BIM管线综合实施方案.docx

一、技术特点
　　随着社会的进步，人们对建筑的安全性、智能化、舒适性和节能等提出了更高的要求，促使机电系统繁多，管线种类也很复杂，而机电管线安装空间也越来越紧张。为了达到合理布置管线的目的，传统使用二维软件(如CAD)绘制机电综合图纸，并辅以局部的剖面图的方式来解决机电管线综合的问题。由于传统的管线综合存在先天的局限性，不能完全保证其管线布局的合理性。采用目前较新的BIM技术，可以大幅度提高管线综合的效率。BIM技术，即将施工的建筑和机电设备管线进行三维建模，并采用BIM技术中具有可视化模型及碰撞检测功能，对现有信息模型进行碰撞检查，可直观地发现管线综合中的问题，及时调整，从而减少了施工中不必要的返工，提高了消防工程安装的一次成功率，从而达到工程对标高及施工质量的高要求。
二、实施过程
（一）管线综合实施流程
　　1、BIM小组的成立。为了推进BIM技术的运用，并立志于研究如何利用BIM模型的信息化来完善、提高机电深化设计及现场施工的质量，公司成立了有多年深化设计经验的工程师和精通BIM软件操作的BIM团队。
　　2、BIM软件的选择。BIM应用软件中，Revit软件市场占有率较高，故服务及功能相对较为完善，有更强的经济效益，拟采用Revit软件。
　　3、设备的配置。BIM软件对所使用的硬件设备要求较高，根据相应的要求配置专用的电脑等设备。
　　4、建立族库。根据常用的设备材料，建立材料设备的三维族库，并根据不同项目的需要，不断充实和完善族库。
　　5、结合工程进行建筑结构和设备建模。运用BIM软件，根据二维建筑结构和机电施工图纸，建立三维的建筑结构和管线模型。
　　6、现场结构复测。组织人员根据结构图纸进行现场实际复测，根据复测结果修改建筑结构模型。
　　7、三维碰撞检查。通过BIM软件中的碰撞检测功能进行模型的碰撞检测，并出具碰撞检测报告，根据报告逐一检查及排除碰撞点位。
　　8、指导施工和工厂化预制。根据调整后的模型，进行部分材料的工厂化预制，在施工前进行技术交底。
9、绘制竣工图纸。根据最终的施工现场，局部调整BIM模型，完成竣工BIM模型。
（二）、管线综合具体实施
1、 管线综合由我单位组成深化设计小组，会同项目总工程师、施工经理共同制定深化设计、施工工作计划，确保设计、施工的连续性。
2、 分工
机构人职责由总包制定方案，协调我单位与设计院。设计院基本技术支持，对深化图纸的审核签字确认我单位做管线综合图纸，达到指导施工的要求。
3、 设备管线的综合排布将所有管线全部合成在一个图上，找出复杂的交叉位置，发现各项专业在设计上存在的矛盾，对单项工程原来布置的走向、位置有不合理或与其他工程发生冲突的现象，提出调整位置和相互协调的意见（根据布管原则），会同各部门、各施工单位商讨解决。使各项管线在建筑空间上占有合理的位置，然后再画详细的大样图，出图后再到现场认真核对，再进一步修改，最终完成管线综合图。
4、 管线综合深化设计时所应用软件为Revit，对有特殊要求的部位应用MagiCAD对管线进行校核。
5、管线工程综合设计原则
1)大管优先，因小管道造价低易安装，且大截面、大直径的管道，如空调通风管道、排水管道、排烟管道等占据的空间较大，在平面图中先作布置。
2)临时管线避让长久管线。
3）有压让无压是指有压管道和无压管道。无压管道，如生活污水、粪便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管都是靠重力排水，因此，水平管段必须保持一定的坡度，是顺利排水的必要和充分条件，所以在与有压管道交叉时，有压管道应避让。
4）金属管避让非金属管。因为金属管较容易弯曲、切割和连接。
5）电气避热避水在热水管道上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路。
6）消防水管避让冷冻水管（同管径）。因为冷冻水管有保温，则有利于工艺和造价。
7）低压管避让高压管。因为高压管造价高。
8）强弱电分设由于弱电线路如电信、有线电视、计算机网络和其它建筑智能线路易受强电线路电磁场的干扰，因此强电线路与弱电线路不应敷设在同一个电缆槽内，而且留一定距离。
9）附件少的管道避让附件多的管道，这样有利于施工和检修，更换管件。各种管线在同一处布置时，还应尽可能做到呈直线、互相平行、不交错，还要考虑预留出施工安装、维修更换的操作距离、设置支、柱、吊架的空间等。
6、综合管线的排布方法
1)定位排水管(无压管)。排水管为无压管，不能上下翻转，应保持直线，满足坡度。一般应将其起点(最高点)尽量贴梁底使其尽可能提高。沿坡度方向计算其沿程关键点的标高直至接入立管处。
2)定位风管(大管)。因为各类暖通空调的风管尺寸比较大，需要较大的施工空间，所以接下来应定位各类风管的位置。风管上方有排水管的，安装在排水管之下；风管上方没有排水管的，尽量贴梁底安装，以保证天花高度整体的提高。
3)确定了无压管和大管的位置后，余下的就是各类有压水管，桥架等管道。此类管道一般可以翻转弯曲，路由布置较灵活。此外，在各类管道沿墙排列时应注意以下方面：保温管靠里非保温管靠外；金属管道靠里非金属管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、检修少的管道靠里，支管多、检修多的管道靠外。管道并排排列时应注意管道之间的间距。一方面要保证同一高度上尽可能排列更多的管道，以节省层高；另一方面要保证管道之间留有检修的空间。管道距墙，柱以及管道之间的净间距应不小于100mm。
三、实施结果
　　运用BIM技术，进行管线综合排布，有效地提高了机电管理综合的合格率，扩大了工厂化预制的工作面，减少了施工现场的返工量，促进了机电设备安装的绿色施工，推动了建筑施工的节能。
四、应用案例
根据施工图纸建立建筑、结构、机电BIM模型，利用BIM技术检测建筑与结构之间的碰撞问题，设计不合理问题，有效控制建筑和结构图纸的一致性，避免了在施工过程因建筑和结构设计冲突，造成的返工、拆改。
我们根据建筑、结构、机电的BIM模型进行管线的布置，在发生与总包BIM模型发生冲突或者碰撞时，相互协调碰撞，利用BIM软件把建筑、结构等影响到机电专业的模型，整合到一个模型当中，利用软件自动检测碰撞功能，分别检测机电各专业间碰撞、机电与建筑和结构碰撞等，把问题提前优化，把影响较大的问题反馈给相关专业协调修改。
当消防系统与机电总包的风管发生碰撞时，如图所示：

上述图，可以看出发生碰撞的地方比较明显，通过碰撞检测可以看出桥架与风管有明显的冲突，通过协商，把桥架的位置进行调整，解决碰撞。
利用BIM技术检测消防和机电之间的碰撞问题，设计不合理问题，有效控制建筑和结构图纸的一致性，避免了在施工过程因建筑和结构设计冲突，造成的返工、拆改。

利用BIM模型检测出的结构梁与门的碰撞，在传统的2D平面图纸里很难发现此类问题。

案例1：
在图中所示，可以看出红色的地方发生了碰撞，我们需要调整管道的避让，其中蓝色部分是风管，尽量避免风管90°弯曲，所以调整水管的位置，绿色部分是水管部分，最终结果我们需要进行碰撞检查后进行修改，避免施工中出现错误。

案例2：
上图为水管与水管之间的碰撞，灰色部分是水管，可以从图中看出交叉的部分发现打架的问题，需要进行调整，把水管的位置进行碰撞检测从而进行修改，使得在现场施工的时候避免不必要的冲突和错误。

案例3：
上述图中，浅蓝色部分是桥架，绿色部分是风管，红色部分是消防水管，图中通过碰撞检查可以看出左图中发生两处比较严重的碰撞，红色圈分别画出错误的部位，一个是防火桥架和风管的碰撞，另外一个是消防水管与其他管道发生碰撞，通过BIM中的碰撞检查可以将它们进行有效地调整，小管优先避让大管，避免在现场中发生管道打架的情况。
预留预埋
1）主要工艺流程
绘制预留预埋图
深化设计
熟悉图纸

复核检查确定预留预埋件点
加工制作预留预埋件
材料准备
预留预埋施工
预留预埋工艺流程图

2）预留预埋施工
（1）本工程所有的消防预埋工作由我单位土建部门来施工，我专业将严格按照施工规范及图纸要求，进行验收、复合。
（2）本工程预留预埋工作主要为管道井、穿楼板的预留孔洞及套管的安装、穿后隔墙的套管预留预埋，在施工过程中将从以下几个方面进行控制，见下表
预留预埋要求
工作内容
要 点
预留预埋准备
专业人员同深化设计人员认真熟悉施工图纸，找出所有预埋预留点，并统一编号，将管道及设备的位置、标高尺寸测定，标好孔洞的部位，在预留预埋图中标注清晰，便于各专业的预留预埋。同时与其他专业沟通，避免日后安装冲突；若有穿钢梁的管道，则在钢结构预制前通知钢结构专业。
加工制作预埋件
严格按图纸设计要求或标准图集加工制作模盒、预埋铁件及穿墙体、水池壁、楼板或结构梁的各种形式钢套管。
穿楼板孔洞预留
预留孔洞根据尺寸做好木盒子或钢套管，确定位置后预埋，并采用可靠的固定措施，防止其移位。为了避免遗漏和错留，在核对间距、尺寸和位置无误并经过相关专业认可的情况下，填写《预留洞一览表》，施工过程中认真对照检查。在浇注混凝土过程中要有专人配合复核校对，看管预埋件，以免移位。发现问题及时沟通并修正。
穿砌筑隔墙无防水要求套管安装
在土建专业在砌筑隔墙时，配合土建专业，按专业施工图的标高、几何尺寸将套管置于隔墙预留位置中，用砌块找平后用砂浆将其固定牢靠，保护封闭好套管两端，然后交给土建队伍继续施工。
（3）孔洞预留、预埋
① 在楼板、梁、墙上预留孔、洞、槽和预埋件时应有专人按设计图纸将管道及设备的位置、标高尺寸测定，标好孔洞的部位，将预制好的模盒、预埋铁件在绑扎钢筋前按标记固定牢，盒内塞入纸团等物，在浇注混凝土过程中应有专人配合校对，看管模盒、埋件，以免移位。
嵌墙暗管的墙槽深度宜为管道外径加20mm，宽度宜为管道外径加40-50mm。
其它管道预留孔洞的尺寸，如设计无要求，应按下表规定执行：
预留孔洞尺寸一览表
序号
管 道 名 称
明 管
暗 管
留孔尺寸长×宽
墙槽尺寸宽度×深度
1
给水立管
≤DN25
100×100
130×130
DN32～50
150×150
150×130
DN70～100
200×200
200×200
2
一根排水立管
≤DN50
150×150
200×130
DN70～100
200×200
250×200
3
二根采暖或给水立管
≤DN32
150×100
200×130
4
一根给水立管和一根排水立管在一起
≤DN50
200×150
200×130
DN70～100
250×200
250×200
5
二根给水立管和一根排水立管在一起
≤DN50
200×150
250×130
DN70～100
350×130
380×200
6
给水支管或散热器支管
≤DN 25
100×100
60×60
DN32～40
150×130
150×100
7
排水支管
≤DN 80
250×200
——
DN100
300×250
——
8
排水主干管
≤DN 80
300×250
——
DN100～125
350×300
——
9
给水引入管
≤DN 100
300×200
——
10
排水排出管穿基础
≤DN 80
300×300
——
DN100～150
（De＋300）×（De＋200）
——
② 在配合施工中，给排水专业人员必须随工程进度密切配合土建专业作好预留洞工作。管道井和管道穿梁、楼板都应和土建配合预留好，注意加强检查，绝不能有遗漏；
③ 为了避免遗漏和错留，在核对间距、尺寸和位置无误并经过相关专业认可的情况下，填写《预留洞一览表》，施工过程中认真对照检查。表格如下表：
预留洞一览表
序号
洞口编号
轴线位置
标高
规格
完成情况
备注

④ 用电锤或手锤、錾子剔凿孔洞时，用力要适度。
（4）套管的预留预埋
穿核芯筒和功能层房间后砌隔墙套管预留预埋施工，主要采取以下形式，安装方法及要求如下：
① 套管管径参照下列标准进行选择，如下表：
预埋套管管径选择表
管径（mm）
50-75
75-100
125-150
200-300
套管(mm)
89-108
φ140-159
φ180-219
φ273-377
② 套管安装方法及要求，如下表：
预埋套管的安装方法及要求
套管安装位置
套管安装样图
符号说明
安装要求
穿地上建筑外墙等防水墙体及顶板

1-钢管
2-钢套管
3-翼环
4-挡圈
5-石棉水泥
6-油麻

安装在楼板内的套管，其顶部应高出装饰面20mm；安装在卫生间及厨房内的套管，其顶应高出装饰地面50mm，底部应与楼板底面相平。穿过楼板的套管与管道之间缝隙在安完管道后应用阻燃密实材料和防水油膏填实，端面光滑。
安装在楼板内的套管在适当部位焊好架铁，担在预留孔的地面上，防止脱落。待管道安装完找正后再调整好间隙加以固定。预埋上下层套管时，中心线需垂直，凡有管道煤气的房间，所有套管的缝隙均按设计要求做严密处理。

穿建筑内隔墙套管

1-钢管
2-钢套管
3-密封填料
4-隔墙
5-不锈钢装饰板（明露管道适用）
穿无防水要求的楼板

1-钢管
2-钢套管
3-密封填料
4-楼板
穿有防水要求的楼板（如厨房、卫生间等）

1-钢管
2-钢套管
3-翼环
4-挡圈
5-石棉水泥
6-油麻