来源： 指尖上的BIM
建筑信息化的显著优势使BIM技术的应用在建筑行业受到普遍认可。传统的管线综合由于二维图纸的局限性，空间碰撞问题较难暴露，基于BIM技术辅助管线综合，三维可视化可以更加直观准确地反映各管线的信息，在施工图设计阶段能够高效地辅助解决管线碰撞、困难点管线布置等问题。通过分析某项目地下车库管综辅助设计优化思路，同时讨论了喷淋支管位置对管道排布的影响，结果表明BIM技术的辅助应用极大提高了管线综合的效传统的管线综合由于二维图纸的局限性，空间碰撞问题较难暴露，基于BIM技术辅助管线综合，三维可视化可以更加直观准确地反映各管线的信息，在施工图设计阶段能够高效地辅助解决管线碰撞、困难点管线布置等问题率并合理调整了地库各困难点管道排布，提前规避多处施工过程返工问题，减少后期施工管道碰撞的概率，在满足地库净高要求的同时提高了地库管线排布的美观性。
传统管线综合基于二维图纸平面图与剖面图结合进行解决，但二维图纸的局限性较难反映管线交叉排布及部门困难点管线的实际情况，容易遗漏较多碰撞点，极易出现施工过程中返工的情况，造成成本增加、工期延长等一系列影响工况的不良反应。随着时代的发展，人们对建筑的安全性、舒适性、智能化、节能等要求不断提高，现代建筑功能需求随之提升，使得建筑机电系统更加复杂多样，管线的安装空间更加紧张，因此管线综合的难度随之增大。
BIM作为建筑行业的又一次信息革命，它的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，设计人员、施工方、设施运营部门和业主等各方参与人员可以进行协同工作。BIM技术的推广和应用，结合其自身可视化、便利协调性、可模拟性、可出图性、参数信息化等优势受到建筑行业人员的认可。
将BIM技术应用于管线综合是BIM技术可视化的一大优势，结合模型三维可视化可直观分析困难点管道排布，优化空间排布。根据碰撞检查可快速排查各专业碰撞点，提前优化管线排布。BIM技术将各专业合并在一个模型中可有效提高管线综合的效率和准确性，在施工图设计阶段辅助设计有效优化管线路径，可降低成本，减少施工返工，更高效可靠地保证工程质量和工期。
地下车库管线繁多，错综复杂点主要位于出入机房处、走廊、管道竖井处等位置。对于车道和车位上方的管道在满足净高要求的同时尽量提高管道排布的美观性。本文结合某项目地下车库管综项目分析基于BIM技术的管线综合思路及优化方案。以提升该项目管线综合的准确性和高效性，为后期施工提供保证，减少施工变更。
一、项目概况及管综思路
1.1项目概况
该项目的地库规模较大（如图 １所示），共地下两层，机电管线较多，尤其是地下 １ 层包括暖通水管道，空间布置较紧张，易出现交叉碰撞的问题。机房设备间及走廊等重点困难点位置管道较多，布置难度较大。基于BIM技术对本项目辅助设计优化，提高了效率和准确度，提前解决管道碰撞，空间限制等问题，为后续施工提供了合理的布置方案。
图 1 地库土建与机电模型1.2地下车库管线综合思路
根据各专业施工图纸分别搭建土建、机电模型，在搭建模型的过程中相当于对图纸的一次审核，记录反馈图纸问题，及时处理图纸存在的问题。模型搭建时，为方便管线搭建和优化工作，对于机电模型各专业管道根据管件类型依次设置过滤器，以不同的颜色区分各管道，可任意选择和显示需要的管道，同时方便后期汇报、模型核查及出图工作。
本项目仅先按照各专业机电图纸搭建模型后，以三维可视化的方式呈现给设计各方，在模型的基础上共同讨论解决重点、难点位置。本文以走廊处一位置示例。该位置走廊空间有限，管道布置较多（如图 ２ 所示），风管、桥架、水管各管道分层排布无法满足检修和净高要求。
图 2 管综前走廊处机电模型
由于二维图纸较难呈现各专业的布置，结合三维视图有助于各专业设计人员分析讨论优化方案，同时模型可操作性强，通过各专业设计人员讨论方案现场修改模型，根据各专业需求，最终通过修改风管尺寸，改变弱电和消防桥架路径的方法，定下满足工程需求的施工方案（如图３所示）。基于BIM技术克服了二维图纸的局限性，为各专业的沟通搭建了可见的“桥梁”，提高了各专业的协调效率和优化的质量。
图 3 管综优化后走廊处机电模型（m）
对项目中各重难点位置初步优化后，基于BIM技术和管综原则开展管线综合工作。以地下1层为例，地下1层多数梁高为850ｍｍ，梁下距地下1层楼板的净高为2.85ｍ，以此梁高为标准排布各专业管道，先将各管道尽量水平排布，车道净高要求2.2ｍ，车位净高要求为2ｍ，排布时尽量将管道排布在车位上方，风管高400ｍｍ，考虑将风管与桥架并排布置，空间紧张时，将部分桥架与桥架、桥架与水管竖向并排布置，减少管道翻弯情况。地下1层某位置管线具体排布方式如图 ４所示。
图 4 地下 1 层管线布局（mm）
按上述方式综合排布后，核查各管线交叉位置是否存在碰撞，进行局部位置优化管道，优化原则尽量合理利用梁格空间，满足项目净高要求，较少管道翻弯。当局部空间内翻弯较多或优化调整仍不能满足基本的净高要求时，再次与设计人员商定修改路径绕行或修改管道尺寸是否可满足需求。
整体优化完成后，基于BIM技术通过碰撞检查功能再次审查，提高管线综合的精确度。碰撞检查分为硬碰撞和软碰撞，可结合项目需求进行碰撞分析，精确找出遗漏的碰撞点，避免因未发现图纸问题而导致施工时返工造成经济和时间的损失，预先排除碰撞点，规避较难发现的管道密集区域的隐蔽问题，提高管综质量。
二、喷淋支管位置对比分析
在项目施工中，一般施工情况从上至下为暖通专业、电气专业、水专业，但施工情况与项目要求和设备进场顺序有关，各专业的施工顺序并不是绝对的，需要视具体项目而定。基于BIM技术进行管线综合工作时，可确定项目是否已有设备进场顺序安排，若有具体设备进场顺序安排，在管综排布管线时需参考施工顺序进行管线上下铺设排布。若无进场安排，可基于BIM技术与管综原则选择既满足基本净高要求，又美观的优化方案。
本文在上述项目管综工作中基于喷淋支管的位置对比分析两种方案的可行性。方案一：喷淋支管位于管道下方排布；方案二：喷淋支管位于管道上方排布。图 ５ 为两种方案管综优化后的三维视图。
（a） 喷淋支管位于管道下方
（b）喷淋支管位于管道上方图 5 喷淋支管两种方案三维视图
两种方案通过净高对比可知，喷淋支管位置对地库整体范围净高的影响不大，但对于管道密集处的位置，为减少管道翻弯，喷淋支管位于上方排布时，管道底部空间更大。同时本项目地库设计喷头属于上喷型，且喷头距顶板的距离有要求，喷淋支管整体上方排布可以减少一定的管件用量，经济性更优。由于地库没有吊顶设计，管道均暴露在外部，考虑整体美观性时可从模型中看出，喷淋支管位于上方排布时，整体管道更整齐、简单。
三、BIM技术管综优化注意事项
BIM技术管线综合具有较强的优势，它可以以三维可视化的方式呈现复杂管线排布的实际情况，有利于各专业设计人员、施工人员直观分析管道排布，是各主要参与方协同工作的重要桥梁。为更合理发挥BIM的优势，提高管线综合的效率和质量，结合管综原则和软件的应用，在基于BIM技术进行管综优化时，现将项目中易出现的失误及问题总结如下：
１）建模时，必须保证图模一致，在导入各专业图纸与模型轴网对齐后应将图纸锁定，避免后期建模操作失误拖动图纸而引起后边模型与图纸不对应，增大工作量。
２）在管综优化前整理清楚净高、管道检修可操作空间、吊顶或支吊架的预留空间、各专业管道之间水平间距（是否具有保温层）要求，优化时对管道排布有清楚的间距原则，可提高工作效率。
３）管综优化前将立管与各层管道截断，再进行管线调整，可减少软件运行的压力，提高软件操作速度。
４）喷淋支管和大量喷淋立管、喷头的加入增加了软件的运行难度，对于体量较大的项目若将所有的喷淋管道连接起来，在修改喷淋系统时软件运行会很卡顿，影响管综工作效率。根据项目需求，在管综优化前可先将喷淋主干管与支管断开，将管径不大于50ｍｍ 的支管单独提取出来作为独立的模型储存。管综优化时只调整喷淋主干管，支管的调整工作可通过管综模型链接导入进行单独调整，可较大的提高工作效率。
５）在管综优化的时候，应该注意各管道的参照标高是否为建筑层表面标高，以确定管道底部距离建筑层表面真实的间距。
６）管综优化时，需注意各专业管道的始末端，如强电桥架是否对应强电井，在优化管线时避免移动始末端，是否影响管线重要路由。
通过BIM技术三维可视化的优势，结合项目实例及优化效果分析，表明基于BIM技术的管线综合应用，解决了传统管综二维局限性，搭建了可视化“桥梁”，可有效促进各专业人员协调工作，使各参与方沟通更加便捷，提高了各参与方人员的工作效率及整个项目的管理效率。
模型对管综重难点位置提供了直观可视化分析的基础，碰撞检查可有效提前规避较难发现的隐蔽问题，提高优化质量，为后期施工提供了较强的保障，有效降低返工率，节省工期，保证施工的顺利进行。
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