BIM工程综合管线设计原则及排布

一、技术特点

BIM技术，即将施工的建筑和机电设备管线进行三维建模，具有可视化模型及碰撞检测功能，对现有信息模型进行碰撞检查，可直观地发现管线综合中的问题，及时调整，从而减少了施工中不必要的返工，提高了消防工程安装的一次成功率，从而达到工程对标高及施工质量的高要求。

二、管线工程综合设计原则

1)大管优先，因小管道造价低易安装，且大截面、大直径的管道，如空调通风管道、排水管道、排烟管道等占据的空间较大，在平面图中先作布置。

2)临时管线避让长久管线。

3）有压让无压是指有压管道和无压管道。无压管道，如生活污水、粪便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管都是靠重力排水，因此，水平管段必须保持一定的坡度，是顺利排水的必要和充分条件，所以在与有压管道交叉时，有压管道应避让。

4）金属管避让非金属管。因为金属管较容易弯曲、切割和连接。

5）电气避热避水在热水管道上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路。

6）消防水管避让冷冻水管（同管径）。因为冷冻水管有保温，则有利于工艺和造价。

7）低压管避让高压管。因为高压管造价高。

8）强弱电分设由于弱电线路如电信、有线电视、计算机网络和其它建筑智能线路易受强电线路电磁场的干扰，因此强电线路与弱电线路不应敷设在同一个电缆槽内，而且留一定距离。

9）附件少的管道避让附件多的管道，这样有利于施工和检修，更换管件。各种管线在同一处布置时，还应尽可能做到呈直线、互相平行、不交错，还要考虑预留出施工安装、维修更换的操作距离、设置支、柱、吊架的空间等。

三、综合管线的排布方法

1) 定位排水管(无压管)。排水管为无压管，不能上下翻转，应保持直线，满足坡度。一般应将其起点(最高点)尽量贴梁底使其尽可能提高。沿坡度方向计算其沿程关键点的标高直至接入立管处。

2) 定位风管(大管)。因为各类暖通空调的风管尺寸比较大，需要较大的施工空间，所以接下来应定位各类风管的位置。风管上方有排水管的，安装在排水管之下；风管上方没有排水管的，尽量贴梁底安装，以保证天花高度整体的提高。

3) 确定了无压管和大管的位置后，余下的就是各类有压水管，桥架等管道。此类管道一般可以翻转弯曲，路由布置较灵活。此外，在各类管道沿墙排列时应注意以下方面：保温管靠里非保温管靠外；金属管道靠里非金属管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、检修少的管道靠里，支管多、检修多的管道靠外。管道并排排列时应注意管道之间的间距。一方面要保证同一高度上尽可能排列更多的管道，以节省层高；另一方面要保证管道之间留有检修的空间。管道距墙，柱以及管道之间的净间距应不小于100mm。

四、案例应用

根据施工图纸建立建筑、结构、机电BIM模型，利用BIM技术检测建筑与结构之间的碰撞问题，设计不合理问题，有效控制建筑和结构图纸的一致性，避免了在施工过程因建筑和结构设计冲突，造成的返工、拆改。

根据建筑、结构、机电的BIM模型进行管线的布置，在发生与总包BIM模型发生冲突或者碰撞时，相互协调碰撞，利用BIM软件把建筑、结构等影响到机电专业的模型，整合到一个模型当中，利用软件自动检测碰撞功能，分别检测机电各专业间碰撞、机电与建筑和结构碰撞等，把问题提前优化，把影响较大的问题反馈给相关专业协调修改。

当消防系统与机电总包的风管发生碰撞时，如图所示：

上述图，可以看出发生碰撞的地方比较明显，通过碰撞检测可以看出桥架与风管有明显的冲突，通过协商，把桥架的位置进行调整，解决碰撞。

利用BIM技术检测消防和机电之间的碰撞问题，设计不合理问题，有效控制建筑和结构图纸的一致性，避免了在施工过程因建筑和结构设计冲突，造成的返工、拆改。

利用BIM模型检测出的结构梁与门的碰撞，在传统的2D平面图纸里很难发现此类问题。

案例1：在图中所示，可以看出红色的地方发生了碰撞，我们需要调整管道的避让，其中蓝色部分是风管，尽量避免风管90°弯曲，所以调整水管的位置，绿色部分是水管部分，最终结果我们需要进行碰撞检查后进行修改，避免施工中出现错误。

案例2：上图为水管与水管之间的碰撞，灰色部分是水管，可以从图中看出交叉的部分发现打架的问题，需要进行调整，把水管的位置进行碰撞检测从而进行修改，使得在现场施工的时候避免不必要的冲突和错误。

案例3：上述图中，浅蓝色部分是桥架，绿色部分是风管，红色部分是消防水管，图中通过碰撞检查可以看出左图中发生两处比较严重的碰撞，红色圈分别画出错误的部位，一个是防火桥架和风管的碰撞，另外一个是消防水管与其他管道发生碰撞，通过BIM中的碰撞检查可以将它们进行有效地调整，小管优先避让大管，避免在现场中发生管道打架的情况。

五、如何全面考虑BIM综合管线服务？

BIM做机电的管线综合，是所有BIM的基础应用。效果最明显，也是最广泛的应用。很多人都说自己能够做到管线综合。也有很多人不削管线综合。那么来谈谈什么样子叫做管线综合，管线综合要考虑到那些因素。用户往往担心我做的管综对么？能用么？发挥了多大的作用呢？

全面的管综服务需要回答几个问题:

1、你的管综有考虑保温么？

2、你的管综有考虑支吊架么？

3、你的管综有得到施工单位的认可么？

4、你的管综有反馈信息么？

5、你的管综，管件是和实际的生产一样么？

如果得到的答案都是否定的。这个管综就是不完整的。

管线综合，是对各专业知识都要了解的。包括设计、施工的知识。特别是施工的实际情况，一定要了解。BIM工程师至少应该见过各种管件是什么样子的。目前大多数软件，自动生成的连接方式，基本上和实际都不一样。如果仅仅靠软件自动生成的，调整成了所谓的零碰撞，其实和管线综合完全是两回事。

管线综合至少要考虑的要素：

1、管道是否有保温、保温的厚度。

2、支吊架的形式及尺寸、未来的支吊架更多会转变成综合吊架。

3、安装空间。

4、天花高度。

5、管材形式。因为不同管材、厚度不同，占用的空间也不相同。

6、检修空间。

7、安装工艺流程。

8、施工方现场反馈和调整。

工程师考虑问题是否全面，问题考虑的对不对，靠什么来检验呢，一定是施工单位来判定的，不是做管综的人判定的。

BIM管综工程师需要下到实际的现场中去，得到现场反馈，根据现场反馈调整。把作好的模型和现场相校核，让模型和实际的一样。

一个真正做的好的管综，首先要真实。实际上有什么，模型中就要有什么。保温、管道、支架都需要有。还有，管综不是设计师口中的规划一下就可以了。凭个人经验，想前期完全规划管道的空间布局的，基本上都是完全不可行的。全部满足规范，也是不可行的。除非你有跑马的空间，这个另当别论。所以，用BIM做管线综合，是可以做到非常精准的，但是这个工作量是很大的。

六、BIM外包综合管线实施流程

1、签署外包服务协议。

2、BIM软件的选择。BIM应用软件中，Revit软件市场占有率较高，故服务及功能相对较为完善，有更强的经济效益，拟采用Revit软件。

3、建立族库。根据常用的设备材料，建立材料设备的三维族库，并根据不同项目的需要，不断充实和完善族库。

4、结合工程进行建筑结构和设备建模。运用BIM软件，根据二维建筑结构和机电施工图纸，建立三维的建筑结构和管线模型。

5、现场结构复测。组织人员根据结构图纸进行现场实际复测，根据复测结果修改建筑结构模型。

6、三维碰撞检查。通过BIM软件中的碰撞检测功能进行模型的碰撞检测，并出具碰撞检测报告，根据报告逐一检查及排除碰撞点位。

7、指导施工和工厂化预制。根据调整后的模型，进行部分材料的工厂化预制，在施工前进行技术交底。

8、绘制竣工图纸。根据最终的施工现场，局部调整BIM模型，完成竣工BIM模型。