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BIM综合管线技术

来源:中国学网

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)综合管线实施流程

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)、综合管线具体实施

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。

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当消防系统与机电总包的风管发生碰撞时,如图所示:

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。

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。

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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。

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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。

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案例2:

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

预留预埋施工

复核检查确定预留预埋件

加工制作预留预埋件

熟悉图纸

深化设计

绘制预留预埋图

材料准备

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

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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,

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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:

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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

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(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:

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② 套管安装方法及要求,如下表:

 

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