BIM技術(shù)在綜合機電項目中的應用

1.項目背景

本工程為北京市XXX項目，位于北京市亦莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)XX路與XX路交叉口處；含商業(yè)、住宅的綜合項目，地下X層，地上Y層，其中1、2層以下為商業(yè)部分，地下兩層與XX項目的地下車庫相連接。總建筑面積50386平方米。結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆混凝土樓板。工程機電施工內(nèi)容包含電氣（強電、弱電、電梯）；給排水；暖通（防排煙、通風、采暖）等專業(yè)系統(tǒng)；分包單位比較多，專業(yè)配合默契需求高，穿插作業(yè)施工難度大，現(xiàn)場空間有限，為各個專業(yè)提供材料堆放困難，需要根據(jù)施工進度節(jié)點周密的統(tǒng)籌規(guī)劃。

2.BIM技術(shù)應用的內(nèi)容

2.1管線綜合應用

根據(jù)各專業(yè)內(nèi)部的排布規(guī)則，不同專業(yè)相互間的排布規(guī)則，以及與結(jié)構(gòu)建筑的間距要求，檢修空間等，具體規(guī)劃管線水平、垂直方向的分布。

2.1.1碰撞檢查

Word文檔

.

碰撞檢查一般由軟件檢查和“人為”檢查兩部分組成?！叭藶椤睓z查可以借助navisworks軟件進行漫游檢查；或者利用fuzor軟件。這兩款軟件與revit都有完美的結(jié)合。實施細則：

（1）土建建立完軸網(wǎng)標高，設(shè)置好項目基點后，將這些基礎(chǔ)信息轉(zhuǎn)交于各分包單位；各專業(yè)在土建的項目基點以及軸網(wǎng)標高的基礎(chǔ)上，建立自己專業(yè)的模型。

（2）各專業(yè)建立好模型后，打開各自的模型清除項目未使用選項，清除完畢后保存。（為了讓在碰撞檢測時提高電腦的運行速率）

（3）碰撞檢測前還需要給各專業(yè)系統(tǒng)的管線配色；這個暫時沒有規(guī)定，由企業(yè)內(nèi)部自己出配色方案；以便于在碰撞檢測后查找問題。

（4）碰撞檢測流程：

① 新建一個項目樣板，設(shè)置好過濾器，將整個項目中的各個專業(yè)系統(tǒng)分別添加過濾器（其中包含各個專業(yè)管線顏色設(shè)置）。完畢后，鏈接結(jié)構(gòu)模型進入項目樣板，然后再鏈接建筑樣板進入，鏈接綁定。

② 按照各專業(yè)在整理空間上的垂直分布，首先導入暖通系統(tǒng)，碰撞

Word文檔

.

檢查完畢，將暖通與先前的結(jié)構(gòu)建筑模型繼續(xù)綁定為一個整體。

③ 一般工程上先處理最先導入的專業(yè)，在滿足國家規(guī)范要求的空間距離下，盡可能為電氣、給排水專業(yè)管線騰出空間。首先解決它與結(jié)構(gòu)、建筑模型之間的碰撞問題。（找出有效碰撞點，機器檢查只是其中一部分，還需要以人的視角進入三維模型中做進一步檢查。）

④ 用同樣的方法把電氣系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)導入進行碰撞檢查。

（5）碰撞檢測后的結(jié)果暫時不處理，根據(jù)碰撞檢測報告整理各專業(yè)與結(jié)構(gòu)和或者專業(yè)間的沖突問題；將問題羅列上報甲方，然后與設(shè)計單位協(xié)商，也可以自行針對相關(guān)問題的提出解決辦法，待設(shè)計單位同意，甲方和監(jiān)理審批，四方簽字確認后方可施工。

碰撞檢查報告：

2.1.2優(yōu)化排布（優(yōu)化排布的基本性原則）

① 大管優(yōu)先，小管讓大管。

② 有壓管讓無壓管。

Word文檔

.

③ 常溫管讓高溫、低溫管。

④ 可彎管線讓不可彎管線、分支管線讓主干管線。

⑤ 附件少的管線避讓附件多的管線。

⑥ 電氣管線避熱避水，在熱水管線、蒸氣管線上方及水管的垂直下方不宜布置電氣線路。

⑦ 安裝、維修空間≥500mm。

⑧ 預留管廊內(nèi)柜機、風機盤管等設(shè)備的拆裝距離。

⑨ 管廊內(nèi)吊頂標高以上預留250mm的裝修空間。

⑩ 租賃線以外400mm距離內(nèi)盡可能不要布置管線，用作檢修空間。

11 管廊內(nèi)靠近中庭一側(cè)預留卷簾門位置。

12 各防火分區(qū)處，卷簾門上方預留管線通過的空間，如空間不足，選擇繞行。

Word文檔

.

13 管線布置還需根據(jù)國家規(guī)范要求，各專業(yè)之間，專業(yè)內(nèi)部要求間距等等問題。

14 可進一步確定地下室各位置及地上部分凈高要求，明確BIM與設(shè)計協(xié)調(diào)配合方向。

2.1.3竣工模型

待碰撞檢測完畢，經(jīng)設(shè)計單位審批同意相關(guān)修改，甲方予以簽字確認后；各專業(yè)按照修改審批表的方案進行修改模型；修改完畢交與總承包單位，由總承包單位將各專業(yè)模型整合為一個整體的機電模型。特別要注意，建模開始必須對所應用的機械設(shè)備、管線、橋架等等元件進行系統(tǒng)歸類，并進行參數(shù)化、信息化；以達到竣工模型的要求。（機電整合模型：）

2.2土建預留應用

2.2.1建筑預留

結(jié)構(gòu)完畢后，二次砌筑工程中，應用竣工模型，對照機電管線路徑標高、圖紙尺寸定位信息對其相應的孔、洞、預埋件進行預留預埋。憑借BIM技術(shù)三維可視化的特點，BIM模型能夠直觀地表達出需要流動

Word文檔

.

的具體位置，不僅不容易遺漏，還能做到精確定位，有效地解決了與設(shè)計人員溝通預留孔洞時的諸多問題；大大提高了預留孔洞的施工效率。

2.2.2結(jié)構(gòu)預留

預留預埋不到位將直接影響安裝質(zhì)量的好壞，甚至影響結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全和使用壽命。借助BIM的施工模擬技術(shù)，可以提升預留預埋的準確性。

依據(jù)竣工模型中機電管線的排布，在結(jié)構(gòu)墻體、樓板、梁、圍護等相應的位置處預留空洞或者預埋件。并且分類對其編排，統(tǒng)計；以便于在實際工程中做精準的預留預埋。

2.3工程量統(tǒng)計應用

通過應用BIM技術(shù)可以精準的統(tǒng)計材料用量；在建模時，只要把每一個部件參數(shù)化、數(shù)字化，需要什么參數(shù)就賦予給它，（當運用到非系統(tǒng)族的時候，還需要通過建立共享參數(shù)的方式統(tǒng)計）然后從所需要統(tǒng)計的材料明細表中就可以得到工程中所有應用的材料的詳細信息（人工費和機械費單獨根據(jù)定額計算）。當工程發(fā)生設(shè)計變更時，要及時更新模型，并更新變更部分的工程量。

Word文檔

.

2.3.1預算工程量

設(shè)計方考慮的是用什么材料；甲方考慮的是用了多少材料；而施工單位則需要考慮材料如何用。材料是成本的基礎(chǔ)，如果施工單位在材料成本上不能把控，則工程成本已處于失控狀態(tài)。通過應用BIM技術(shù)在虛擬建造過程中，可以統(tǒng)計工程所有應用到的材料；結(jié)合國家預算相關(guān)工程定額，最終可以形成預算的絕對依據(jù)。例如圖3.18-7、8是工程統(tǒng)計材料明細表。

2.3.2實際工程量

通過虛擬建造生成的工程量是實際工程量的參考依據(jù)；我們只需考慮實際應用時的損耗率，以及人工費、機械費，以及設(shè)計變更等相關(guān)費用；最終就可以得到實際發(fā)生的工程量。

2.4預制件加工應用

2.4.1構(gòu)件加工

對于機電各個專業(yè)管線的復雜彎頭、大小管連接、不同形狀管線的連接件；通過應用BIM技術(shù)，可以提前加工預制。這樣可以提升機電

Word文檔

.

系統(tǒng)的安全性能，預制件的加工大大提高了效率，縮短了工期，節(jié)省了成本。

2.4.2管段加工

根據(jù)模型系統(tǒng)管段路由的排布，在什么地方需要什么尺寸的管段，包括支吊架；我們都可以從竣工模型得知，可以根據(jù)BIM施工總計劃，規(guī)劃施工節(jié)點，逐一細分，便可知曉什么時間應該提前準備什么。然后與供貨商洽談定尺加工問題；為供貨商提供BIM模型明細表，此明細表必須符合加工訂貨單的注釋條目要求，明細表中需要體現(xiàn)BIM技術(shù)定位信息相關(guān)文字標注。材料進場后，施工人員可以根據(jù)進場材料標識，明辨材料的用途以及使用方式，安裝位置等等。

2.4.3綜合支吊架加工

根據(jù)實際工程的需要，在交叉區(qū)域含有多個專業(yè)系統(tǒng)管線時，可以采用綜合支吊架。綜合支吊架需要考慮分段荷載量，支吊架的規(guī)格尺寸需要通過一定的計算。確定好綜合支吊架的分布間距以及支吊架的規(guī)格，然后根據(jù)系統(tǒng)管線走向布設(shè)。

3.組織流程及實施要求

Word文檔

.

3.1工作計劃流程

3.1.1計劃

BIM工作計劃不單單要從單一專業(yè)制定，而且要有一個大的工作框架；各個專業(yè)根據(jù)在此框架中承擔的工作內(nèi)容，根據(jù)整體規(guī)劃安排，然后再制定自己專業(yè)的計劃。

機電內(nèi)部計劃：

（1）根據(jù)甲方的整體項目節(jié)點時間要求制定機電專業(yè)的施工計劃節(jié)點。

（2）圖紙深化設(shè)計

（3）建模；完成設(shè)備、材料的統(tǒng)計

（4）機電管線綜合

（5）3D漫游及三維可視化交流

（6）設(shè)計變更、洽商預先評估

Word文檔

.

（7）根據(jù)優(yōu)化方案協(xié)同更新模型

（8）專業(yè)深化設(shè)計復核

（9）變更工程量統(tǒng)計

（10）施工模擬

（11）施工監(jiān)督和驗收

3.1.2流程

（1）熟悉各專業(yè)圖紙，各專業(yè)先進行內(nèi)部圖紙會審，找出圖紙中顯而易見的錯誤或者由于設(shè)計者的疏忽，遺漏設(shè)計的內(nèi)容，與設(shè)計及時溝通解決初步各專業(yè)內(nèi)部問題。

（2）設(shè)計院將施工單位提出圖紙會審的問題在電子版圖上更正后，然后交予施工單位建模（如果設(shè)計院自行應用BIM設(shè)計則施工單位直接利用模型施工，應用BIM設(shè)計本身就可以避免碰撞檢測的一些問題，或者可以說這個過程已由設(shè)計院完成。）

Word文檔

.

（3）施工單位可以綜合各專業(yè)圖紙，在圖紙上詳細整理各專業(yè)管線的標高，根據(jù)施工工藝要求以及建模標準繪制模型。

（4）管線綜合，應用碰撞檢測功能，統(tǒng)計有效碰撞點，提出優(yōu)化方案。（碰撞檢測結(jié)果的修正方案要經(jīng)過監(jiān)理、業(yè)主審批；審批合格才能按照方案進行調(diào)整優(yōu)化）。

（5）根據(jù)審批的結(jié)果進行調(diào)整優(yōu)化

（6）調(diào)整優(yōu)化完畢，三方簽字確認，總包方備案存檔。

（7）打印出具施工圖。

（8）三維技術(shù)交底，拆分模型根據(jù)施工節(jié)點進行下一步施工安排。

以下為機電工程BIM施工組織大體流程圖：

3.2拆分規(guī)定

3.2.1一般規(guī)定

（1）按分區(qū)

Word文檔

.

（2）按樓號

（3）按施工縫

（4）按單個樓層或一組樓層

（5）按系統(tǒng)、子系統(tǒng)

3.2.2特殊規(guī)定

一般而言，等竣工模型形成后，各專業(yè)需要應用竣工模型指導施工?？偝邪鼏挝粦獙⒖⒐つＰ蛷椭埔环萁o各分包單位，以便于各分包單位在施工中運用。各專業(yè)不能隨意打開別的專業(yè)的模型組，最好把別的專業(yè)全部鎖定；然后在應用時打開自己專業(yè)的模型組，根據(jù)專業(yè)系統(tǒng)逐一拆分模型（拆分亦即臨時隱藏）。根據(jù)施工節(jié)點計劃，控制模型的拆分段，應用完畢，應該及時關(guān)閉自己專業(yè)的模型組。需要根據(jù)施工節(jié)點來應用模型；把建造階段、待建造階段、拆除階段劃分清楚；配合土建施工進度做好機電安裝相應的具體工作。

3.3模型規(guī)則

Word文檔

.

明確本項目用于建立模型的軟件產(chǎn)品名稱、版本、導入導出格式，執(zhí)行的標準。若采用不同軟件產(chǎn)品進行各專業(yè)模型的建立、細化后，按照什么統(tǒng)一標準進行模型整合，確保整合效果。各系統(tǒng)的命名須與圖紙一致；影響管線綜合的一些設(shè)備、末端須按圖紙要求建出，必須考慮管道檢修空間。最后需要注意為各專業(yè)管線、構(gòu)件、配件等等建立它們的非幾何參數(shù)信息。例如：管道管材、材質(zhì)保溫信息；設(shè)備材料的工程量統(tǒng)計信息；設(shè)備或者管線的性能參數(shù)等等。

3.3.1暖通專業(yè)模型規(guī)則

① 一般情況下，保證無壓管的重力坡度，無壓管放在最下方。

② 風管和較大的母線橋架，一般安裝在最上方；風管與橋架之間的距離要≥100mm。

③ 對于管道的外壁、法蘭邊緣及熱絕緣層外壁等管路最突出的部位，距墻壁或柱邊的凈距應≥100mm。

④ 通常風管頂部距離梁底50-100mm的間距。距離下方管道至少50mm間距。

⑤ 如遇到空間不足的管廊，可與設(shè)計師溝通， 斷面尺寸改扁，便

Word文檔

.

于提高標高。

⑥ 暖通的風管較多時，一般情況下，排煙管應高于其他風管；大風管應高于小風管。兩個風管如果只是在局部交叉，可以安裝在同一標高，交叉的位置小風管繞大風管。

⑦ 空調(diào)水平干管應高于風機盤管。

⑧ 冷凝水應考慮坡度，吊頂?shù)膶嶋H安裝高度通常由冷凝水的最低點決定。

⑨ 軟管接頭間距通常按照300cm考慮。變徑管通常按照45°考慮，沒邊加10cm 。

⑩ 三通總長度為大風管直徑的2倍，風閥按照300cm考慮，風管弧度通常為1倍的D。（無特殊說明情況下）

3.3.2給排水專業(yè)模型規(guī)則

① 管線要盡量少設(shè)置彎頭。

② 給水管線在上，排水管線在下。保溫管道在上，不保溫管道在下，

Word文檔

.

小口徑管路應盡 量支撐在大口徑管路上方或吊掛在大管路下面。

③ 冷熱水管凈距15cm，且水平高度一致,偏差不得超過5mm（其中對衛(wèi)生間淋浴及浴缸龍頭嚴格執(zhí)行該標準進行檢查，其余部位的可以放寬至1cm）。

④ 除設(shè)計提升泵外，帶坡度的無壓水管絕對不能上翻。

⑤ 給水引入管與排水排出管的水平凈距離不得小于1m。室內(nèi)給水與排水管道平行敷設(shè)時， 兩管之間的最小凈間距不得小于0.5m；交叉鋪設(shè)時，垂直凈距不得小于0.15m。給水管應鋪設(shè)在排水管上面，若給水管必須鋪設(shè)在排水管的下方時，給水管應加套管，其長度不得小于排水管徑的3倍。

⑥ 噴淋管盡量選在下方安裝，與吊頂間距保持至少100mm。

⑦ 各專業(yè)水管盡量平行敷設(shè)，最多出現(xiàn)兩層上下敷設(shè)。

⑧ 污排、雨排、廢水排水等自然排水管線不應上翻，其他管線避讓重力管線。

⑨ 給水PP-R管道與其它金屬管道平行敷設(shè)時，應有一定保護距離，

Word文檔

.

凈距離不宜小于100mm，且PP-R管宜在金屬管道的內(nèi)側(cè)。

⑩ 水管與橋架層疊鋪設(shè)時，要放在橋架下方。

11 管線不應該擋門、窗，應避免通過電機盤、配電盤、儀表盤上方。

12 管線外壁之間的最小距離不宜小于100mm，管線閥門不宜并列安裝，應錯開位置，若需并列安裝，凈距不宜小于200mm。

13 管道間的距離出于整齊考慮，一般遵循：大管間間距大，小管間間距小。

14 三通彎頭一般按2D考慮長度。

15 消防卡箍比管道外徑大5cm,多條消防管道并排走保證150CM距離。

16 消火栓口距離地面一般1.1m。

17 熱水能水管道并排時一般遵循，熱左冷右，熱上冷下的規(guī)則。

18 套管比不保溫管大1-2cm,如有保溫應當考慮保溫厚度，比保溫

Word文檔

.

管大5cm左右。

19 閥門長度：

蝶閥=管徑長度；

截止閥=止回閥=2倍管徑長度;

閘閥=1.5倍管徑長度.

20 水管與墻（或柱）

21 機房中布管一般遵循以下原則

a.大小頭軟管接頭長度一般和閥門一樣長

b.泵出水口泵管布置一定要整齊有序

c.泵前泵后要保證泵機的抽芯解體距離

d.泵于泵之間至少保證60cm的通過距離

Word文檔

.

3.3.3電氣專業(yè)模型規(guī)則

① 電纜線槽、橋架宜高出地面2.2m以上；線槽和橋架頂部距頂棚或其它障礙物不宜小于 0.3m。

電纜橋架應敷設(shè)在易燃易爆氣體管和熱力管道的下方，當設(shè)計無要求時，與管道的最小凈距，符合以下要求：

② 在吊頂內(nèi)設(shè)置時，槽蓋開啟面應保持80mm的垂直凈空，與其他專業(yè)之間的距離最好保持在≥100mm。

③ 電纜橋架與用電設(shè)備交越時，其間的凈距不小于0.5m。

④ 兩組電纜橋架在同一高度平行敷設(shè)時,其間凈距不小于0.6m，橋架距墻壁或柱邊凈距≥100mm。

⑤ 電纜橋架內(nèi)側(cè)的彎曲半徑不應小于0.3m。

⑥ 電纜橋架多層布置時，控制電纜間不小于0.2m，電力電纜間不小于0.3m，弱電電纜與電力電纜間不小于0.5m，如有屏蔽蓋可減少到0.3m，橋架上部距頂棚或其它障礙不小于0.3m。

Word文檔

.

⑦ 電纜橋架不宜敷設(shè)在腐蝕性氣體管道和熱力管道的上方及腐蝕性液體管道的下。

⑧ 通信橋架距離其他橋架水平間距至少300mm，垂直距離至少300mm，防止其它橋磁場干擾。

⑨ 橋架上下翻時要放緩坡，橋架與其他管道平行間距≥100mm。

11 橋架不宜穿樓梯間、空調(diào)機房、管井、風井等，遇到后盡量繞行。

12 強電橋架要靠近配電間的位置安裝，如果強電橋架與弱電橋架上下安裝時，優(yōu)先考慮強電橋架放在上方。

3.3.4 機電建模應該注意的問題：

① 首先要確定主要機房或機房區(qū)域的建模尺寸以及它的定位信息輸入。

② 在風井、電井、水井等管道密集的地方注意管道的排布要與系統(tǒng)主要路由相匹配。

③ 注意項目中應該先確定設(shè)備的位置（冷卻塔、鍋爐、熱換設(shè)備、

Word文檔

.

變壓器、配電箱柜、燃氣調(diào)壓設(shè)備、消火栓、水泵、空調(diào)機組、風機、智能化系統(tǒng)控制設(shè)備等等）再按先干管后支管的順序按照系統(tǒng)路徑建模。

④ 注意設(shè)備機房、各專業(yè)井道系統(tǒng)管線的幾何連接尺寸，定位信息的建立。

⑤ 注意在各個系統(tǒng)的末端（風口、噴頭、煙感探測器、空調(diào)末端）管線的連接以及模型尺寸定位信息。

⑥ 注意各專業(yè)系統(tǒng)管線上智能控制裝置布置，建模時需考慮如何實現(xiàn)智能化控制。

⑦ 最后需要注意為各專業(yè)管線、構(gòu)件、配件等等建立它們的非幾何參數(shù)信息。例如：管道管材、材質(zhì)保溫信息；設(shè)備材料的工程量統(tǒng)計信息；設(shè)備或者管線的性能參數(shù)等等。

⑧ 應用軟件時需要先進行機械設(shè)置，載入相應的連接件、接頭等構(gòu)件。

Word文檔