BIM技术在某办公楼项目管综设计中的应用研究

摘要：BIM技术已经广泛应用于各个领域，但运用BIM技术对大型公共建筑的管线综合设计研究较少。基于此，本文首先运用Revit绘制土建、给排水、暖通、电气等专业的模型；其次，对各专业模型进行碰撞检查；最后运用BIM技术对项目进行管线综合优化，从而减少施工材料浪费，优化施工过程中的成本。研究成果可以丰富基于BIM技术的管线综合设计研究，也能够为将来同类项目的管线综合优化提供参考。

关键词：BIM；管线综合；碰撞检查；Revit

0 引言

从2011年住房和城乡建设部颁布的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》，首次将BIM技术纳入到信息化标准的建设内容，再到2016年颁布的《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，BIM成为“十三五”建筑业重点推广的五大信息技术之榜首[1]。《关于印发2019年部机关及直属单位培训计划的通知》中也明确提到将BIM技术列入面向从监理、施工单位人员、领导干部到设计院等不同人员的培训内容[2]。从国家针对BIM发展的一系列政策可以看出，我国一直在坚持大力推行BIM技术应用及发展。此外，推动BIM技术发展的法律法规也在不断完善，各级地方政府也在不断推出相关政策支持BIM技术的发展[3]。

纵观国内外研究成果，BIM技术最早起源于美国，最初的BIM技术只是作为建筑工程的量化分析、可视化以及提高工程建设效率的工具。受限于审图要求，我国大多数的建筑及商业综合体是已建好之后重新建模，用于后期的运维管理。国外基于BIM技术的管线综合优化起步较早，较多成果均提到了碰撞检查在管道布置中的应用，并形成了管线综合优化的概念，而国内对管线综合优化的研究聚焦于综合交通枢纽、室外管线综合、市政管线综合等方面[4-6]。基于此，本文运用Revit绘制某办公楼项目的土建、给排水、暖通、电气等专业模型，并进行各专业的碰撞检查，以期为BIM技术在机电管线碰撞检查可视化和施工管理精细化提供参考意见。

1 建模准备

由于Revit建模工程量大，且参与人员较多，为了提高设计效率和精度，促进信息共享和协作，需要建立不同项目的BIM建模标准，根据模型精细程度确定项目建模的内容及范围。

（2）模型管线色彩规定

通常一个项目的各个专业模型包含了许多种不同的管线系统，为了方便项目各参与方在协同工作时更直观地理解模型的组成，同时因为不同专业的管线在同一空间内存在分布上交叉重合，通过使用不同专业的管线系统定义不同的模型颜色，从而达到模型直观易懂、提高工作效率的目的。

2 建立模型

2.1 土建专业BIM模型

首先，建立BIM土建模型需要收集土建工程的相关资料和信息，包括设计图纸、技术规范、施工方案、物料清单等。其次，确定BIM模型的格式和标准，包括模型的级别、分类方式、命名规则等。在建模之前需要将处理后的CAD图纸链接插入到Revit软件中。最后，根据设计图纸信息建立项目轴网、基点、标高等信息在结构和建筑项目样板文件中提前创建好，并确保项目轴网、基点、标高等信息一致，依托设计图纸信息和工作内容，为需要绘制的墙、板、柱、梁等构件设置相应的参数。在创建模型的过程中，需要注意模型的准确性、完整性和一致性。

2.2 给排水专业BIM模型

首先，Revit自带功能不便于管道系统建立，办公楼项目采用Magi-CAD插件完成给排水、暖通、电气等专业模型的建立。在建模之前将处理后的管道系统CAD图纸链接到Revit软件中。其次，根据不同的系统图纸信息建立相应的基点、标高、轴网等信息，且应在建筑、结构项目样板文件中提前创建并确保项目基点、标高、轴网等信息一致。再次，建立给排水专业BIM模型需要收集给排水系统设计所需的所有数据和信息。这些数据可以包括管道平面图、管道立面图、管道规格、管道长度、管道材质、管道连接方式等。依托这些信息建立相应的管道系统，且建模时候需要根据图纸选择准确的尺寸、比例和横截面图形来定义管道并且为每个管道分配适当的属性和材料，以便于后期分析和管理。最后，根据现有条件和建筑布局精确地安放管道，避免设计错误和冲突。建立完毕后，需要进行模型检验以确保其准确性和可靠性。在此过程中可以使用碰撞检测工具或其他仿真软件，以验证给排水系统与其他建筑元素之间的相互作用。

2.3 暖通及电气专业BIM模型

首先，在建模之前将拆分过后系统CAD图纸链接到Revit软件中。不同专业涉及的构件族和视图过滤器的设置事先在项目模板文件中提前设置。其次，与之前的建筑结构建模流程类似，建模前需要对原二维图纸进行处理，去除与专业模型无关的信息。在每个视图中链接插入相应的二维图纸，并绘制相对应的基点、标高、轴网等信息。最后，按照拆分专业的各类管道、喷头、设备、阀门阀件、桥架等内容进行建模，在进行建模时要注意，原设计图纸没有规定梁下管线的标高，所以建模前需要给管线预留一个标高。

3 管线综合优化

由碰撞检测结果可得出给排水专业内部管线碰撞点有58处，强弱电专业内部管线碰撞点0处，空调风和空调水内部碰撞点有3862处，给排水专业与强弱电专业间的碰撞数量为0处，给排水专业与暖通专业间的碰撞172处，强弱电专业和暖通专业之间碰撞为300处。根据碰撞检测报告中显示的构件ID号以及碰撞点的位置，在碰撞的模型中对碰撞构件进行检视和调整，经过检查发现暖通专业管线之间的碰撞有3701处是风管连接构件与风管之间以及预留管道和机械设备之间的碰撞，这两种碰撞在实际安装的过程中是不存在的，所以这种碰撞可以忽略不计，视为无效碰撞。

4 结论

原始设计碰撞共691处，优化后碰撞共28处，优化率达到95%，节约成本695.6元。根据优化前后的碰撞检测数据分析可得出，管线综合优化在碰撞检测、模型可视化调整等方面比传统设计更具优势，也可以减少设计环节的“错、漏、碰、缺”问题，从而节约建设项目的工程造价。

参考文献

[1]刘光忱，朱甜，蔺腾飞.BIM+装配式建筑在应急工程建设项目中的应用研究——以武汉火神山医院项目为例[J].建设监理，2021（04）：16-18+41.

[2]卢德友.基于Revit的BIM技术在创建水利水电工程信息模型中的应用[J].建筑技术开发，2022，49（03）：92-95.

[3]袁欣. 基于BIM的超高层建筑管线综合技术应用研究[D]西安：西安科技大学，2020.

[4]林耀，何勇.动车运用所室外综合管线BIM正向设计方法研究[J].铁道标准设计，2020，64（01）：215-219.

[5]王欣睿.基于BIM的综合交通枢纽管线综合设计研究——以京张高铁清河站设计为例[J].铁道标准设计，2019，63（09）：97-100+125.

[6]宋拥好，王俊安，宋智军.住宅小区室外管线综合设计探讨[J].给水排水，2018，54（07）：117-120.

作者简介：张进，本科，曲靖师范学院管理学院，研究方向：工程管理研究。通讯地址：云南省曲靖市经济技术开发区三江大道222号曲靖师范学院。邮政编码：655011。电子信箱：3182270175@qq.com。联系电话：19987725236