BIM技術在設備管線方面的優化，看完就明白了！

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，簡稱BIM）。BIM是在原有CAD技術基礎上發展起來的一種多維模型信息集成技術。通過應用BIM模式創新，充分整合并利用工程項目全生命周期所涉及到的信息，不僅能夠縮短工程所需時間、節約資源成本，同時還可以幫助所有工程參與者提高決策效率和設計質量；實現信息模型與工程施工管理行為完美組合。

1、BIM技術軟件與應用價值

1.1 BIM技術軟件概述

BIM技術軟件涉及領域比較廣，包含物從規劃設計、施工到運營管理整個生命周期。BIM技術軟件不是一個簡單的獨立軟件，也不是一類相似軟件，而是由多個不同功能的系列軟件通過繪圖平臺（圖形引擎）軟件及接口轉化軟件組合而成；并且能完成每種功能的軟件也不是只有一個產品。

BIM軟件技術所包含的軟件種類主要有BIM核心建模軟件、BIM方案設計軟件、和BIM接口的幾何造型軟件、可持續分析軟件、機電分析軟件、結構分析軟件、可視化軟件、模型檢查軟件、深化設計軟件、模型綜合碰撞檢查軟件、造價管理軟件、運營管理軟件、發布審核軟件等，每一種軟件包含有多個產品。

1.2 BIM技術軟件應用價值

隨著我國經濟蓬勃發展，業也進入快速發展期，大規模城市化進程為新建帶來前所未有需求。在項目設計復雜性越來越大，而設計周期短、工期緊張的情況下，傳統計算機輔助設計方式面臨多重困難。而服務于業項目設計、建造、運營維護等整個生命周期的BIM技術軟件可為項目各參與方提供交流順暢、協同工作的平臺。

BIM技術對避免失誤、提高工程質量、節約成本、縮短工期等已做出極大貢獻，其優勢作用讓行業對其愈加重視。應用BIM技術在各個專業設計進行碰撞檢查，不但能徹底消除硬、軟碰撞，完善工程設計，進而降低在施工階段可能存在的錯誤損失和返工的問題，還能做到優化空間效果。

在BIM技術的幫助下，我們可以實現項目設計階段協同設計，施工階段建造全程一體化和運營階段對物智能化維護和設施管理，同時從根本上將業主、施工單位與運營方之間的隔閡和界限打破，實現BIM在建造行業全生命周期的應用價值。

2、BIM技術在設備管線優化應用

工程設備管線主要包括強電、弱電、消防噴淋、綜合布線、給水、中水、污廢水排放、燃氣供應、通風空調、防排煙和采暖供熱等，這些管線錯綜復雜，各預制構件搭接處鋼筋密集交錯，如果在施工中發現各種管線、預制構件搭接發生碰撞，將給施工現場的各種管線施工、預埋和現場預制構件吊裝、制安帶來極大的困難。

因此，在施工前，采用BIM技術對管道密集區域進行綜合排布設計，虛擬各種施工條件下的管線布設、預制聯接件吊裝的模擬，提前發現施工現場存在的碰撞和沖突，盡早發現施工過程中可能存在的碰撞和沖突，有利于減少設計變更，提高施工現場的工作效率。

2.1 管線碰撞檢查優化

碰撞檢查是指在電腦中提前預警工程項目中各不同專業（結構、暖通、消防、給排水、電氣橋架等）在空間上的碰撞沖突。工程管線種類多、各專業管線相互交叉，施工過程中很難完成緊密配合，相互協調。利用BIM軟件平臺的碰撞檢測功能，根據各專業管線發生沖突時，有壓管讓無壓管，小管線讓大管線，施工容易的避讓施工難度大的，再考慮管材厚度、管道坡度、較小間距以及安裝操作與檢修空間，較后結合實際綜合布置避讓原則，完成結構與設備管線圖紙之間的碰撞檢查，加快各專業人員對圖紙問題解決效率。

利用BIM軟件平臺碰撞檢測功能，預先發現圖紙管線碰撞沖突問題，及時反饋給設計單位，進行施工方案優化等，減少由此產生的變更申請單，避免后期施工因圖紙問題帶來的停工以及返工，不僅提高施工質量，確保施工工期，還節約大量的施工和管理成本，也為現場施工及總承包管理打好基礎，創造可觀的經濟效益。再結合BIM技術的可視化對施工管理人員及施工人員進行施工過程與方法模擬現場三維交底，使現場施工不再僅僅依靠平面圖紙，提高認知度，避免因理解不當而造成的返工現象，加快施工速度，提高現場工作效率。

2.2 管材及附件管控優化

（1）設計優化。工程設備管線利用BIM技術對各類管材及附件等的路徑與尺寸進行優化和管線綜合平衡設計，減少部分管線的長度和彎頭數量，找出較短路徑、較優尺寸，做預留孔洞或管線預埋。據統計，因節省材料需用量而降低成本可達項目總造價的3%以上，有效降低材料成本，實現降本增效目的。以暖通風管的鋼板制作與安裝為例，按常規的制作與安裝方法，損耗量多數都會超過定額所規定的11%，通過應用BIM技術，大大減少廢料，項目損耗率不足4%。同時，優化施工工序與工藝，還可提高施工效率，減少返工。

（2）采購數量優化。當前，絕大多數施工項目管材及附件一般是根據投標清單數量，再進行簡單審核審批進行采購，很難做到對施工用料的計算，經常造成采購材料過剩，大量材料現場積壓、占用大量資金、工程成本上揚，或者采購不足，等工待料，無法滿足預訂工期要求；甚至材料申報審核不嚴造成錯誤采購，較后與業主扯皮，造成大量資金損失。而借助BIM模型審核，確保材料申報準確，降低材料采購數量誤差。結合施工程序及形象工程進度周密安排材料采購計劃，不僅能保工期與施工的連續性，而且能用好用活流動資金、降低庫存、減少材料二次搬運。

（3）下料優化。傳統管材下料按照二維平面圖核算，平面圖與實際安裝會有較大差別，導致計算結果不準確。下料偏大則會造成建設費用和能源浪費，下料偏小則會造成系統不能正常工作。運用BIM技術后，在繪制好的設備管線模型中，讓BIM軟件自動完成復雜的計算工作，從而為管材參數的尺寸和選型提供正確依據。項目核算員、材料員、施工員等管理人員按施工規范要求，結合BIM三維模型向施工班組進行技術交底，將BIM模型中用料意圖灌輸給班組，用BIM三維圖、CAD圖紙或者表格下料單等書面形式做好用料交底，防止班組“長料短用、整料零用”，做到物盡其用，減少浪費及邊角料，把材料消耗降到較低限度。

（4）領料優化。根據安裝工程管材及附件特點，嚴格按照設計施工圖及BIM設備管線模型，控制材料及使用數量，做到規格、型號、數量、參數完全準確。施工員根據工程實際進度，方便的提取施工區段管材及附件用量，在下達施工任務書中，附上完成該項施工任務的限額領料單，作為材料員發料控制依據，實行對各班組限額發料，防止錯發、多發、漏發等無計劃用料，從源頭上做到材料的“有的放矢”，減少施工班組對材料的浪費。

2.3人工與機械施工優化

BIM技術可根據管線施工工序、進度、成本、質量以及人力、機械、材料等施工信息，實現建設項目施工階段工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置動態集成管理及施工過程可視化模擬。按照施工過程可視化模擬結果，對各管線之間的工程施工邏輯關系等進行施工現場科學合理規劃，減少二次搬運，杜絕現場返工，特別是室外管線施工反復開挖，室內管線施工反復搭拆架子問題。

（1）借助BIM技術現場施工過程模擬結果，將管材及附件擺放至指定位置，避免材料堆場影響施工導致材料二次搬運；其次運用BIM準確提取各區段管材及附件消耗量，施工人員根據此量將備用管材及附件搬運至用料區段，避免多運、漏運、錯運，造成二次搬運。據核算，大型超高層，管材及附的垂直運輸成本占到總人工成本的10%左右，現場材料二次搬運成本占到材料運輸成本的20%左右。

（2）運用BIM技術進行管線綜合深化，首先由于它的可視化糾錯能力直觀、真實，這使施工過程中可能發生的問題，提前到設計階段來處理，避免因各管材設備與土建結構的交叉沖突而導致返工；其次是運用BIM技術完成預留孔洞定位圖，避免因孔洞預留不準而導致的二次開孔、返工問題；較后是運用BIM技術進行凈高復合，避免因管線標高不符合吊頂標高要求而導致各管線安裝返工。通過調整優化出圖，科學安排施工順序，合理組織管線交叉施工，使各項工作有序展開，既保工程進度，又節省開支和降低工程成本。

3.結語

BIM技術是信息化技術建筑業的直接應用，服務于建設項目的設計、建造、運營維護等整個生命周期。BIM技術為項目各參與方提供交流、協同工作的平臺，為避免失誤、提高工程質量、節約成本、縮短工期等做出極大貢獻，其巨大優勢作用讓行業對其愈加重視。

應用BIM技術在設備管線的各個專業設計之間進行碰撞檢查，不但能徹底消除硬、軟碰撞，完善工程設計，進而大大降低在施工階段因錯誤造成的損失和返工問題，還可做到既優化空間又便于使用和維修。

譬如應用BIM技術碰撞檢測和三維可視化模擬等功能對某工程管道井中給排水水管、熱水管、燃氣管和風管等設備管線進行排布，各管線在豎井內位置交叉，產生大量管路跨越搭接；通過調整各設備管線安裝位置，減少管路跨越搭接，優化設備管線路徑，既節約材料，又使整體布局合理美觀，同時還可預留足夠的檢查維修空間。

（編輯：奚雅青）