BIM技术在科技馆项目管线综合优化的应用

有别于传统的CAD二维平面图管线深化，BIM（Building Information Model）管线综合优化是在建筑信息模型的基础上，通过计算机软件进行项目的机电管线综合排布。BIM管线综合优化比传统的二维深化更加形象立体，更加智能化，包含更多机电专业信息（管道材质、坡度、保温厚度、流量等）并可解决更多碰撞部位。这样的管线深化技术在项目应用中推广起来更加容易，经济效益显著。

一、BIM管线综合排布的项目应用

1.工程概况

乌兰察布科技馆项目位于乌兰察布集宁区新区，总建筑面积32 600 m2，地上建筑层数3~5层（主体为3层，局部包含夹层），项目安装工程包含给排水系统、消防系统、自动扫描水炮灭火系统、通风空调系统、散热器供热系统、地面敷设供暖系统、电气系统和弱电智能化系统。项目包括城市馆展厅、儿童乐园、科技馆展厅、临时展厅等多个大空间展厅，机电管线密集，对净高要求高。

2.技术应用流程

BIM技术管线综合优化的应用流程如图1所示。

BIM技术在科技馆项目管线综合优化的应用

图1 BIM管线三维综合排布流程图

3.应用流程中的注意事项

（1）确定软件平台。市场上可选的软件平台非常多，项目部应根据项目后期应用及当前状态选择合适的软件平台。科技馆项目考虑后期的BIM智能化集成等应用，选择了Autodesk Revit平台作为深化软件。

（2）深化范围。根据该项目的实际情况，项目部确定了深化范围：给排水专业DN50（考虑保温后）以上的所有管道；通风与空调专业所有风管和DN50（考虑保温后）以上的所有管道；电气专业所有的桥架及母线。

（3）图纸问题报告。区别于软件自动生成的上千个碰撞报告，工作人员挑选出有实际价值的和确实存在的问题。软件只能找出碰撞的问题，无法找出“缺”“漏”“不合理”等问题，且机电安装工程在实际项目中并不会出现软件中的碰撞，只会存在净高空间不足，安装和检修空间不够，预埋洞口遗漏，设计不符合规范标准等问题。乌兰察布科技馆项目通过平面图纸创建模型，在对模型进行了一次深化后将模型中发现的“错”“漏”“碰”“缺”等问题编制成问题报告。

（4）平面图纸导出及三维定位图。考虑乌兰察布科技馆项目现场的人员情况，完成该项目管线深化后，导出带有标注的平面图提交给现场人员，以便进行现场安装。同时，在管线密集区提取三维定位图用以辅助安装。

4.应用亮点

（1）信息化模型。BIM管线三维综合排布有别于3dMax, SketchUp, Rhino等软件模型，包含了更多的机电专业信息。如阀门模型包含工作压力、使用温度、使用介质、公称直径、阀门长度、手轮直径和制造商等信息；风口模型包含风口材质、风口流量、几何尺寸和制造商等信息；管道模型包含系统类别、材质、公称直径、流量和管道标高等信息；风管模型包含系统类型、几何尺寸、面积、风压、顶部高程和流量等信息。

（2）精细化模型。基于丰富的族库，本项目模型做得非常精细，单个构件模型非常逼真（图2）。

BIM技术在科技馆项目管线综合优化的应用

图2 构件模型（计算机截图）

（3）“平、剖、三维”实时同步。不同于传统的二维平面深化，仅凭大脑去三维想象，将一个项目通过几十张甚至几百张平面图去表达体现，BIM技术借助计算机软件，模拟真实的项目情况，“平、剖、三维”均取于唯一一个三维信息模型。

（4）软件直接导出二维平面图。本项目通过Revit软件深化完成后可一键自动导出平面图。

二、“三”不要

1.不要“全部”

一个公建项目的机电管线量是非常庞大的，如果全部都在模型中体现出来，将会形成一个庞大的模型文件。

然而其中大部分不会对管线安装存在影响，如电气专业的导线、桥架内导线的工程量和隐蔽的预埋管量都非常庞大，且大多预埋在梁板柱墙内，对管线的排布几乎没有影响。

乌兰察布科技馆项目在深化前就确定了深化范围，即剔除了配电线管，开关灯具，DN50（考虑保温后）以下的管道、喷淋、烟感等工作量大，对管线排布影响较小的末端设备。

2.不要“一模一样”

“这个和我们现场不一样啊”，这句话是在应用BIM技术过程中经常听到的一句话。建筑设备更新非常快，且同类设备不同厂家均存在差异，要想做到一模一样只有定制。但定制的工作量非常庞大，得到的经济效益并不多。当然，随着技术的发展以后可能会达到批量化，但是结合现有技术，在乌兰察布科技馆项目应用过程中，选取已有的模型构件对项目管线进行深化，既能达到管线优化的目的，又能满足大部分人的审美要求。

3.不要“全部人都会”

BIM技术的快速发展让大部分从业者意识到这是一场势不可挡的革命，都想掌握它，想达到BIM专业人员的技术水平，故很多项目组织了培训。但课程结束后大家又回归到自己的工作岗位，时间一长便遗忘得差不多了。项目人员应根据自己的岗位去学习BIM技术，如施工员应会操作，会修改模型，质检员应会操作，会审阅模型，技术负责人应会审阅模型，会制订BIM实施方案等。

三、小结

乌兰察布科技馆项目在吸取了博物馆机电安装工程的经验之后，针对现场复杂的机电管线安装，主动采用BIM技术。在明确了深化范围及深度之后，配合现场施工计划，安排深化范围顺序完成深化任务，解决现场管线排布的实际问题。希望本文能给同样采用BIM管综优化的项目提供参考借鉴。