一、BIM 技術在機電安裝領域中的優勢
傳統機電安裝二維圖紙不能全面反映各管線標高、相對位置,各專業管線交叉碰撞問題在施工中才全面體現出來,導致后期無序拆改返工,造成大量人工和材料浪費。項目引進BIM技術,以設計院圖紙為依據,建立三維信息模型,利用模型可視化功能預先進行管線碰撞檢查,將碰撞信息及時反饋給業主、監理單位等其他參建單位,由業主單位與設計單位進行溝通后做出相應調整,對模型再次進行優化后出具施工圖指導施工。
二、工程概況
株洲市武廣地標項目由一棟35層5A甲級寫字樓和一棟10層四星級酒店組成,地下室3層,最高建筑高度為168m,為目前株洲地區在建最高建筑。本項目機電專業多、設備管線復雜、地下室建筑面積大(約6萬㎡),施工前做好施工策劃,施工過程中落實精細化管理,是保證施工安全、質量、進度的關鍵。
三、項目重難點分析
(1)機電設計圖紙存在部分“錯、漏、碰、缺”問題,且以單個專業為主未全面考慮其他專業,深化設計難度較大;
(2)專業系統較多,機電管線分布密集,專業交叉施工協調難度大
(3)地下室為超大型地下車庫建筑面積大層高低,凈高要求對機電綜合管線布置提出很大要求;
(4)圖紙變更頻繁,設計院各專業間協調溝通不到位,BIM綜合優化困難大;
四、管線綜合實踐應用
(1) 管線綜合流程與避讓原則:
BIM工作流程是先建立建筑、結構模型,然后進行各專業機電管線的建模,再根據各專業技術、空間、施工工作面要求等因素,對建筑、結構、機電三個專業的模型用進行不同專業的碰撞檢測,預先發現項目圖紙的問題,讓設計圖紙可行、可建,然后進行匯總出圖。
具體流程如下:
分專業建立模型—根據管線綜合原則進行機電綜合模型初步優化—碰撞檢查—碰撞點優化—機房等復雜節點細部創優策劃。

管線綜合流程圖
項目地下一層機電綜合模型優化成果如下圖所示。

地下一層全專業管線綜合平面

地下室管線復雜區域進行凈高分析與優化
(2) BIM出圖
與常規設計圖紙相比,BIM施工圖紙以三維模型為基礎,可管線綜合完成后導出機電各個專業平面圖、管綜平面圖、綜合支架深化設計圖等,且每條管線從三個維度進行定位,復雜位置可以單獨出具局部三維圖紙交底,簡潔明了、易于施工。
地下一層電氣橋架平面圖

地下一層三維管線綜合效果圖
(3) BIM管線綜合設計優化成果
利用BIM可視化功能進行管線碰撞檢測,能直觀反映出碰撞點,通過優化可解決專業內部及專業之間管線碰撞問題。武廣地標項目地下一層解決碰撞問題1318個,避免因此而產生的返工費用約為19.8萬元(估算平均每減少一個碰撞點將節省人、材、機等綜合費用約150元),同時增大建筑凈空、提高使用舒適度。

地下室機電管線模型與現場安裝照片
五、經驗總結
雖然BIM 管線綜合成果能減少工程返工,降低施工成本,但在實際應用過程中容易存在如下問題:
(1)在施工過程中,因機電BIM深化設計團隊進場時間滯后,土建施工方按設計圖紙預留孔洞,造成建筑結構的機電安裝預留洞口與大多 BIM深化設計成果中的套管定位尺寸不符,存在返工的現象。
(2)機電安裝單位分包眾多,部分分包單位未按照BIM圖紙進行施工,搶占施工有力位置先行施工,導致后期其他專業無法按照BIM三維成果施工,此類情況須加強分包單位的管理,輔以獎懲制度,使BIM方案能切實落地實施,達到預期的效果。