智慧化的未来，城市应该如何布局设备管线

2020-4-29 09:59| 发布者: 萧闫子| 查看: 1223| 评论: 0|来自: 专业圈子

摘要: 前言城市设备管线作为建筑的智能内核，将建筑空间、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机的结合在一起。所以，合理的设备管线设计已成为认知度高、运转灵活、降低成本、性能卓越的代名词，并且成为现代化建筑转 ...

前言

城市设备管线作为建筑的智能内核，将建筑空间、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机的结合在一起。所以，合理的设备管线设计已成为认知度高、运转灵活、降低成本、性能卓越的代名词，并且成为现代化建筑转型升级的重要标志和显著特征。

我们都知道，设备管线依附于建筑体，它本身在设计制造安装过程中具有的多线路错综复杂的特点，以及建筑设计师们对建筑内核孜孜不倦的追求和大量城市综合体和超高层建筑的不断涌现，这些都给设备管线优化提供了极大的发挥空间，而BIM的出现将给设备管线优化带来机遇与挑战。

BIM技术加持，让设备管线更“智慧”

在BIM三维模型的基础上，进行建筑、结构、机电、装饰等各专业深化设计，能够有效合理的处理排水、暖通和电器各系统的综合排布，及时发现综合图中各专业之间的碰撞、错、漏、碰、缺等问题。

1）BIM技术的参数化设计

为满足工程的净高要求、预留足够的检修空间、实际管件采购与支吊架制作、安装对管线的具体位置可在BIM模型中进行合理排布，减少工程量统计偏差以及工程量更改带来的材料浪费和耽误工期，并且可以优化空间，优化管线排布，提高施工质量。

2）BIM技术的可视化设计

BIM技术可根据管线施工信息，实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、场地布置动态集成管理及施工过程的可视化模拟。按照施工过程可视化模拟结果，对各管线之间的工程施工逻辑关系等进行施工现场科学合理规划，减少二次搬运，杜绝现场返工，特别是室外管线施工反复开挖，室内管线施工反复搭拆架子问题。

3）BIM技术的协调设计

作为建筑的智能内核，设计管线施工不免会和其他专业有工作交接。建筑工程全生命周期是一个复杂的过程，一旦项目实施过程中出现了问题，参建各方就需要开协调会查找原因，提出解决办法。通过BIM的碰撞检查就可在设计时间处理碰撞报告，做成碰撞检测数据，供给各方进行讨论协调。

设备管线的智慧之处在哪？

什么是工程设备管线？它是集强电、弱电、消防喷淋、综合布线、给水、中水、污废水排放、燃气供应、通风空调、防排烟和采暖供热等为一身，因为本身管线的错综复杂在施工中经常存在各种管线、预制构件搭接发生碰撞，这一现象将给预埋和现场预制构件吊装、制安带来极大的困难。

因此，在施工前，采用BIM技术对管道密集区域进行综合排布设计，虚拟各种施工条件下的管线布设、预制联接件吊装的模拟，提前发现施工现场存在的碰撞，所以缓和冲突，尽早发现施工过程中可能存在的碰撞和冲突，有利于减少设计变更，提高施工现场的工作效率。

1）一如，管线碰撞检查优化

顾名思义，碰撞检查是指在电脑中提前预警工程项目中各不同专业（结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等）在空间上的碰撞冲突。工程管线种类多、各专业管线相互交叉，施工过程中很难完成紧密配合，相互协调。

利用BIM软件平台的碰撞检测功能，预先发现图纸管线碰撞冲突问题，根据各专业管线发生冲突，有压管让无压管，小管线让大管线，施工容易的避让施工难度大的，再考虑管材厚度、管道坡度、较小间距以及安装操作与检修空间，较后结合实际综合布置避让原则，完成结构与设备管线图纸之间的碰撞检查，加快各专业人员对图纸问题解决效率。

2）再如，管材及附件管控优化

（1）设计优化

工程设备管线利用BIM技术对各类管材及附件等的路径与尺寸进行优化和管线综合平衡设计，减少部分管线的长度和弯头数量，找出较短路径、较优尺寸，做预留孔洞或管线预埋。比如，以暖通风管的钢板制作与安装为例，按常规的制作与安装方法，损耗量多数都会超过定额所规定的11%，通过应用BIM技术，大大减少废料，项目损耗率不足4%。同时，优化施工工序与工艺，还可提高施工效率，减少返工。

（2）采购数量优化

当前，绝大多数施工项目管材及附件一般是根据投标清单数量，进行审核审批采购，很难做到对施工用料的精准计算，这样就会造成采购材料过剩，工程成本上扬或者采购不足，无法满足预订工期要求等。而借助BIM模型审核，除了确保材料申报准确之外，还可降低材料采购数量误差，结合施工程序及形象工程进度周密安排材料采购计划，不仅能保工期与施工的连续性，而且能用好用活流动资金、降低库存、减少材料二次搬运。

（3）下料优化

鉴于传统管材下料按照二维平面图核算，导致计算结果不准确。下料偏大则会造成建设费用和能源浪费，下料偏小则会造成系统不能正常工作。运用BIM技术后，在绘制好的设备管线模型中，让BIM软件自动完成复杂的计算工作，从而为管材参数的尺寸和选型提供正确依据。

而项目核算员、材料员、施工员等管理人员也将按施工规范要求，结合BIM三维模型向施工班组进行技术交底，将BIM模型中用料意图灌输给班组，用BIM三维图、CAD图纸或者表格下料单等书面形式做好用料交底，防止班组“长料短用、整料零用”，做到物尽其用，减少浪费及边角料，把材料消耗降到较低限度。

（4）领料优化

根据安装工程管材及附件特点，严格按照设计施工图及BIM设备管线模型，控制材料及使用数量，做到规格、型号、数量、参数完全准确。施工员根据工程实际进度，方便的提取施工区段管材及附件用量，在下达施工任务书中，附上完成该项施工任务的限额领料单，作为材料员发料控制依据，实行对各班组限额发料，防止错发、多发、漏发等无计划用料，从源头上做到材料的“有的放矢”，减少施工班组对材料的浪费。

3）最后，人工与机械施工优化

借助BIM技术现场施工过程模拟结果，将管材及附件摆放至指定位置，避免材料堆场影响施工导致材料二次搬运；其次运用BIM准确提取各区段管材及附件消耗量，施工人员可根据此量将备用管材及附件搬运至用料区段，避免多运、漏运、错运。

运用BIM技术进行管线综合深化，首先由于它的可视化纠错能力直观、真实，这使施工过程中可能发生的问题，提前到设计阶段来处理，避免因各管材设备与土建结构的交叉冲突而导致返工；其次是运用BIM技术完成预留孔洞定位图，避免因孔洞预留不准而导致的二次开孔、返工问题；较后是运用BIM技术进行净高复合，避免因管线标高不符合吊顶标高要求而导致各管线安装返工。

建筑信息化发展中的英雄

贝多芬说过，凡是坚强、智慧、正直、勇敢、仁慈的人都是英雄。毋庸置疑，BIM技术作为建筑产业的核心技术，其强大的三维可视化、协同能力也让它成为设备管线中的英雄。

它在设备管线的各个专业设计之间进行碰撞检查，不但能彻底消除软、硬碰撞，完善工程设计，进而大大降低在施工阶段因错误造成的损失和返工问题，还可做到既优化空间又便于使用和维修。未来，BIM技术定会达到一个深度的应用，定能成为建筑产业转型升级的催化剂。