摘要：宝鸡市高新区科技新城某总装厂房施工中，针对机电安装工程的特点和难点，应用BIM技术对管线进行综合排布，对原设计方案进行深化；进行碰撞检查减少返工，进行可视化技术交底指导施工，提升了机电安装质量，保证施工进度。

关键词：建筑信息模型；深化设计；碰撞检查；工序模拟

宝鸡市高新区科技新城航天产业基地，某总装厂房框架结构，屋面呈M形布局，主厂房2层，南、北附房3层，长122.6m，宽127.6m，建筑面积32930.26m2，建筑高度15.3m。为满足工厂未来惯性器件产品总装发展的需求，总装厂房分3个功能区域，业主要求在项目中使用BIM技术。本工程的特点如下。（1）专业多，深化设计工作量大。机电安装工程系统主要包含净化装修工程、通风空调、电气工程、管道工程、站房设备及自控六大分部工程，涉及20多个子系统，包括通风、空调、动力配电、照明、CTR冷却水、CTS冷却水、RO软化水、HHWS高温水、HHWR高温水、压缩空气管道、循环水管道、空调冷凝水管道等，压缩空气管道为SUS304BA不锈钢管，属洁净级不锈钢管。风管展开面积约32000m2，全部采用工厂化预制。设备量大，专业性强，各类工序穿插复杂，系统电机安全性、工艺保密性要求很高，要做到零故障率难度大。（2）本项目单层面积大，工程量相对集中，存在大量的交叉施工。（3）本项目功能区域分为百级间、千级间和万级间（图1），净化级别要求高，最高为ISO5，最低为ISO8，施工过程中的洁净控制、科技含量、建筑材料、精细度要求高，管控难度大。深化设计工作是保证正常施工的关键，重点进行二次深化设计，提前发现各专业问题并加以解决，对施工质量和进度进行管理和控制，减少返工，提高效率。针对上述特点，在机电安装工程中应用BIM技术。

1临建场地布置

采用广联达场布软件结合现场情况进行统筹安排，执行集团公司品牌视觉形象指导册，将平面布置转为形象、直观的三维布置图进行场地布置，以适应施工生产需要并做到规模适宜、分区明显，顺序流畅，方便施工（图2）。

2电气暗配管、预留电盒BIM技术模拟定位

经对建筑工程现场施工质量进行调查，针对管口保护不好、线管移位、管子的弯曲半径不大于6D、管子的弯扁度不小于0.1D、管子连接没用专用套管连接等问题，抽查400点，不合格76点，电气暗配管一次施工合格率为81%（图3）。从图3可看出，“管口保护不好”及“线管移位”问题累计频率达78%，是影响电气暗配管预埋质量的主要问题，提高电气暗配管的预埋质量，做好管口的保护与线管固定是关键，为此采取以下措施。（1）审查动力、照明、通信、自控、消防报警控制等系统图纸，对系统图和各楼层管线平面布置图进行审查，明确导管走向。（2）应用BIM技术进行模拟定位，提前确定暗配管、接线盒在现浇混凝土板内的位置，确保配管在绑扎钢筋中的间距，尽量避免配管不齐，管路重叠多，影响现浇混凝土板强度等问题，提高电气暗配管线一次施工合格率（图4）。

3各专业模型搭建

严格按照建模标准建立BIM各专业模型，如图5所示。

4BIM族库建立

针对工程特点新建BIM族库，包括管道族25个，通风族31个，设备族85个，电气族17个，共158个（图6）。

5机电专业碰撞检查

各专业BIM模型完成模型后在Revit软件中进行碰撞检查，先本专业的碰撞直接做局部修改，随后在Naviswork软件将各专业整合，进行各专业之间的碰撞检查，出具碰撞报告，直观地找到每个碰撞点。关键部位管线综合优化原则是机电管线让结构，桥架让风管，电气管线尽可能位于水管上方，小管让大管、有压管让无压管、无保温管让保温管，价值低的让价值高的，考虑后期支架设置、生产成本、绿色文明施工及配合消防、装修等其他各专业合理调整管线排布，在满足规范要求的前提下，调整模型直至零碰撞。累计优化碰撞点约1400处，降低了返工率，节约了工期。

6管线深化设计

（1）因挠性陀螺装配间安装有特殊设备，吊顶标高严格控制在3.6m内，但因送风管截面2500mm×1500mm，回风2000mm×100mm，空调机组回风1000mm×630mm，补风800mm×500mm，4层风管再加上400mm高的AHU-03末端高效过滤器送风口垂直排布，设计虽满足吊顶标高，但空间位置考虑不足，增加了管线布置的难度，对此采用BIM技术将回风管系统整体提升10cm（局部提升25cm），满足了设计要求（图7）。安全美观（图9）。（2）百级间区域面积380m2，洁净度要求高，安装施工位置狭小，每个单间面积3.6m×3.6m，共31个AHU-3高效送风口，原设计方案风管多，间隙小，调节阀门无法操作，经深化设计后，改为金属壁板静压箱，既方便操作又经济（图8）。

7综合支吊架深化设计与受力分析

按常规，普通支吊架型钢选型以参照图集为主，但因图集未涉及综合支吊架的钢材选型，因此一般是以施工现场工长经验为主，缺乏理论依据。利用MagiCAD支吊架模块可弥补传统空间管理的短板，进行支吊架的布设，经受力分析后生成综合支架优选型号，确保设置与结构校核计算既符合规范要求，又安全美观（图9）。

8可视化交底

针对宇航产品调试区、液浮平衡间、百级间关键区域，在关键部位在施工前采用三维模型及三维漫游对综合管线进行可视化技术交底，多角度、全方位地查看模型，使操作人员更准确快捷地理解，执行指令更到位，提高了沟通效率，避免了理解误差（图10）。

9施工工序动画模拟

采用施工模拟技术，能事先预演施工中的重点、难点和工艺复杂的施工，过程清晰明了、技术要点及施工注意事项一目了然，能提前发现施工中的质量、安全等方面的隐患，采取预防和强化措施。针对百级间洁净度要求高，施工难度大的特点，通过BIM模型建立工序模拟，提前获取洁净区域内的各项参数，保证合理的操作空间，实行动态施工交底，确保满足施工规范要求。10BIM+VR集成应用利用VR设备，通过第一人称的视角，身临其境体验机电安装实际效果，使施工单位及业主直观感受设计意图，采用更加合理的机电深化设计方案。

参考文献

[1]吴月华.《建筑业10项新技术(2017版)》机电安装工程技术综述[J].建筑技术,2018,49(3):265–269.