BIM技術應用于住宅區(qū)綜合管線建設

在住宅小區(qū)建設中通過引進BIM技術可以避免各工藝管線在設計、施工中信息零碎化、孤立化，形成各管線的信息整合、交互共享平臺，進行碰撞檢查，空間管理、工序進度管理、改進和彌補設計施工中的某些不足。

盤點：中國今年的數(shù)起特大爆炸案

4月6號，福建漳州古雷PX項目發(fā)生爆炸，爆炸的火球照亮夜空，而就在2013年，廠區(qū)也曾經(jīng)發(fā)生爆炸。

4月21號，南京揚子石化廠事隔一年之后，再度發(fā)生爆炸，四五公里外的居民區(qū)都能感受震波沖擊。

6月12號，南京化工園區(qū)德納化工廠發(fā)生火災，現(xiàn)場連續(xù)多起爆炸。

7月16號，山東日照石大科技石化廠發(fā)生液態(tài)烴泄漏，引發(fā)儲存槽爆炸。

加上8月天津這一起，今年已經(jīng)是連續(xù)第五次工業(yè)廠區(qū)發(fā)生特大爆炸案。

13年青島石化管線爆炸案，青島爆炸案后，輿論提出最重要的關鍵問題在于，石化管線埋設于地下，隨著沿海省份都市擴張發(fā)展，為了騰出空間給居民區(qū)大量擴建，住宅幾乎都建設在石化管線之上……

這些年來沿海省份城市結構大規(guī)模擴張，沿海省份為了持續(xù)刺激GDP的增長，不得不一再的透過招商引資，容納這些高度風險的化工產(chǎn)業(yè)進駐。這些化工產(chǎn)業(yè)原料需要在容易卸貨的港區(qū)附近直接建設廠房，形成住宅區(qū)與工業(yè)區(qū)比鄰而居的危險遠因。不光是沿海城市，現(xiàn)階段城市住宅小區(qū)地上地下，埋藏著多少潛在的危險因素？

面對起起爆炸災難，作為城市建設者的我們該如何盡最大力量為居民們建設一個安全區(qū)？

通常住宅小區(qū)的功能齊全，機電設備系統(tǒng)管線復雜，安裝施工質量和科學的管理是保障管線系統(tǒng)高效安全運行的必要條件，通過引進BIM技術可以避免各工藝管線在設計、施工中信息零碎化、孤立化，有利于信息的有序流動、集成和傳遞，形成各管線的信息整合、交互共享平臺，進行碰撞檢查，空間管理、工序進度管理、改進和彌補設計施工中的某些不足。 

建筑信息模型（buildinginformationmolding，BIM）的出現(xiàn)引發(fā)了建設領域的第二次革命。BIM研究的目的是從根本上解決項目規(guī)劃、設計、施工、維護管理各階段及應用系統(tǒng)之間的信息斷層，實現(xiàn)全過程工程信息管理乃至建筑生命期管理。 

一、BIM技術的應用優(yōu)勢 

傳統(tǒng)項目建設過程中，項目參建各方有時需要花費巨大費用來彌補由設備管線碰撞而引起的拆裝、返工及浪費。BIM技術應用能完全避免這種浪費。在綜合管線設計時，可利用BIM的可視化功能進行管線碰撞檢測，將碰撞信息反饋給設計人員及時做出調整，以減少施工現(xiàn)場的管線碰撞及返工，降低工程成本。

在碰撞檢測的基礎上，為滿足工程的凈高要求、預留足夠的檢修空間、考慮實際管件采購與制作及考慮支吊架的制作及安裝對管線具體位置，可在BIM模型中進行合理排布，減少在施工階段可能存在的錯誤和返工的可能性，并且可以優(yōu)化空間，優(yōu)化管線排布，方便施工?，F(xiàn)場工程師還可以使用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案進行施工交底，提高施工質量。 

二、BIM技術在住宅小區(qū)內綜合管線中的應用 

1、BIM在住宅小區(qū)內綜合管線預算統(tǒng)計的應用

（1）傳統(tǒng)上編制材料表時，大多依靠AutoCAD文件進行測量和統(tǒng)計，這種方式費時費力而且極易出錯。而BIM本身就是一個信息庫，可以提供實時可靠的材料表清單，通過這些清單可以用于前期方案比選、成本估算與工程預決算。

（2）BIM技術給各種工藝管線及附件的工程量統(tǒng)計、預算、造價分析和管理帶來極大的便利。基于BIM的多維模型的數(shù)據(jù)庫，使得數(shù)據(jù)的采集和獲得非常方便、準確，大大節(jié)省了造價人員的測量、審圖、統(tǒng)計的工作量。能充分反映各施工階段的成本、材料供應與需求、工程進度。 

（3）利用基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和BIM技術，提供云處理服務，可以使得建設方、施工方、設計方、供應單位、分包單位、物業(yè)管理單位等各相關方實時準確共享、參考和調用的數(shù)據(jù)庫信息，指導各自的信息管理配合工程建設的順利實施，具有很強的適應性和造價管理能力。它以工程項目管理為核心，實現(xiàn)對群體、單體、單位工程數(shù)據(jù)的動態(tài)集成管理，保證項目數(shù)據(jù)的完整性。 

2、BIM在住宅小區(qū)內綜合管線設計中的應用

當前國內大型住宅小區(qū)項目越來越多地采用BIM技術，BIM技術正逐漸成為住宅小區(qū)工程相關企業(yè)的必備技能。機電設備工程各系統(tǒng)設計，一般由住宅小區(qū)設計院給排水、電氣（強電、弱電）、暖通專業(yè)，根據(jù)各專業(yè)系統(tǒng)設計規(guī)范和各住宅小區(qū)單體的使用要求，布置相應的管線。對于工程管線比較復雜且空間有限，在一些管線相對集中的部位，如管線轉換層、技術層、走道吊頂等部位，各類管線往往會在位置上相互擠占發(fā)生沖突。

通過BIM系統(tǒng)建立管線模型與土建模型可以很好的得以實現(xiàn)，在符合各管線設計技術規(guī)范的前提下，將住宅小區(qū)物內的各類管線統(tǒng)籌安排，通過可視化、動態(tài)模擬發(fā)現(xiàn)各專業(yè)管線設計中存在的矛盾。各種管線發(fā)生沖突處，提出調整位置或改變走向，進行相互協(xié)調。

使各項工程管線在住宅小區(qū)空間上占有各自的合理位置，并畫出綜合管線大樣圖。管線經(jīng)過綜合，既滿足各專業(yè)技術要求，又布置整齊有序，為后期管線工程的施工安裝、運行管理創(chuàng)造有利條件。綜合管線設計是大型公建項目機電工程設計中不可缺少的一部分，通過BIM技術可以輕松實現(xiàn)。

（1）綜合管線設計原則：遵循先大后小，先重力后壓力原則布置管線。遇管線交叉時，小管徑避讓大管徑。壓力流管道避讓重力流管道。冷水管避讓熱水管。熱水管需保溫且造價較冷水管高?？蓮澢鼙茏尣豢蓮澢?。金屬管避讓非金屬管。附件少的管道避讓附件多的管道。有利于施工操作和維護及更換管件。管道分層布置時，由上而下按蒸汽、熱水、給水、排水管線順序排列。通過BIM的模擬化，在滿足各管線規(guī)范的前提下，可以輕松實現(xiàn)少碰撞、少交叉、充分合理利用空間。

（2）管線在豎向與平面上的布置要求。豎向上，為滿足防火要求，電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等各種豎向管井應分別獨立設置，管線一般布置在豎井中。電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔洞。平面上，管線一般布置在住宅小區(qū)物吊頂、技術層或夾層中。吊頂內空間較小，管線布置時應考慮施工的先后順序，安裝操作距離，支、托、吊架空間、檢修余地。通過BIM模型模擬都可以提前預演并加以優(yōu)化處理。

（3）BIM的具有信息傳遞過程中的完整性和實時性，保證各專業(yè)之間的協(xié)同性和可追溯性，統(tǒng)一平臺、信息實時互通、大幅降低傳統(tǒng)設計中溝通的失誤和時間，以及種種弊端。 

（4）設計階段，通過BIM建模、技術規(guī)范檢查、橫向和豎向的碰撞檢查后的綜合管線圖紙質量將會得到大幅度提供，有效的避免各種簽證變更、提高施工效率和準確性。 

3、BIM在住宅小區(qū)綜合管線施工管理中的應用

（1）在傳統(tǒng)施工管理中，圖紙需要人工審核，確定施工難點和要點，容易造成人為失誤，過程損耗大，工期長。利用BIM模型的虛擬化與可視化，能夠提前捕捉施工難點和關鍵點，提高施工效率。通過施工工藝模擬展示，實施三維模型交底，使施工人員對工作內容直觀認知，提升了土建、機電安裝等各專業(yè)協(xié)同溝通效率。在應對各種復雜空間時，通過采用BIM技術結合施工方案、施工模擬，進一步優(yōu)化了施工過程的管理，可以大幅降低施工質量問題問題，減少了返工和整改，降低施工周期，提高了工作效率。

（2）BIM技術的出現(xiàn)，使得管線較多、較復雜區(qū)域的施工更為方便。在傳統(tǒng)施工模式中，各專業(yè)、各分包常常是互不相讓或互相擠占空間，先施工的不考慮其他管線、只顧自己施工便利，不僅僅造成不必要的空間浪費，還耽誤了工期。引入BIM技術多維技術后，制定出準確的多專業(yè)、多維安裝進度表，能夠實現(xiàn)對施工項目的預先進度的可視化管理，合理安排施工工序、安裝進度，減少浪費及提高效率，有效的減少窩工、人工的浪費，提高經(jīng)濟效益。 

社會的發(fā)展以及科技的進步，各種新材料、新技術、新工藝在建筑工程中得到了廣泛應用，特別是住宅小區(qū)的項目中，機電設備安裝工程日趨向于高智能、多參數(shù)、大系統(tǒng)、自動化的方向發(fā)展。

BIM技術對項目建設中成本、進度、質量控制以及合同、設備管理都起到了非常大的作用。BIM具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點，BIM技術的在中國近幾年也逐步得到使用。對住宅小區(qū)綜合管線設計、施工管理具有非常大的優(yōu)勢。