建筑工程应用中，将成为一门不可或缺的工程技术，对行业发展起到了促进的作用。
参考文献
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