北航南区科技楼工程，地下四层，地上24层，建筑面积22.5万㎡。地上为A、B、C、D座4个塔楼，建筑高度99m。其机电工程较上述怀柔金第梦想山项目更为复杂：

机电工程由电气系统，给排水、采暖系统，通风、空调系统，消防系统，共49个子系统组成。机电工程包括大型设备32台，最重设备26吨，中小型设备10358台；各种管材665013m，最大管径为DN700mm无缝钢管；桥架41279m，电缆239825m，插接母线2519m；风管118795m,最大风管截面为3000×800mm；各种机房及设备间共计510多个。

电气系统：10/0.4变配电系统、低压供配电系统、能源管理体统（针对电力系统、空调系统、给排水的能源管理系统）、智能应急照明系统、防雷接地及安全系统、接地及安全系统、火灾自动报警及联动系统、综合安防系统（视频监控系统、防盗报警系统、门禁系统、巡更系统、停车场系统、电梯系统）、建筑设备监控系统、综合布线系统、有线电视系统及数字会议系统等。

给排水系统：给水系统包括太阳能热水系统、交换热水系统、中水系统、生活饮用水系统、冷却循环水系统；排水系统包括污水排水系统和雨水排水系统。

通风空调系统：冷热源和空调采暖水系统、空调空气处理系统、通风和防排烟系统、暖通空调动力自动监控系统等。

消防系统：消防给水系统、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、灭火器、气体灭火系统、大空间自动扫描喷水灭火系统、厨房自动灭火系统。

正是基于上述机电系统的复杂程度，在大规模安装工程正式开展之前，对工程进行三维模拟，预先找出在设计中的缺陷，比如复杂机电管线设施在有限空间内的冲突、碰撞问题，通过碰撞优化，避免在实际施工中因此类问题修改设计造成的返工和浪费。实际结果表明达到了预先设定的效果。

在该项目BIM技术应用过程中，采用了MagiCAD软件。

设计及施工阶段BIM应用思路及过程

（1）BIM技术应用流程

图1 北航南区科技楼BIM应用流程图

（2）管理要点

审阅图纸：施工平面图、剖面图、详图等是否齐全，轴线标注是否清楚，尺寸以及尺寸界线是否明确、全面等。

图纸处理：各专业图纸按照既定的统一的坐标原点进行处理，并建立对应的文件夹明确参照图纸。

各专业绘图：依照处理完成的平面底图进行各专业管道的三维绘制。

协商基本排布：在各专业三维图及建模完成后，协商各专业三维管道在空间中的基本排布，明确避让原则，以及施工顺序。

初步调整：各专业按照协商完的基本排布进行初步的位置、空间调整。

碰撞检测：进行初步的碰撞检测，统计碰撞数量以及碰撞类型。根据设计的结构空间是否满足所有专业管道的通过。是否影响吊顶，是否需要在梁上预留套管或孔洞。如需要主体结构的更改，及时反应给设计单位。

调整碰撞：根据各管道的避让原则，调整碰撞，对无法调整的部位反应给设计部门共同协商。

三维图优化：不改变管道路由的情况下，优化三维管道，减少不必要管件的应用。添加设备、阀门以及零部件。

管道尺寸，空间位置标注：优化完成后的图纸进行管道的标注，包括管道平面位置、标高的标注，并注明管道类型以及有无保温层。

机电负责人审阅：所有管道调整并标注完成后，交给机电负责人审阅。查看是否存在不合理的部位及时进行调整。

递交图纸：修改完成后的三维管道图递交给甲方、设计、监理、分包等单位审阅，对发现不合理的部位进行沟通和协调，及时进行调整再优化。

各方签字确认：最后优化完成的图纸，各单位签字确认，以便之后用于施工。出图：各专业按照统一的打印格式进行出图，包括平面图、剖面图、节点图等，并标明图纸名称、位置、出图时间、参与人员等详细信息。

应用于施工：对施工单位技术人员进行技术交底，以便顺利施工。

（3）建筑信息模型数据的录入

在2012年8月中旬开始分专业建立模型，截止到10月底，建模初步完成。录入方法：

将使用到的各专业图纸按照统一的坐标原点处理成参照底图，并建立明确的参照文件夹保存对应专业的参照底图。各专业项目管理中楼层信息的设置按照建筑本身的建筑标高来设置，保证各专业相应楼层标高统一。分层分专业按照平面图给定的标高、尺寸、平面位置进行初步绘制，再进行整合碰撞调整。

录入数据内容：

机电部分：管道材质、管道尺寸（有无保温层）、管道标高、设备、阀门及零部件等；结构部分：墙体、门窗、孔洞、柱、梁等主要构件。

录入数据工程量：建筑、结构、机电专业（含机房部分）的A0、A1和A1加长图图纸约240张。

录入时间：2012年8月-2012年10月。

（4）管线调整思路

按专业管线分层自梁下排布：电气在上层，风管在中层管道在下层；或风管和水管管道在水平宽度允许情况下平行排布，并预留各层之间检修空间及检修口。按管道规格尺寸自梁下排布：小管径管道在上，大管径管道的在下，并预留各层之间检修空间及检修口。

按同专业管线水平方向排布，管道尽量水平排开，尽可能的避免同一方向上的管道在同一投影内，为保证管底标高，局部可上下翻弯，管线尽可能的有角度相交。调整完成后可自动生成选定部位的剖面图、材料清单统计表。

由于该工程在管廊、管井、变配电室、大型机房等重要部位没有详细的剖面设计图纸。某些区域由于存在局部降板、梁截面尺寸变更较多等原因，出现不同的梁底标高，导致管道的标高相应做出调整。既要保证所有管道顺利通过该区域也要保证管道下的空间高度。这就需要合理安排所有管道的标高、平面位置。

在模型建立完成之后，各个所需位置都自行建立了剖面，并对各道梁的梁底标高、尺寸进行标注。然后进行管道的绘制、调整、优化、标注，最后打印出图或转换成CAD图形再出图。

补充后的二维图纸详尽的描述了构件和管线尺寸关系、标高、平面位置，在指导现场的施工方面有非常突出的表现。

图2 变配电室夹层降板区域BIM管道排布图、实际施工结果图

图3 走廊和电梯厅拐角处BIM管道效果图、实际施工结果图

（5）在本项目中BIM软件技术使用过程中的重点

各专业模块操作人员之间的协作是保障调整进度的关键。

操作人员必须具备现场实际施工经验，掌握规范中的强制性条文，才能保证调整后的准确性。

设计及施工阶段BIM技术应用成果总结

BIM技术不仅可以快速解决碰撞问题，而且还可应用创建更加合理美观的管线排列，有效提高图纸设计质量以及施工过程中一次安装的成功率，减少返工。本工程通过应用BIM技术确实实现了优化图纸、提高效率、节约成本的目的。在复杂区域利用BIM模型，指导班组施工。施工方项目部针对设备间复杂的区域，应用Revit软件所建立的BIM模型，直接向班组进行施工交底和作业指导，效果更加直观、方便。

在应用BIM技术由设计阶段向施工阶段转化的过程中，需要建立统一的工程数据源。工程项目各参与方使用同一信息源，确保信息的准确性和一致性。实现项目各参与方之间的信息交流和共享。从根本上解决项目各参与方基于二维图纸方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。

施工过程中模型应该根据现场的施工情况即时调整,最终形成与现场一致的竣工模型，为后期运维工作打下基础。

运维阶段BIM技术应用探索

拟应用运维阶段BIM技术项目内容

该项目计划通过BIM技术，与广联达公司合作开发《北航工程物业管理查询系统》，为今后BIM技术下的物业技术管理探索新的管理途径。

通过建筑、结构、机房设备、管线线路、末端设备、阀门及其他零部件的三维模型，建立具有源头、走向、各级终端等信息数据的BIM模型档案，其主要应用前景包括以下几个方面：

（1）记录各专业管线的技术数据，包括材料产地、厂商、规格、型号、产品标准数据以及管线的施工工艺。记录设备、开关、阀门和零部件的档案资料，包括设备的运行方法和说明、维修方法、维修次数等信息。在已建立好的BIM模型档案中可快速定位找到相关产品的信息，方便物业管理人员进行运维管理。

（2）物业管理人员可通过BIM模型档案快速了解建筑某区域的设备信息运行状态，以便更好的进行能源的控制。

（3）BIM模型档案中可清晰的看到各楼层的主要出入口、消火栓具体位置，管理人员可根据BIM模型档案制定相应的火灾应急预案。

作者：尹亚辉 仅供学习交流 版权归原作者所有

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