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BIM机电管线综合

发布于:2018-07-04 11:22:08
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版权说明:本文来源慧远BIM微信公众号,如有侵权请联系删除

公众号名称:源慧远BIM

公众号账户:hy-bim

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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。

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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:

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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。

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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:

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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。

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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。

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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。

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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。

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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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