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着社会的发展，现代建筑的规模越来越庞大，建筑物的功能也逐渐增多，室内各专业的机电管线也随之增多，错综复杂，占用很大的内部空间，与业主需要更广阔、更舒适的使用空间背道而驰。而目前建筑业又普遍存在设计与施工脱节，机电安装各专业设计师协调配合不足，机电管线交叉、相互挤占空间现象层出不穷，造成大量的返工、窝工、浪费材料、延误工期等问题。以上诸多因素促使BIM管线综合平衡技术应运而生。
一、BIM管线综合平衡技术的概念
BIM管线综合布置技术是依靠计算机辅助制图手段（如：BIM），在施工前对机电安装工程进行模拟施工完成后的管线排布情况，即在未施工前先根据施工图纸在计算机上进行图纸“预装配”。经过“预组装”，深化设计人员可以直观地发现设计图纸上的问题，尤其是发现各专业之间设备管线的位置冲突和标高重叠，并进行调整、修改，保证施工可执行的技术。
图1 某工程空调机房BIM模型
二、管线综合平衡的基本原则
管线综合平衡，其应遵循八大原则：
1
有压管道让无压管道原则
如生活污水管、雨水排水管、空调冷凝水管等都是依靠重力进行排水，其水平管必须保持一定的坡度，这是排水顺畅的充分必要条件；而有压管道内的介质是靠前、后端的压差来输送的，因此，有压管道与无压管道交叉时，有压管道要避让无压管道。
2
小管道让大管道原则
越大越优先原则，如通风管道、防排烟管道、冷冻水主管道等大截面大直径管道，占据较大空间，如发生局部翻弯，施工难度及施工成本大，需要优先安排。
3
电气避让蒸汽、热水管道原则
电气避让蒸汽、热水管道原则，在蒸汽和热水管道附近存在热辐射，因电缆、电线的绝缘层不宜受热，故不应布置在蒸汽、热水管道的四周。
4
附件少避让附件多原则
管道附件较多时，要注意给管道附件预留足够的检修空间，便于后期的检修、更换。
5
造价低避让造价高的原则
对于不属于上述条件的管线，如发生碰撞冲突，应以改造管道成本低的作为避让的依据。
6
尽量少改动原则
管线综合平衡是在空间准许的范围内对所有管线进行合理布局，应尽可能的尊重原设计，管线综合只对非动不可的管线进行调整，凡不动可以施工者一律不动，当然业主要求的另当别论。
7
保持原设计功能原则
管线综合平衡必须保证原设计功能不变，否则，再美好的优化都是徒劳无用的。
8
方便使用原则
综合平衡后的管线布局要方便日后的使用、管理和维修。
三、管线综合平衡的流程
很多初入职场的BIMer们在没有掌握正确的管综方法之前，可能感觉管综就是一项苦力活而不是一项技术活，建模时间往往只占30%，70%的时间用在模型调整及管线碰撞处理上，加班熬夜是常有的事。笔者近20年的机电管理及BIM应用经验，总结出一套简单、高效的管综方法及流程，如下：
1
清图
⑴清图是管线综合平衡的第一步，其主要目的是清理掉图面上对管综无用的冗余信息，一是为了缩小图纸文件的大小，便于导入BIM软件，二是为了方便初步方案的确定，为后期的综合排布奠定基础。正确的清图步骤如下：
⑴ 用CAD快捷键“PU”命令对所有多余图层进行清理；
⑵ 复制要选择的CAD目标图纸，新建一个图纸，将图纸复制到新建的图纸内；
⑶ 三维旋转新建的CAD图纸，看是否有多余无用内容进行清除；
⑷ 再次用CAD快捷键“PU”命令所有多余图层进行清理，并保留复制的图纸备用。
2
合图“合图”是管综非常重要的一个环节，也是提高BIM建模一次成功的捷径。很多初学者或非机电专业的BIMer们根本不知道做这一步，导致后期管综调整效率低下，常年处于苦B加班状态。实际项目中，留给机电设备管线的安装空间一般在400mm~800mm之间，非常有限。在这有限的空间里，暖通、强弱电、消防、给排水等众多管线必将分层排布，安排哪些专业管线排布在同一标高就很能体现管综人员的技术水平，一方面要考虑满足规范要求，另一方面要考虑同层标高管线尽量少碰撞、管线布局尽量美观、尽量方便施工和日后维修。
根据笔者经验，90%的项目管线一般排布2~3层，合图的目的就是将不同专业的管线进行“排列组合”，根据“合成图”初步确定不同专业的管线合理分层布置。示意如图3所示。
图3 机电管线分层排布示意图
确定了管线的科学分层后，根据每层的初步“合成图”，来分析每层管线的平面交叉点，各专业建模之前，尽量解决掉同层管线平面碰撞问题，这样后期一个剖面一个剖面调整时，才不会出现调整后一剖面时前一剖面又跟着变动的恶性循环状态，我想只要做过管综调整的BIMer们会有深刻的体会。
⑴专业协同建模
初步排布方案确定后，各专业就可以协同建模了，建模团队一定要在同一个样板文件中建模，保证团队建模标准的统一、成果的一致性。
⑵合模、管线调整
各专业建模完成后，就要对各专业模型进行合成，并对每层管线的纵向碰撞进行翻弯调整、避让，也就是解决同层管线的碰撞，对于非同层管道，基本不用考虑交叉碰撞问题。
这里需要提醒管综的初学者及非机电专业的BIMer们，液体管道上翻或者下翻都可以使管线不交叉，但尽量采用上翻，不能大面积出现管道下翻现象，主要是因为下翻管道容易造成管道的“脏堵”，对于蒸汽管道或热水管道，还很容易造成“气堵”。示意如下：
图4 机电管线正确避让示意
3
模型审核、出图、交底
管综完成之后，要组织相关专业人员对模型进行审核，重点关注是否满足装饰标高要求并对施工班组进行技术交底，保证模型落地实施。
四、管线调整的“五步法”
对于管线交叉碰撞，该如何下手调整呢？笔者总结了“五步法”，如图5所示。
图5 管线碰撞调整的“五步法”
1
管线综合时，遇到局部满足不了标高要求，首先想到的是部分管线是否可以移位，比如标准层的走道，没必要将所有的管线都集中在走道，两边的功能房完全可以布置部分管线，这是最有效的调整方法。
2
当管线无法移位时，就要想到风管是否可以变截面，原则是不改变风管的截面积，管综的朋友深知这个是很有效的管综调整武器之一。
3
前两种方法解决不了，这个时候就要与结构工程师进行跨专业的沟通了，看看是否可以安排部分管线穿梁安装。安排管线穿梁的原则是尽量安排有压管、小管道穿梁，一是有压管穿梁套管预留无需考虑管道坡度，二是小管道穿梁不会出现破坏梁的主筋，确保结构的安全。
4
穿梁也行不通怎么办？这个时候就要与设计师进行沟通，看看设计师预留的设计余量是多少，可否更改设计、将管线的规格适当缩小，当然缩小的程度必须确保系统的安全运行。
5
当上述的方法都无法解决，那只有与业主协商，适当的降低标高、牺牲一定的使用空间效果，毕竟工程要继续下去的嘛。
掌握了上述的五种解决问题的办法，管线综合就没有啥问题解决不了的啦。
五、管线综合重点、难点部位
现在的项目越来越庞大、系统管线越来越复杂，对于大多数年轻的BIMer们来说，往往感觉无从下手，其实，只要抓住关键部位，解决关键问题，再大的项目，都是可以轻松解决的。
1
机房进出口
根据笔者经验，项目管线最集中的地方往往是机房的进出口部位，比如消防泵房、空调制冷采暖机房等，管综者首先要重点考虑这个部位，管线最集中的部位解决了，其它部位就迎刃而解。
2
最不利标高点
所谓最不利标高点，就是梁最大，预留的吊装空间最小的部位，这个地方不多解释，最小的吊顶空间都解决了，其它部位一路顺过去，90%的项目碰撞问题都可以解决了。
其它部位不在一一阐述，重点部位详见图6所示。
图6 管线综合的重点部位示意图
六、管综容易忽略的其它问题
1
防火卷帘门箱体空间预留
管综者们一定要关注防火卷帘门的安装高度和安装空间尺寸，是否有穿越卷帘门的管道，核查标高是否满足要求，核查机电管线是否影响卷帘门电机及卷轴的安装空间。
图7 防火卷帘门箱体空间预留
2
机电末端设备安装空间
很多机电末端设备，比如灯具也是需要一定的安装空间的，在做模型优化时，一定要为末端设备预留足够的安装空间。
图8机电末端设备BIM模型
以上是笔者近15年机电项目经理及10多年BIM管线综合技术经验的总结，希望对年轻的BIM从业者们有所帮助，想了解更多的BIM知识，请关注慧远BIM微信公众号，里面有你需要的BIM干货哦！
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