基于bim的三维管线模拟技术及其应用3

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1、基于建筑信息模型（BIM）的三维管线模拟技术及其的应用作者：计永强、王伟奎、李光单位：中航天建设工程有限公司机电设备安装公司地址：北京市丰台区东高地万源南里4号院邮编：100076[论文摘要][关键词]三维管线模拟技术、管线综合布置技术、建筑信息模型（BIM）、航天中心医院门急诊综合楼、在管线安装时，我们经常会遇到诸多问题，如几个专业的管线出现“打架”现象，与建设方定好的吊顶标高由于管线安装不得不降低，管线安装完成后发现无法进行正常的检修等。以上诸多问题会影响工程进度、成本、质量、使用，乃至最终影响建设方对我们的信任和信心，被称为最不让业主

2、放心的施工环节，所以在工程施工时需要我们重视并解决好这个问题。凡事要想做好，必先有好的策划与设计，古语有云：“凡事预则立，不预则废。”就是这个道理。本文就重点论述如何运用基于建筑信息模型（BIM）的三维管线模拟技术去解决管线深化设计和安装中遇到的问题。管线综合布置技术是机电工程的一项新技术，它利用计算机辅助制图手段，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。这些年来这项技术飞速发展，这主要得益于建筑施工理论和计算机软硬件的快速发展。前沿建筑施工理论尤其是建筑信息模型（BIM）的推广应用，和管线综合布置技术融合产生出一项全新的技

3、术—三维管线模拟技术。设计师能够运用三维管线模拟技术方便的发现设计中的位置冲突，有效利用空间，合理排布管线，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这就能及时预防施工环节可能出现的管线“打架”现象，显著减少变更量，提高施工效率，降低施工成本，避免工期延误。航天中心医院门急诊综合楼是中航天建设工程有限公司2010年承接的一项重点工程，总建筑平米39224m2，机电安装工程系统多，有给排水、消防、空调、医疗气体、气动物流、通风、强弱电等。在这些系统中，除其设备外，管线是重要的组成部分，它们种类多、数量大，材质不同，截面尺寸大小不一，承担着输

4、送介质、能源、信息、动力等功能，有些管线内的介质还有一定的危险性。这些设备管线集中在机房、走廊吊顶、设备夹层、管道井、屋顶等区域。因中航天将该工程的质量目标定为“鲁班奖”，故投入较多的技术力量进行工程施工策划和深化设计，机电工程中的管线综合布置就是其中的一项重点工作。为了做好这项工作，公司进行了人员组织和计算机软硬件的配备，成立了“创优策划组”，决定采用三维管线模拟技术解决管线综合布置问题，具体工作由1名技术负责人和3名技术人员来完成，配备了1台性能出色的台式计算机和3台高性能的笔记本，购买了Autodesk公司的AutoCADRevitM

5、EP专业软件。该工程创优策划组的三维管线模拟工作流程如下：㈠首先对设计院提供的电子版图纸进行整理、归类、熟悉，发现设计缺陷及时与设计院进行沟通。㈡确定该工程的管线排布原则。这是三维管线模拟技术的核心工作，只有确定原则，才能进行其它工作。该工程确定的管线排布原则即优先级别是：1.生活污水、2.通风管道、3.空调水管、4.给水管道5.消防水管、6.电缆桥架、7.医疗气体。㈢对现场进行测绘。这是三维管线模拟技术的基础工作，我们要对建筑物结构尺寸、标高进行精确测绘才能保证将来的深化设计图准确指导施工。具体到该工程，技术人员对全楼的梁、柱、顶板、地面

6、等结构点进行测绘达5668处，准确的绘制了建筑模型，为三维管线模拟奠定了坚实基础。㈣运用三维管线模拟技术、按照管线排布优先级进行排布、预装配，解决管线之间、管线与结构之间的碰撞问题，完成初稿。该工程的管线综合布置初稿定稿前，解决碰撞点3000余处，技术人员充分运用自己的施工经验和聪明才智。㈤将初稿交给公司技术部门审核，听取上级专家的意见，对初稿进行修改。㈥㈦㈧㈨㈩随着现代建筑功能的增加，建筑工程施工也发展成一项非常复杂精密的技术，而体现其功能性的设备、管线施工，更是其中一项需要综合协调、精密组织的工作。由于各专业的设计自成系统，具有较强的相

7、对独立性，因此设计、施工过程中专业之间很难有效沟通；再加上传统的二维图纸反映的实体比较抽象，缺乏直观的实物视觉效果，使设计阶段管线、设备布局不合理等问题往往在施工过程中才逐渐显现出来，造成大量材料浪费及不必要的返工，上述问题在专业系统复杂的大型工程尤其明显。在专业系统施工中应用三维管线模拟技术，建立机房、走廊、管井、设备层等关键部位的三维模型，通过可视化手段进行多专业管线施工协调排布，实现施工图的优化调整，是克服上述弊端的有效方法。三维管线模拟技术是利用专业的计算机软件对施工环境进行模拟再现的一种手段。利用该技术可以按照各专业管线的施工图在

8、计算机上进行模拟施工，将施工过程中可能遇到的各种问题暴露在施工之前，从而可以有效的避免各专业管线交叉重叠，衔接不当而造成的返工浪费，提高工程质量并创造一定的经济效益。三维管线模拟