机电BIM应用总结归纳.docx
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机电BIM应用总结归纳
7、BIM在机电管线综合排布方面的应用
7.1机电深化设计的目的
机电图纸整体深化后的图纸我们应该达到以下效果：
1）节约施工成本。
合理布置各专业管线，最大限度的增加建筑使用空间，减少由于管线冲突造成的二次拆改施工，从而节约成本。
这样我们可以在施工前将各区域优化方案完成，一次性施工完成。
找出难点区域，避免由于各专业没有综合意识，各自施工造成现场混乱，成品效果极差。
例如：
公建的车库区不吊顶，人员经过又比较频繁，这些机电管线裸露区域，经过深化后可以达到很好的效果，显示出工程的高档和精细。
这部分区域我们也总结一套综合平衡布点技术，通过深化排布末端点位完善细部做法，控制整体效果。
2）控制空间成本。
综合协调机房及各楼层平面区域或吊顶内各专业的路由，确保在有效的空间内合理布置各专业的管线，以保证吊顶的高度，同时保证机电各专业的有序施工。
各精装区域如何有效的利用结构空间，决定权就是机电综合的整体深化，只有经过科学、合理的研究排布模拟后，才能给予精装最理想的净空，并避免机电的不合理施工，影响精装吊顶高度，造成业主不满意方案，产生反复拆改。
我们在前期深化设计阶段精装区重点解决这些问题。
3）降低时间成本。
综合排布机房及各楼层平面区域内机电各专业管线，协调机电与土建、精装修专业的施工冲突，确定管线和预留洞的精确定位，减少对结构施工的影响。
尤其一次结构的预留预埋应该在结构前深化完成，避免一次结构预留预埋不合理，造成无法挽回的结果。
燕翔工程中我们提早介入一次结构预留预埋，根据我们的综合深化成果，将不合理的预留洞等全部进行标高和大小的调整，汇报阶段提交设计审核，认可后下发设计变更。
弥补原设计不足，减少因此造成的各种损失。
核对各种设备的性能参数，提出完善的设备清单，并核定各种设备的订货技术要求，便于采购部门的采购。
同时将数据传达给设计以检查设备基础、支架是否符合要求，协助结构设计绘制大型设备基础图。
设计院基础图多为参照业主意向厂家的样本进行绘制，普通空调机组、水泵等小型基础，一般为机电施工方进场后根据最终选定的厂家进行深化提资土建专业进行施工。
但是大型设备如屋顶冷却塔，基础大、范围广，涉及到结构荷载一般是由深化单位结合屋顶的整体排布及主管线路由，将支架基础同设备基础优化后一同提交设计院结构工程师，出具结构图纸。
4）增加运行效益。
合理布置各专业机房的设备位置，保证设备的正常运行维修、安装等工作有足够的平面空间和垂直空间，从而保证酒店的正常运营与维护。
综合协调竖向管井的管线布置，使管线的安装工作顺利地完成，并能保证有足够多的空间完成各种管线的检修和更换工作。
机电竖向管井是机电工程的重点部位，前期必须及时审核图纸，发现从管井出入户管道入手，保证机电有效施工空间，进行定位排布。
这样才能及时发现是否存在管井空间不足影响机电安装或者机电系统的参数，也能通过排布优化管井管井空间为业主单位节省建筑面积。
例如：
本工程一号楼诺金核心筒内厨房排油烟的7个风管集中在一个管井内，由B1层到24层楼顶，我们开始深化后发现多根风管均只有法兰空隙，又没有考虑施工空间，风速经过计算后刚刚满足规范要求，厨房区域是酒店变更很多的部位，而且厨房设备采购后所需排油烟风量往往要比原设计风量大很多，经核算目前风速已接近10m/s。
图3-1原设计一号楼诺金核心筒排油烟管井排布图
我们在结构施工前向业主及时汇报修改排布方案，增大风管截面积，风速不超8m/s,增大了结构风井，通过优化排和按照施工顺利，最后把风井旁边的一个后勤房间全部改为风井才能满足要求。
这样增大风管截面积满足排油烟风速和风量要求，又避免挂油全部采用外法兰连接，满足施工安装空间，为业主提前解决了很大的问题。
图3-2深化后一号楼诺金核心筒排油烟管井排布图
深化完成后图纸即保证系统正确，施工合理性，又要保证图纸施工信息齐全。
综合后确定的标高、定位细致齐全的体现在各专业图纸中。
注重影响施工的图纸细节。
注意影响干线施工的细节方案尽快确定并体现。
如燕翔饭店业主对噪声要求非常高，甚至地下车库区都有明确要求，原设计图纸中风管消声器的设置不能满足声学顾问要求。
深化研究中与消声专业厂家完善消声器的设置才避免了风管的加工浪费和影响施工进度。
又比如沟槽管件、铸铁管件等一些管件为固定常规度数，现场又无法焊接的管道。
燕翔饭店塔楼为弧形造型，所以只有提前确定方案完成深化图纸准备特殊定做材料，才能避难影响施工。
针对酒店塔楼的弧形走廊，我们深化图纸和施工措施，喷淋、给水管道进行定制拉弯处理、电气桥架定尺加工（后文详弧形走廊桥架深化加工方式），保证了施工进度，体现了精品工程。
深化后弧形走廊机电施工效果图一
深化后弧形走廊机电施工效果图二
7.2机电深化设计的主要应用种类
1）机电系统原理图
2）综合机电管线平剖面图
3）综合机电预留预埋图。
注：
含一次结构和二次墙体具体包括预埋管线、结构留洞、及套管安装图等
4）机电专业施工平面图
5）吊顶综合平面布置图及检修口图
6）机房、管井、客房等详图，大样图
7.3机电深化设计流程与方法
7.4机电深化设计图纸出图顺序
出图顺序如下：
图纸一般报审流程：
7.5 BIM深化设计建模方式
深化设计建模方式采用深化设计与BIM模型同步完成。
（1）针对机电专业内部之间的管线综合排布
（2）机电深化设计过程中，建议由专业设计师利用三维建模软件，综合完成特定区域的所有管线综合深化任务，统一考虑各专业系统（建筑、结构、风、水、电气、消防等专业）的合理排布及优化，同时遵循设计、施工规范及施工要求。
7.6 机电综合深化设计BIM应用
管线综合前，应明确管线综合的一般规范和原则。
对审核通过的机电专业深化设计图依据BIM建模软件进行各专业管线综合设计。
对综合完成的BIM模型进行碰撞检测及查漏补缺工作，调整完成后进行报审，并对业主、顾问、设计院等提出的反馈意见进行及时修正，直至报审通过。
综合管线设计工作可分两步实施：
第一步，以配合满足项目土建预留预埋工作为主，进行机电主管线与主体结构相关内容的深化设计工作。
第二步，对应于精装修要求的情况下，进行机电末端的深化设计工作。
7.6.1 管线综合与BIM模型应用
（1）满足深化设计施工规范 机电管线综合不能违背各专业系统设计意愿，保证各系统使用功能。
同时满足业主对建筑空间的要求，满足建筑本身的使用功能要求。
（2）保证结构安全 机电管线需要穿梁、穿主体结构墙体时，需与结构师提前沟通，绝对保障结构安全。
（3）合理利用空间 机电管线排布应在满足使用功能的前提下，路径合理、方便施工，且尽可能集中布置，系统主管线集中布置在公共区域（如走廊等）。
（4）满足施工和维护空间需求 充分考虑系统调试、检测和维修的要求，合理确定各种设备、管线、阀门和开关等的位置和距离，避免软碰撞。
（5）满足装饰要求 机电综合管线布置应充分考虑机电系统安装后能满足各区域的净空要求，无吊顶区域排布整齐、合理、美观。
7.6.2 与土建预留预埋配合
工作方法：
通过综合深化设计，首先进行项目主体结构的预留预埋孔、洞的预留，如部分现场已施工则应复核孔洞的位置，及时调整深化设计管线走向；随项目施工进度，配合确定二次结构和预留预埋孔洞位置；对现场预留预埋工作中产生的误差要及时调整管线，并反映在施工图与BIM模型中。
7.6.3 在精装修配合中的应用
满足装修对吊顶高度、形式及吊顶上的器具点位综合布置要求。
7.6.4 在碰撞检查方面的应用
工作要求：
（1）基于综合模型进行碰撞检查；
（2）应明确相关技术规范，方可进行碰撞检查；（3）对碰撞检查结果及时协调并进行管线调整。
工作方法：
（1）首先在综合模型中检查管线之间是否符合综合原则；
（2）在机电管线综合的基础上对保温、操作空间、检修空间等进行软硬件碰撞检测，检查是否符合相关技术规格；（3）对碰撞检查结果及时进行调整。
调整前
调整后
XX（一期）地下二层8/9-E轴碰撞检查及标高修改
通过碰撞检查，可以提前发现机电不同专业之间的冲突点，专业分包人员可以提前进行沟通并解决问题，管理人员可以将更多的精力投入到各专业的协调管理分包及其它工作，可以更好地提高施工质量与建筑项目的品质。
7.6.5 综合支吊架的设计与应用
根据BIM综合管线模型进行综合支吊架的设计，在满足各专业规范、现场施工要求的基础上，力求做到简洁美观。
工作要求：
（1）能承受各专业管线的静荷载及动荷载（安全性要求）；
（2）节省材料，制作工艺简单，能大批量工厂化生产（经济性要求）；（3）简洁美观（观感要求）；
7.6.5 机电各专业施工图纸及BIM应用
在经审批通过的综合深化设计图纸基础上，按各专业在综合管线图中的具体位置，完善各专业施工图，并在此基础上完善各专业BIM模型，并按工程项目设备采购的实际情况，补充完善BIM相关信息。
工作要求：
（1）根据各专业施工图的管线定位调整模型的具体管线位置；
（2）按要求补充相关设备材料信息，如设备用电负荷、设备参数、外形尺寸、安装方式等。
工作方法：
（1）将审批通过的综合图拆分成各专业图纸；
（2）将专业图补充完整，如毛细管路、末端、器具、阀门等；（3）补充相关信息，如设备用电负荷、设备参数、外形尺寸、安装方式、标注定位等。
7.6.6 重难点部位管线综合布置要求
序号
部位（系统）
重难点
解决方法
1
管线密集的吊顶区域管线综合（如走廊区等）
１）管线合理综合布置；
２）无压管道（如冷凝水，卫生排水管等）合理布置及坡度要求；
３）灯具和设备支吊架位置；
４）检修口设置；
５）机电管线安装净空间需满足吊顶高度控制要求
１）根据管线综合的原则，借助BIM的可视化效果，合理布置各专业管线；
２）优化无压管道的走向，积极与装修单位沟通，有压管避让无压管；
３）在BIM模型中合理设置设备灯具的支吊架，解决与其他管线的碰撞问题；
４）合理设置检修口，管线避让，在满足检修口设备维修需要的前提下尽量满足装修要求；
５）合理布置机电管线，在BIM模型中模拟吊顶位置，如不满条件，与设计协调部分管线穿梁或移至其他区域布置等，满足吊顶标高控制要求。
2
管线密集的非吊顶区域管线综合（如地下车库机房出口管线密集处）
１）管线合理综合布置；
２）观感要求；
３）长距离输送管线的变形控制；
４）非吊顶区域净高控制要求；
１）根据管线综合的原则，借助BIM的可视化效果，合理布置各专业管线；
２）设置综合支吊架，各专业管线集中布置，在BIM模型中验证观感效果；
３）与设计沟通，通过校核计算合理设置膨胀节、固定支架等；
４）合理布置机电管线，如不满足条件，与设计协调部分管线修改路径，满足净高控制要求；
3
设备机房（如空调机房）
１）设备、管线综合布置；
２）维修空间预留；
３）噪声控制；
４）设备运输路线规划；
５）观感要求
１）向生产厂家了解各设备的维修所需空间位置及尺寸；
２）委托专业厂家对设备机房噪声控制方案进行深化设计；
３）绘制设备运输路线图，提出建筑、结构等专业配合要求；
４）绘制三维效果展示图及安装大样图，各专业管线进行统一规划；
4
管井
１）空间狭小管线密集；
２）设备、管线综合布置；
３）支架设置；
４）维修空间预留
１）通过BIM设计建模，优化设备安装位置，确定施工次序；
２）合理布置；
３）在BIM模型中设置管道支吊架，验证合理性，并对管井检修空间进行三维模拟验证；
5
共同区域
管线综合布置共同注意事项
１）要注意建筑标高及结构标高间的差别，不同区域标高的差别，混凝土结构梁的厚度，柱子大小，钢梁大小，是否有斜支撑等；
２）要注意保温层的厚度；管线、梁、壁等相互间的安装要求；还应考虑管道的坡度要求等。
不同专业管线间的距离，尽量满足施工规范要求；
３）管线布置时，整个管线的布置过程中考虑到以后灯具、烟感探头、喷洒头等的安装空间，电气桥架放线的操作空间及以后设备阀门等维修空间，电缆布置的弯曲半径的要求等。
银河商务E地块机电管线整体图
燕翔饭店样板客房管路安装效果图
燕翔饭店地下车库BIM模型与现场实际对比
燕翔饭店地下车库、地下机房BIM模型与现场实际对比
燕翔饭店地下机房BIM模型与现场实际对比
8、竣工验收阶段的BIM应用
基于BIM的工程管理注重工程信息的实时性，项目的各参与方均需根据施工现场的实际情况将工程信息实时录入到BIM模型中，并且信息录入人员须对自己录入的数据进行检查并负责到底。
在施工过程中，分部、分项工程的质量验收资料，工程洽商、设计变更文件等都要以数据的形式存储并关联到BIM模型中，竣工验收时信息的提供方须根据交付规定对工程信息进行过滤筛选。
竣工BIM模型与工程资料的关联关系：
通过分析施工过程中形成的各类工程资料，结合BIM模型的特点与工程实际施工情况，根据工程资料与模型的关联关系，将工程资料分为三种：
（1）一份资料信息与模型多个部位关联；
（2）多份资料信息与模型一个部位关联；
（3）工程综合信息资料，与模型部位不关联；
将上述三种类型资料与BIM模型链接在一起，形成包含完整工程资料并便于检索的竣工BIM模型。
基于BIM的竣工模型应遵循项目各方提前制定的合约要求。
表8.1 建筑专业竣工模型内容表
序号
构件名称
几何信息
非几何信息
1
场地
场地边界（用地红线、高程、指北针）、地形表面、建筑地坪、场地道路等
地理区位、基本项目信息
2
建筑物主体
外观形状、体量大小、位置、建筑层数、高度、基本功能分隔构件、基本面积、建筑标高等
主要技术经济指标（建筑总面积、占地面积、建筑层数、建筑等级、容积率、建筑覆盖率）、建筑类别与等级（防火类别、防火等级、人防类别等级、防水等级等基础数据）、建筑房间与空间功能、使用人数
3
主体建筑构件（楼地面、柱、外墙、外幕墙、屋顶、内墙、门窗、楼梯、坡道、电梯、管井、吊顶等）
几何尺寸、定位信息
材料信息、材质信息、规格尺寸、物理性能、构造做法、工艺要求等
4
次要建筑构件（构造柱、过梁、基础、排水沟、集水坑等）
几何尺寸、定位信息
材料信息、材质信息、物理性能、构造做法、工艺要求等
5
主要建筑设施（卫浴、家具、厨房设施等）
几何尺寸、定位信息
材料信息、材质信息、型号、物理性能、构造做法、工艺要求等
6
主要建筑细部（栏杆、扶手、装饰构件、功能性构件如：
防水防潮、保温、隔声吸声）
几何尺寸、定位信息
材料信息、材质信息、型号、物理性能、构造做法、工艺要求等
7
预留洞口和隐蔽工程
几何尺寸、定位信息
材料信息、材质信息、型号、物理性能、构造做法、工艺要求等
表8.2 钢结构专业竣工模型内容表
序号
构件名称
几何信息
非几何信息
1
建筑物主体
构件布置位置、结构留缝、结构层数、结构高度等
项目结构基本信息（设计使用年限、抗震设防烈度、抗震等级、设计地震分组、场地类别、结构安全等级、结构体系等）、结构荷载信息（风、雪、温度荷载、楼面恒载活载等）、防火、防腐信息
2
主体结构构件（结构梁、结构板、结构柱、结构墙、水平及竖向支撑等的基本布置及截面等）
几何尺寸、定位信息
构件材质信息（混凝土强度等级、钢材强度等级）、构件的配筋信息、钢筋构造要求信息（钢筋锚固、连接方式等）、保护层厚度
3
次要结构构件（楼梯、坡道、排水沟、集水坑等）
几何尺寸、定位信息
构件材质信息（混凝土强度等级、钢材强度等级）、构件的配筋信息、钢筋构造要求信息（钢筋锚固、连接方式等）、保护层厚度、节点构造做法
4
基础（桩、筏板、独立基础等）
类型、几何尺寸、定位信息
构件材质信息（混凝土强度等级、钢材强度等级）、构件的配筋信息、钢筋构造要求信息（钢筋锚固、连接方式等）、保护层厚度
5
钢结构构件
几何尺寸、定位信息、节点大样几何尺寸、连接件样式及做法、预埋件、焊接件定位及外形尺寸
钢构件及钢材的出厂合格证及材料性能检验报告、焊接信息、安装信息
6
空间结构（桁架、网架）
构件截面、网格尺寸、高度、定位等
钢构件及钢材的出厂合格证及材料性能检验报告、焊接信息、安装信息
表8.3 机电专业竣工模型内容表
序号
构件名称
几何信息
非几何信息
1
机房或机房区
占位几何尺寸、定位信息
机房的隔声、防水、防火要求
2
路由（风井、水井、电井等）
几何尺寸、定位信息
系统选用方式及相关参数、主要系统信息和数据（说明建筑相关能源供给方式，如：
市政水条件、冷热源条件）、所有系统信息和数据、负荷的基础数据、水力计算、照明分析的基础数据和系统逻辑信息、运维分析所需的数据、系统逻辑信息
3
主要设备（锅炉、冷却塔、冷冻机、换热设备、水箱水池、变压器、燃气调压设备等）
几何尺寸、定位信息
主要设备功率、性能参数、规格信息、负荷的基础数据、主要设备统计信息、设备及管道安装工法、采购设备详细信息、运维分析所需的数据、系统逻辑信息
4
所有干管（管道、风管、桥架、电气套管等）
几何尺寸、布置定位信息
管道管材、保温材质信息、设备及管道安装工法、管道连接方式及材质
5
支管（管道、风管、桥架、电气套管等）
几何尺寸、布置定位信息
管道管材、保温材质信息、设备及管道安装工法、管道连接方式及材质
7
末端设备（空调末端、风口、喷头、灯具、烟感器等）
布置定位信息和管线连接
采购设备详细信息
8
管道、管线装置（主要阀门、计量表、消声器、开关、传感器等）
几何尺寸、布置定位信息
设备、材料、工程量统计信息、工程采购
9
开关面板、支吊架、管道连接件、阀门等
规格、定位信息
采购设备详细信息
10
单项（太阳能热水、虹吸雨水、热泵系统室外部分、特殊弱电系统等）
深化设计模型
运维分析所需的数据、系统逻辑信息
对于BIM竣工模型，其数据不仅包括建筑、结构、机电等各专业模型的基本几何信息、同时还应该包括与模型相关联的、在工程建造过程中产生的各种文件资料，其形式包括文档、表格、图片等。
通过将竣工资料整合到BIM模型中，形成整个工程完整的BIM竣工模型。
BIM竣工模型中的信息，应满足国家现行标准《建筑工程资料管理规程》JGJ/T185、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300中要求的质量验收资料信息及业主运维管理所需的相关资料。
竣工验收阶段产生的所有信息应符合国家、行业、企业相关规范、标准要求，并按照合同约定的方式进行分类。
竣工模型的信息管理与使用宜通过定制软件的方式实现，其信息格式宜采用通用且可交换的格式，包括文档、图表、表格、多媒体文件等。
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