BIM技术在机电工程中的应用流程，首先用Revit软件建立地下室部分土建模型和管道模型，接着按照一般管线排布规则和图纸设计说明对管道排布进行初步调整，然后用Navisworks软件对初步调整后的管道模型进行碰撞检查和漫游，在此基础上，对碰撞点进行逐一排查和管线排布方案调整，为了保证地下室的活动空间范围，还要用Fuzor软件进行净空分析，使地下室满足图纸设计规定的净空标准，最后出管线综合图纸。

本项目的地下室包括汽车库和自行车库，上部为高层建筑，机电工程由电气，给排水和暖通系统组成。供电设计中，应急照明，消防水泵，排风机，送风机，防火卷帘门潜水泵等负荷为消防一级负荷，汽车库用电为一级负荷，其余为三级负荷。地下车库采用压力流流制排水方式，给水管道采用卡箍连接，地下室排水管道采用法兰连接。汽车库平时排风系统与排烟系统共用风机，住宅部分汽车库排风量满足4次换气/每小时，自行车库3次换气/每小时，自行车库设置机械排风系统。

模型的建立

首先根据CAD图纸，用Revit软件建立地下室土建三维模型，管道碰撞类型包括管道和土建的碰撞以及各管线系统之间的碰撞，所以我们需要建立土建模型(图1)，包括建筑部分和结构部分，绘制土建模型时，根据图纸中各构建位置和信息，建立相应的模型。由于建筑土建完成的BIM模型中有墙、楼梯、楼板、门、窗等构件的具体位置，因此掌握建筑结构的这些模型，对于设备管线的走向以及布置很重要。

图 1. 地下室土建三维模型

管道模型分为电气，暖通和给排水，电气工程设计范围包括电力配电系统及照明配电系统，安全接地系统，火灾报警系统，暖通工程包括通风系统，防烟和排烟，给排水工程包括给排水和消防系统。各专业人员负责相应的管道系统绘制，首先将CAD图纸导入Revit软件中，在建立管道模型之前，需要根据图纸设计说明载入所需构件，包括电气系统的配电箱，给排水系统的阀门和管道连接件，通风系统的防火阀等，然后按照管线所在图纸位置绘制管道模型，在建立管道模型的过程中，需要按照图纸要求定义管道及管道附件的名称，设置管道材质，并且对不同管线系统设置不同颜色进行绘制，因为在进行管线调整的过程中，可以根据颜色分明的管道模型，明确的区分各系统，找到相应的位置进行调整。

电气系统主要包括桥架，管线和电气设备，在绘制过程中，按照图纸设计说明，确定桥架敷设方式，不同设备安装方式及安装高度，同时要确定桥架两端的连接固定方式。绘制给排水系统时，要注意管道支架的位置，并且管道之间的设置间距要符合相关标准，管线排布时要注意周围相关设备和设施是否对管线排布有影响。暖通工程中，要注意在风口，阀门和检查门处不能设置风管吊架，防止影响工程质量，安装机械设备，机械设备一般布置在机房，还要与风管连接，所以布置过程中要考虑检修空间和管线排布等问题。

初步管线综合

将各系统管线整合到一个Revit中(图2)，按照管线综合原则进行调整。按照图纸设计说明，如果各系统管线在同一标高处发生碰撞，则首先根据管道模型颜色和管道名称确定管道系统和相应图纸中的位置，然后根据图纸设计说明中规定的排布规则进行调整：首先保证排水管，风管，压力管让重力管，其次保证风管，小管，让大管。首先布置需要避让的管道，然后对与其发生碰撞的管道根据碰撞处具体情况选择弯口或是向其他地方排布，优化图纸设计。

图 2. 管道模型

碰撞检查和漫游

根据设计及管线避让原则进行调整后，使各管线系统在建筑空间上占有合理的位置，然后用Navisworks软件对管道模型进行碰撞检查和漫游，发现设计图纸中的问题，优化图纸设计。

Navisworks碰撞可以检测出管道与土建以及管线各系统之间等各部分的碰撞，定位碰撞点位置，检测碰撞类型，并统计碰撞个数(图3)。根据不同的碰撞类型，进行优化设计，当管道与建筑构件或者结构构件发生碰撞时，如本项目检测水与土建模型碰撞203个，电与土建模型碰撞9个，暖通与土建模型碰撞34个，需要根据管道碰撞位置，分析是否预留孔洞，如果需要预留孔洞，则确定相关数据，并提前确定好保护结构强度的加固措施，如果该碰撞对建筑物的施工和安全性有影响，则需要修改该管道的排布位置，使之避让开相应的碰撞构件。如果管线各系统之间发生碰撞，则需要根据相应的碰撞管道系统和位置，优化管道碰撞处的图纸设计，使管线各系统之间排布合理。

图 3. 管道碰撞

对各类碰撞点进行分析处理之后，还可以通过室内漫游的方式观看地下室情况(图4)，在此过程中，可以直观形象的看到地下室的管线综合排布，对于施工难度较大的地方进行观察分析，检查是否有足够的施工空间，保证实际施工的可行性，帮助施工人员对该地下室的机电工程有更全面的了解。

图 4. 管道漫游

Fuzor净空分析

对管道模型碰撞调整后，进行地下室净空分析，按照要求，地下室管道安装完成后，汽车库距地面净高不应低于2.20米，非机动车库距地面净高不应低于2.00米。地下室净空最低要求能够保证建筑物的美观程度，同时也能达到使用要求，保证车辆和居民安全通过。

Fuzor的净高分析功能是用来检测所选定或创建的房间的垂直高度问题，可以设置检测高度和网格间距，还可以设置最小阈值，以忽略低于某个高度的任何间隙。Fuzor的净高分析功能解决了天花板净高等问题，并且可以定位所有净空不满足要求的管道位置(图5)，用Fuzor软件对调整后的管道模型进行净空检查，看是否满足净空要求，及时发现不满足要求的区域，调整相应位置的管线排布，进一步优化图纸设计，保证工程质量。在项目实施过程中，CAD图纸是项目相关人员沟通协调的基础，从Revit中导出调整后的综合管线平面图及综合剖面图。

文：杜平 李阳

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