（陕西省交通建设集团公司710075）
摘要：伴随着人们对建筑的温度、湿度、洁净度、舒适度的要求提高。机电系统越来越繁多，机电安装工程施工难度增大，施工难度的重点在于解决安装空间与管道施工的冲突。如何在不影响使用功能和安装难度的前提下，如何优化机电管線综合排布与设计成为机电施工的重点。本文主要针对机电工程综合管线优化中BIM技术的应用进行简要分析。
关键词：建筑信息模型（BIM）；机电综合管线；施工优化管理
1机电工程管线的分类
1.1专业通信系统
其举报后各种光比管线，同时还包含部分如监视系统管线以及电话运营管线等等，以上管线大部分用于通信线路以及设备当中。
1.2综合监控系统
此类性质的管线实际包含部分点对点的信号管线，其中主要有：电力监控农SCADA系统等等。
1.3消防系统
其中的消防系统管线具有为安装的合理性，主要包含消防桥架以及消防水泡管等。
1.4动力照明系统
动力照明系统在机电工程当中占据着非常关键的位置。其中主要包含各个电气照明的配电管线等等。
1.5暖通空调系统
以上系统建立在有需求的建筑设施内，主要包含空调房管道以及送风管道等等。
2综合管线排布的基本要求
避让原则：除了基本的小管让大管，有压管让无压管，常温管让低温管和高温管的原则外，还需要结合现场实际情况来进行排布。首先考虑难以返弯的风管、母线等，其他管道尽量在其空隙内穿过，保证设计参数的情况下可以做返弯处理。布置过程中，需要大管道先行，尽量较少管道交叉，平衡吊顶标高与施工成本的关系。机电管线排布好后，需要绘制剖面图，更详细的介绍管线的排布以便与施工。利用BIM技术可以通过漫游的方式，更加生动立体的讲解排布方式与现场实际情况。
3机电管线综合的内容及原则
机电工程师在建筑、结构、暖通、给排水、电气专业整合后的BIM模型的基础上，根据机电专业的审查分析报告、建筑的净高要求、机电管线深化设计原则等，对室内外设计不合理的机电管线的路由、尺寸、标高重新复核，对管道阀门设置、风口设置、室外雨污水井设置等进行合理优化，最后整体对机电进行管线综合、支吊架设置、结构留洞等。在进行管线综合排布时，BIM工程师必须对机电管线深化设计原则和相关施工技术规范熟练掌握。管线综合排布原则如下：大的电缆桥架、线槽贴梁优先考虑，其次考虑重力排水管、消防水管、大风管、空调水管等。空间排布基本如下：梁下200mm空间设置强、弱电桥架，梁下200～400mm设置消防水管，梁下400～700mm设置空调专业管道，对于设有排烟系统的空间，通常在梁下400～900mm设置为空调、防排烟风管布管空间。母线、强电桥架与弱电线槽之间留有一定距离，以免相互干扰，有条件时可分别排布在两侧，两者间距一般不小于300mm，母线尽量少翻弯。管线交叉时，应以“小管让大管，有压让无压，冷水让热水，消防水让空调水，电缆桥架排布在水管上方”为原则。管线尽量平行排布，注意管线间距，不要交叉太多；当管线在平面中路由比较曲折时，在满足专业技术规范的前提下，尽量减少管线弯头，保持直线排布，使整个平面管线横平竖直，空间排布层次分明，以节省空间高度。无保温管道外壁距墙最小距离：小于φ50mm时，不小于100mm；大于φ100mm时，不小于150mm。保温管道外壁距墙最小距离：小于φ32mm时，不小于100mm；大于φ80mm时，不小于150mm。桥架外侧距墙最小距离为50mm。水系统管路不允许进入电气用房，如高低压电房、强电间、弱电间、控制室、电梯机房。为避免电磁场效应，必须保证强电桥架不能进入弱电间。充分考虑安装工序、条件及机电设备、管线间距对安装空间要求的合理性。结构梁尽量少开洞，宜在跨中1/3范围内，洞口上下的有效高度不宜小于梁高1/3，且不宜小于200mm。对于室外管线，特别是重力排水管，在考虑坡度的同时应当注意管线的标高是否合理，保证雨污水管与室内管线衔接并最终能顺畅排入市政管线。
4BIM技术在机电综合管线施工管理的应用
4.1碰撞检查及综合管线优化
本项目机电安装工程涉及二十多个功能系统，管线较为复杂。通过云碰撞检查系统BIMworks检查各专业管线之间的碰撞（见图1），碰撞总次数达1359次。具体碰撞点如下：负一层车库碰撞379次，负二层车库碰撞323次，J3栋碰撞265次，J6栋碰撞141次，J7栋碰撞179次，J8栋碰撞72次。各专业设计人员针对云碰撞系统检查出来的碰撞点进行沟通，在符合设计和施工要求的前提下对机电管线位置进行调整及优化，以充分满足施工要求，提前解决施工难点。
图1各专业管线之间的碰撞及优化
4.2施工图深化及3D交底
某项目J3栋为办公大楼，楼层标高5.0m，梁高0.95m，业主要求走道机电管线完成后标高不小于2.65m。因J3栋机电管线复杂，吊顶空间狭小，技术员利用BIM模型输出J3栋走廊综合管线剖面图、三维轴测图（见图2），让现场工程师在不同的角度观察管道走向，并对管线交叉碰撞时的避让方案有一个清晰的认识。在施工前，将现场的工人组织起来，对需要进行施工的地方做3D技术交底，防止施工人员与现场工程师对蓝图理解不相同导致施工出现偏差，减少施工过程中沟通不畅和施工误差造成的设计变更与返工，最大限度缩短施工工期和降低成本。
图2利用BIM模型输出综合管线剖面图、三维轴测图
4.3精确算量及限额领料
在完成模型的绘制工作之后，根据不同施工阶段的实际需求，通过对BIM模型进行操作即可获得精确的工程量数据。以空调工程施工为例，本工程计划于2015年第三季度对J6栋进行空调系统施工，根据进度计划，技术员提前利用已建好的空调模型对J6栋空调风管工程量进行提取（见图3），物资管理人员可以通过风管明细表清晰的了解到本阶段施工所需风管的使用量，从而实现在施工过程中进行限额领料管理，避免材料浪费，对提高施工管理效率和成本管理水平起到直接效果。
图3通过BIM模型提取工程量
3.4虚拟施工及4D进度管理
根据项目部所提供的机电施工网络计划，技术员利用Synchro4D关联由Revit建立的BIM模型和机电施工进度计划Project文件，在软件中动态显示整体及局部的机电管线施工过程和布置，有效保证了机电管线施工管理与进度在时间和空间上协调一致。通过4D进度管理，机电负责人根据进度情况能有效优化对人、材、机等各种资源的分配，实现机电综合管线安装的精细化管理。
4BIM技术应用的经济效果
解决管道碰撞难题，减少返工，降低施工成本。材料控制的精准度大幅度提高，对于图纸未体现的工程量有一个很好地体现，是结算的依据。预留洞口不合理，在建模过程中及时发现，节省成本，减少返工，加快进度。忽略的洞口开凿、洞口封堵所产生的各项费用。降低设备尺寸与设备进场通道是否冲突而带来的额外安装费用风险。保证净空高度，对于设计缺陷而导致的净空高度过低可以及时提出意见，提高业主满意度。设备管道安装共用支吊架，减低材料费。过程中的变更有很好地体现。
5结束语
综上所述，进行综合管线设计是一个比较复杂的过程，它需要应用到不同专业的工程设计。而BIM技术在项目机电管线深化设计中得到了成功应用，通过应用BIM技术中强大的三维模型设计和信息整合能力，有效解决了传统二维设计考虑不周、设计变更多、施工返工多、不能满足施工要求等问题。BIM技术在大型复杂项目中对提高项目管理水平、施工质量和效率有重要作用。
参考文献
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