机电管线深化设计BIM技术研究

常规的机电管线综合设计模式是使用2D图纸生成管线安装图纸，不过仅凭2D图纸生成的机电管线设计、安装和优化的目的较难完成，这类设计模式已经不符合现今时代工程项目的综合需求。借助BIM技术的实际使用，设计人员在项目准备期就可以进行碰撞分析，即可找出2D图纸中的错误或者瑕疵；并且统筹相关部门，防止各自为政引发的管线排布混乱，加强检修余量，尽量避免返工，确保管线设计的整体品质，减少工程造价。

BIM技术的基本概念

BIM是一类基于微型计算机技术之上的建筑工程设计类软件程序。其主要内容即为在BIM软件中生成虚拟的建筑物的三维模型，工程设计人员采用最前沿的数字化相关方法，为此建筑的数字模型赋予和实际工程状态相同的各类参数信息。其中包括了生成数字建筑物模型结构的几何参数信息，并且还包含了各类建筑结构零部件的特定数字信息，借助这类三维数字模型，使得和建筑工程相关的全部信息均能获得完全表达，便于工程设计人员及现场作业人员掌握全部的项目工程的细节。BIM技术有利于实现通风空调施工过程精细化管理BIM技术对于通风空调系统安装作业过程的作用主要表现在能够最大限度地确保施工作业过程中整体的流畅性及行之有效地深化工程设计和更加彻底、准确的技术交底工作、施工过程中重点难点的精准把握等三个层面。

有利于确保通风空调工程施工作业过程的流畅性

BIM三维数字建模技术的使用有利于很多施工作业企业行业曲线linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2021.07.018可替代度影响力可实现度行业关联度真实度数据信息的优化及协调，有益于由施工前期准备阶段初始就能够发挥规范化及协调总体施工作业流程的效果，在各类技术细节上针对施工作业工序做出判断及评估，进而避免或最大限度地降低交叉碰撞问题发生的可能性。尤其是在关键的通风空调相关装置的施工安装层面实施全方位布局及相关技术规划设计。例如制冷机房和换热站冷水热水系统的BIM技术规划及施工，有效协调了土建工程结构、消防安全及电气工程等专业管线的全面布局，既能确保了各种专业管线针对绝对净空高度及水平面积的相关规定，也可顺利应对了相关装备的进场和安装作业空间受到限制的状况，实际工程安装品质也更加具有鲜明的特色。

有利于实现通风空调系统安装图纸的优化

通常通风空调系统规划设计的阶段，规划设计部门较少安装作业的现场经验，这样的状况便容易发生设计图纸里面有某些不够完善或与通风空调系统安装作业工作的现场实际不一致的问题。这就要求施工企业由更为专业的安装作业的层面倒逼相关规划设计部门实施设计方面的变更及优化相关方案，在这样的进程中，就很可能导致不必要的返工行为、管线布置发生碰撞情况，甚至引起不必要的资源浪费。对于此类情况，相关工程设计人员能够充分利用BIM技术在工程规划设计阶段针对工程图纸实施有针对性并且直观的优化设计及技术交底工作，将不利条件一一化解为有利条件。工程项目经过BIM技术的优化设计，有效地优化了通风空调系统的管道全面布局，获得了较好的实际作业效果。

有利于把控安装过程中的重点及难点

通风空调系统安装作业的重/难点主要集中在对冷热负荷量的测算、相关装置参数的分析及中央空调等设备、新风和送排风机等设备，尤其是热水锅炉等等热能供应装置安装难度较大的状况。BIM技术的使用有利于完成针对上述作业难点在结构布局、定位、原材料采购、工程预算、作业周期、安装方案编制及机械设备及人工统筹计划等层面的需要，来达到对于施工重点、难点的精确把控的目的。BIM技术在机电管线深化设计过程中的关键过程中的实际应用基础模型的生成过程完善和改进基础模型生成过程的基本是设定统一的相关构件的命名，构件命名的统一性能够确保模型各项参数信息的通用能力，在此前提下实时校验获得的相关参数信息，假如出现碰撞的情况，数字模型可快速定位到具体的区域，便于工程设计人员迅速调整或者修改。值得注意的是，设计过程中必须确保建模过程中数字模型相关参数的精度达到工程实际的要求，唯有保证数字模型参数信息精度的定位后才可以实施相关作业工序的进一步开展。如建模构件种类或者材质的新增、类型等等参数信息，机电工程数字模型中增加类型、功能等参数信息，是对于设计图纸实施一个全方位的检测过程，确保图纸的完整性，防止设计问题的产生，为实际作业的开展带来合理的指导，进一步细化工作细节，达到精准定位的目标。结构数字模型的主体是建筑工程的内部构件，例如梁柱、墙体等等构件的数字模型的建立，主要目标是二次结构墙体、楼梯结构及门窗系统。

机电管线设计综合碰撞研究

机电管线设计碰撞问题是机电工程设计管理过程中通常存在的状况，假如出现碰撞状况必然会对施工品质造成不利的影响，致使管线系统功能无法正常工程。对于此类状况，相关机电工程技术人员能够利用BIM技术从三维模型层面校验管线空间排布状况，迅速找到并且确认发生碰撞的区域，采用针对性较强的措施进行修正。机电工程管线设计碰撞校验的目标通常是电气系统、排水管路及暖气通风管路等和建筑物框架之间产生的碰撞。机电工程管线系统和排布状况比较复杂，假如同一时间实施碰撞校验，就会制约校验效率及检测品质，因此需要最大限度地规避碰撞校验同时操作，用以保证校验作用平稳运行为基础，再降低针对建筑物的检测量，校验管道和建筑物空间碰撞状况，确认碰撞具体位置，进而完善及改进。

机电工程管线全面调整

机电工程管线需要确定净空目标技术要求，规避出现任意排布的现象，提升针对有限空间的合理利用率。调整机电工程数字模型中建筑物构造和竖井的碰撞。当中，梁柱结构碰撞调整以前需要校验碰撞管线的主体方向，明确走向区域是否有另外的碰撞位置，如果有就实施全方位整改，反之就实施局部整改；墙板构件的碰撞校验的基础是确认结构区域是否有预留洞，而且记录并且生成相关碰撞数据结果的报告，校验过程中假如出现预留孔和管道区域不一致，需要迅速修改三维数字模型，并且调整三维模型内的预留孔口，确保其满足管道区域，定位精准；竖井碰撞整改过程中对于必须进行保温的区域预留出保温材料的空间，贴紧墙壁。机电工程管线优化设计机电工程管线在完成相关技术环节的全方位整改以后，生成立体完整的三维数字模型结构，随后实施优化设计，完成规划设计细节层面的工作。比如，三维数字模型中的管线系统属于技术细节部分，经过适当的校验和查询，能够生成管线整体排布三维数字模型。管线数字模型的生成需要相关工程建模技术人员全方位了解所有管线的技术参数信息，并且作为安装过程中的参考依据，保证三维数字模型的整体性，设计内容不但包含相关管线安装作业设计，还包括安装工计划和施工管理等，与此同时随着施工作业进程的推进起到指导效果。

落实机电工程管线保障措施

取得相关施工企业的全面配合

只有获得施工企业的全力配合，才可以搭建“三合一”的沟通渠道，确保施工单位、工程设计院及机电工程监理企业之间的顺畅沟通。在三维数字模型生产的过程中，针对于施工二维工程图纸中发现的问题提出相应的变更意见，并且向上述三个企业报高技术变更的原因，力求尽快获得三个相关企业的变更会签。值得注意的是，打印出来的二维设计工程图纸一定是机电数字模型进行全面调整以后所产生的，才可以获得到设计企业的会签，并且由此作为合法施工作业的技术依据。

三维可视化交底及远程指导施工

相关机电工程技术人员在使用BIM技术完成机电管线优化设计工作，使项目工程完成三维可视化效果，进而实现三维数字模型可视化交底工作。不论是对于怎样繁杂的建筑结构，均能够被三维数字模型清晰直观体现，例如制冷机组控制室、锅炉房及配电工程室等，其线路管道及设备排置非常复杂，此时就需要从不同层面和角度完成技术交底，让施工作业的现场操作人员在三维数字模型观中直观掌握管线实际走向，与此同时深刻理解及掌握管线避让措施。唯有这样，才可以在管线实际安装过程中严格按照施工二维工程图纸的技术要求进行施工，防止出现返工的情况，提升施工作业品质及工作效率。

确定机电工程管线设计方案。

在完成了相关机电工程管线系统的碰撞校验及优化整改等工作以后，相关机电工程技术人员需要给出机电管线最终版施工二维工程图纸，把该设计方案和管线工程三维数字模型一起交付给监理企业及业主。与此同时，相关工程设计人员需要对最终版的BIM设计二维工程图纸进行排版打印，提高安装作业效率，并且确保工程品质。

结语

综上所述，BIM技术为广大机电工程技术人员提供了强大的管线布置功能，利用电脑模拟真实空间内部各种管线的预装配，该技术可以直观调整及合理规划管线走向及排布，进而实现模拟过程可视化，提升工程品质。

作者：汪震洋 单位：沈阳都市建筑设计有限公司