BIM案例：BIM机电深化设计怎么做？以南方博时基金大厦为例（下）

基于BIM的机电安装工程深化设计

（1）管线综合调整

①深化设计初期，主要是针对各层管线综合的调整。根据Revit和Navisworks中生成的冲突报告，主要解决建筑结构本身的不合理碰撞，即建筑与结构之间不合理布局；机电管线与建筑、结构模型之间的碰撞；机电各专业之间的碰撞。对于一些管线密集、结构复杂的部位，需要撰写问题报告，及时反馈给设计方和业主进行沟通，得出解决方案。

在本项目存在电气、通风空调、消防、给排水等众多机电专业，其中地下室管线设计密集，专业管线交叉多，加之地下室结构复杂、楼层标高变化大，局部夹层层高矮、空间窄，因此在工程各专业管线综合布设时需综合考虑多方面的影响进行设计，才能保证综合管线施工后能满足设计要求也能达到布局合理、美观得体。

深化人员针对地下室共发现90个问题，其中图纸问题22处，碰撞问题68处，经调整后发现土建问题5处，机电问题32处。经过与设计方详细沟通，最终解决所有问题报告。

图4地下一层处预留洞口与梁碰撞、风管与梁碰撞

图5管线碰撞调整前后对比

②机电深化中期主要针对机房内设备安装、机房出入口、管道竖井、走廊灯部位进行调整、优化。本项目中，机房及机房出口过道处管线比较复杂，各专业容易产生碰撞，按照深化方案调整后，使各专业管道合理布置达到管线综合的效果。

图6机房处深化设计前后对比

地下室多处走廊部位，由于大尺寸风管和主干管的排布，使得走廊净空不尽如人意。深化人员通过管线调整，将净高调高，使空间更加舒适。大厦负一层某处走廊，根据原图纸表意建模后，发现此处净高只有2.35米，且一处桥架位于水管下方，不符合设计规范。经过深化人员从全局出发，结合设计规范、深化方案，将净高有原来的2.35米增加到2.5米，升高15公分，同时将桥架与主水管平行布置，既满足规范，又更多的空间让给人们。

图7负一层走廊处空间优化

在完成基本管线调整、设备深化后，各参与方可以通过Navisworks中3D漫游功能，真切体验建筑物虚拟的设计效果，仿佛身临其境，更加切实地感受空间效果，并就不足之处提出意见。

图8机房漫游效果

③机电深化后期，则更将注重综合支吊架的设计。在本项目中，地下负3层是管道密集区，这些部位管道比较大且管道走向基本一致，这些部位深化人员会与设计及时沟通，制定管道的联合支架方案，这样与各种不同管道单独制作管道支吊架相比，既节省了机电辅助材料用量，又使管道布置整齐美观。

（2）问题报告汇总

问题报告是深化人员与设计方、业主、施工方等沟通交流的重要手段，是个参与方更深入了解项目的重要桥梁。

图9机电碰撞问题报告

图10机电碰撞问题报告解决方案

本项目中，地下室机电深化设计阶段共得出37份问题报告，其中土建问题5份，机电问题32份。深化人员将问题报告交给设计方，由设计方回复解决方案，并出具设计变更洽商记录对图纸问题进行修改。在提交问题报告时，需要对问题报告进行分类，例如图纸问题、碰撞问题、冲突问题，并将问题按一般、重要、严重三个等级进行划分，这样即使不是专业人员也能迅速看懂报告。

图11设计方出具的设计变更洽商记录

（3）深化设计出图

由于目前施工人员对三维模型在施工中的使用还不能得心应手，三维模型只能作为辅助手段指导施工。基于BIM技术的可出图性，根据BIM模型直接得到管综平面图、剖面图、大样图，并加以标注，就能简明、清晰地指导施工。再配合三维模型，施工人员就能够形象、生动地理解管线空间关系。而且在模型中，需要点击构件才能显示构件属性，在剖面图中，通过标注可以快速确定管线标高及位置。

在本项目中，对于管线密集区域，将深化后的管线通过三维模型和剖面图共同表达，指导施工，并取得了显著效果。

图12走廊部位管线排布三维模型展示及剖面图

图13走廊部位CAD剖面图

机房、走廊机电安装模拟

深化模型的重要作用之一就是指导施工，如果深化人员只是根据施工图纸及碰撞检测调整综合管线排布，没有考虑道施工空间及工作面不足的问题，单单凭借调整好的三维三维模型做管线排布，会导致某些管线模型综合成果无法指导施工。

基于BIM模型的基础上，附加时间因素，将模型的形成过程以动态的4D形式表现出来的，我们称之为施工模拟。施工模拟可以支持施工过程的可视化模拟以及施工进度的动态管理和优化。施工模拟主要分为工作分解、进度计划和模拟视频三大部分。通过施工进度模拟，我们可以不断调整进度计划，进行多方案比较，最终得出效率最高、人力最省的施工方案。还可以对施工工程中的特殊工艺用动画的形式表达，使施工人员清楚理解施工难点，从而指导施工。避免了以往施工过程中边施工、边协调、边处理的模式，简化了施工管理工作，提高了施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力，而且对安装后的效果可有效地加以控制。

在本项目机房中，有大量主管出入，先安装哪根管再安装哪根管，才能使多工作面同时进行，且相互施工不干扰，是深化人员必须解决的一大难题。深化人员通过与施工技术负责人反复沟通，并进行多种方案对比，最终选定最优方案。

图14机房管线安装模拟

BIM应用价值总结

针对南方博时基金大厦项目工程的实际情况，BIM技术的应用帮助业主落实了各种意愿，解决了商业谈判、设计协调等问题，发挥了不可小觑的作用。通过对BIM技术的运用，BIM小组在BIM模型及相关演示中提前发现了机电及安装中的设计各专业冲突问题，利用BIM技术平台直观的模型及真实的动画演示，通过与设计方协商提高解决问题的效率。同时发现的问题在施工前得以解决，减少了施工错误造成的返工并提高了效率，从而节约工期、成本。

应用BIM技术的可出图性和自动统计工程量的功能，省去了大量人工操作与计算，同时有效避免了人工操作时经常出现的缺陷。通过软件自动生成与之相应的视图，一处修改，处处更新，提高了工作效率与质量。

随着BIM在各个行业不断应用，实用的价值不断地体现出来，国内基于BIM的三维软件不断涌现，BIM终将会被业内人员接受及认可。当今工程设计人员要敢于接受新东西，敢于应用新技术，敢于接受新技术的挑战。

章梦晨 广州大学

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