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著社會的發展，現代建筑的規模越來越龐大，建筑物的功能也逐漸增多，室內各專業的機電管線也隨之增多，錯綜復雜，占用很大的內部空間，與業主需要更廣闊、更舒適的使用空間背道而馳。而目前建筑業又普遍存在設計與施工脫節，機電安裝各專業設計師協調配合不足，機電管線交叉、相互擠占空間現象層出不窮，造成大量的返工、窩工、浪費材料、延誤工期等問題。以上諸多因素促使BIM管線綜合平衡技術應運而生。
一、BIM管線綜合平衡技術的概念
BIM管線綜合布置技術是依靠計算機輔助制圖手段（如：BIM），在施工前對機電安裝工程進行模擬施工完成后的管線排布情況，即在未施工前先根據施工圖紙在計算機上進行圖紙“預裝配”。經過“預組裝”，深化設計人員可以直觀地發現設計圖紙上的問題，尤其是發現各專業之間設備管線的位置沖突和標高重疊，并進行調整、修改，保證施工可執行的技術。
圖1 某工程空調機房BIM模型
二、管線綜合平衡的基本原則
管線綜合平衡，其應遵循八大原則：
1
有壓管道讓無壓管道原則
如生活污水管、雨水排水管、空調冷凝水管等都是依靠重力進行排水，其水平管必須保持一定的坡度，這是排水順暢的充分必要條件；而有壓管道內的介質是靠前、后端的壓差來輸送的，因此，有壓管道與無壓管道交叉時，有壓管道要避讓無壓管道。
2
小管道讓大管道原則
越大越優先原則，如通風管道、防排煙管道、冷凍水主管道等大截面大直徑管道，占據較大空間，如發生局部翻彎，施工難度及施工成本大，需要優先安排。
3
電氣避讓蒸汽、熱水管道原則
電氣避讓蒸汽、熱水管道原則，在蒸汽和熱水管道附近存在熱輻射，因電纜、電線的絕緣層不宜受熱，故不應布置在蒸汽、熱水管道的四周。
4
附件少避讓附件多原則
管道附件較多時，要注意給管道附件預留足夠的檢修空間，便于后期的檢修、更換。
5
造價低避讓造價高的原則
對于不屬于上述條件的管線，如發生碰撞沖突，應以改造管道成本低的作為避讓的依據。
6
盡量少改動原則
管線綜合平衡是在空間準許的范圍內對所有管線進行合理布局，應盡可能的尊重原設計，管線綜合只對非動不可的管線進行調整，凡不動可以施工者一律不動，當然業主要求的另當別論。
7
保持原設計功能原則
管線綜合平衡必須保證原設計功能不變，否則，再美好的優化都是徒勞無用的。
8
方便使用原則
綜合平衡后的管線布局要方便日后的使用、管理和維修。
三、管線綜合平衡的流程
很多初入職場的BIMer們在沒有掌握正確的管綜方法之前，可能感覺管綜就是一項苦力活而不是一項技術活，建模時間往往只占30%，70%的時間用在模型調整及管線碰撞處理上，加班熬夜是常有的事。筆者近20年的機電管理及BIM應用經驗，總結出一套簡單、高效的管綜方法及流程，如下：
1
清圖
⑴清圖是管線綜合平衡的第一步，其主要目的是清理掉圖面上對管綜無用的冗余信息，一是為了縮小圖紙文件的大小，便于導入BIM軟件，二是為了方便初步方案的確定，為后期的綜合排布奠定基礎。正確的清圖步驟如下：
⑴ 用CAD快捷鍵“PU”命令對所有多余圖層進行清理；
⑵ 復制要選擇的CAD目標圖紙，新建一個圖紙，將圖紙復制到新建的圖紙內；
⑶ 三維旋轉新建的CAD圖紙，看是否有多余無用內容進行清除；
⑷ 再次用CAD快捷鍵“PU”命令所有多余圖層進行清理，并保留復制的圖紙備用。
2
合圖“合圖”是管綜非常重要的一個環節，也是提高BIM建模一次成功的捷徑。很多初學者或非機電專業的BIMer們根本不知道做這一步，導致后期管綜調整效率低下，常年處于苦B加班狀態。實際項目中，留給機電設備管線的安裝空間一般在400mm~800mm之間，非常有限。在這有限的空間里，暖通、強弱電、消防、給排水等眾多管線必將分層排布，安排哪些專業管線排布在同一標高就很能體現管綜人員的技術水平，一方面要考慮滿足規范要求，另一方面要考慮同層標高管線盡量少碰撞、管線布局盡量美觀、盡量方便施工和日后維修。
根據筆者經驗，90%的項目管線一般排布2~3層，合圖的目的就是將不同專業的管線進行“排列組合”，根據“合成圖”初步確定不同專業的管線合理分層布置。示意如圖3所示。
圖3 機電管線分層排布示意圖
確定了管線的科學分層后，根據每層的初步“合成圖”，來分析每層管線的平面交叉點，各專業建模之前，盡量解決掉同層管線平面碰撞問題，這樣后期一個剖面一個剖面調整時，才不會出現調整后一剖面時前一剖面又跟著變動的惡性循環狀態，我想只要做過管綜調整的BIMer們會有深刻的體會。
⑴專業協同建模
初步排布方案確定后，各專業就可以協同建模了，建模團隊一定要在同一個樣板文件中建模，保證團隊建模標準的統一、成果的一致性。
⑵合模、管線調整
各專業建模完成后，就要對各專業模型進行合成，并對每層管線的縱向碰撞進行翻彎調整、避讓，也就是解決同層管線的碰撞，對于非同層管道，基本不用考慮交叉碰撞問題。
這里需要提醒管綜的初學者及非機電專業的BIMer們，液體管道上翻或者下翻都可以使管線不交叉，但盡量采用上翻，不能大面積出現管道下翻現象，主要是因為下翻管道容易造成管道的“臟堵”，對于蒸汽管道或熱水管道，還很容易造成“氣堵”。示意如下：
圖4 機電管線正確避讓示意
3
模型審核、出圖、交底
管綜完成之后，要組織相關專業人員對模型進行審核，重點關注是否滿足裝飾標高要求并對施工班組進行技術交底，保證模型落地實施。
四、管線調整的“五步法”
對于管線交叉碰撞，該如何下手調整呢？筆者總結了“五步法”，如圖5所示。
圖5 管線碰撞調整的“五步法”
1
管線綜合時，遇到局部滿足不了標高要求，首先想到的是部分管線是否可以移位，比如標準層的走道，沒必要將所有的管線都集中在走道，兩邊的功能房完全可以布置部分管線，這是最有效的調整方法。
2
當管線無法移位時，就要想到風管是否可以變截面，原則是不改變風管的截面積，管綜的朋友深知這個是很有效的管綜調整武器之一。
3
前兩種方法解決不了，這個時候就要與結構工程師進行跨專業的溝通了，看看是否可以安排部分管線穿梁安裝。安排管線穿梁的原則是盡量安排有壓管、小管道穿梁，一是有壓管穿梁套管預留無需考慮管道坡度，二是小管道穿梁不會出現破壞梁的主筋，確保結構的安全。
4
穿梁也行不通怎么辦？這個時候就要與設計師進行溝通，看看設計師預留的設計余量是多少，可否更改設計、將管線的規格適當縮小，當然縮小的程度必須確保系統的安全運行。
5
當上述的方法都無法解決，那只有與業主協商，適當的降低標高、犧牲一定的使用空間效果，畢竟工程要繼續下去的嘛。
掌握了上述的五種解決問題的辦法，管線綜合就沒有啥問題解決不了的啦。
五、管線綜合重點、難點部位
現在的項目越來越龐大、系統管線越來越復雜，對于大多數年輕的BIMer們來說，往往感覺無從下手，其實，只要抓住關鍵部位，解決關鍵問題，再大的項目，都是可以輕松解決的。
1
機房進出口
根據筆者經驗，項目管線最集中的地方往往是機房的進出口部位，比如消防泵房、空調制冷采暖機房等，管綜者首先要重點考慮這個部位，管線最集中的部位解決了，其它部位就迎刃而解。
2
最不利標高點
所謂最不利標高點，就是梁最大，預留的吊裝空間最小的部位，這個地方不多解釋，最小的吊頂空間都解決了，其它部位一路順過去，90%的項目碰撞問題都可以解決了。
其它部位不在一一闡述，重點部位詳見圖6所示。
圖6 管線綜合的重點部位示意圖
六、管綜容易忽略的其它問題
1
防火卷簾門箱體空間預留
管綜者們一定要關注防火卷簾門的安裝高度和安裝空間尺寸，是否有穿越卷簾門的管道，核查標高是否滿足要求，核查機電管線是否影響卷簾門電機及卷軸的安裝空間。
圖7 防火卷簾門箱體空間預留
2
機電末端設備安裝空間
很多機電末端設備，比如燈具也是需要一定的安裝空間的，在做模型優化時，一定要為末端設備預留足夠的安裝空間。
圖8機電末端設備BIM模型
以上是筆者近15年機電項目經理及10多年BIM管線綜合技術經驗的總結，希望對年輕的BIM從業者們有所幫助，想了解更多的BIM知識，請關注慧遠BIM微信公眾號，里面有你需要的BIM干貨哦！
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