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摘要：建筑工程内的机电安装工程越来越多，管线越来越复杂。需要对管线科学合理排布，节约建筑空间，降本增效，避免管线出现违反规范的现象。文章从二维与三维管线综合排布、前BIM与后BIM三维管线综合排布、管线综合排布应坚持的规则等方面做了探讨。现阶段市场上主要采用的后BIM管线综合排布设计，前BIM管线综合排布设计是将来发展的方向。
关键词：建筑机电；管线安装；综合排布
引言
现在的建筑工程项目，机电安装工程在总造价里面占比越来越大，这源于人们对建筑的使用功能要求更高了。机电安装工程越多，管线越复杂，施工难度就越大；特别是出现管线之间、管线与建筑结构构件及装饰之间碰撞增多。传统的方式是各专业施工人员在施工现场进行管线排布、协调，解决安装中的碰撞等问题，这对施工人员的技术、经验要求高，且费时、费力，还经常出现返工。若能在施工前，甚至设计阶段就对机电管线做综合排布，并且走向合理、美观，确定出各管线的位置、标高等，施工就简单多了。
1三维管线综合与二维管线综合的比较
1.1 传统二维管线综合的缺陷
二维管线综合设计是将各专业的平面管线布置图进行简单的叠加，按照一定的原则确定各种系统管线的相对位置，进而确定各管线的原则性标高，再针对关键部位绘制局部的剖面图。存在以下缺陷：多管线交叉的部位表达不够充分，不能直观看出管线交叉位置是否碰撞。管线交叉的处理为局部调整，顾此失彼，解决了一处碰撞，又带来别处的碰撞。管线标高多为原则性确定相对位置，仅局部绘制剖面的位置有精确定位。在空间、结构体系复杂，且可供管线布置空间有限的区域，这时二维管线综合设计的局限性就暴露无遗。
1.2 三维BIM管线综合的优势
三维BIM管线综合设计，BIM模型将所有专业放在同一模型中，按真实尺寸建模。通过各专业三维图叠加、综合，做到三维可视化，及时发现综合图中各专业之间的错、漏、碰、缺等问题，及时进行解决，以实现图纸设计零冲突、零碰撞，避免施工过程中的返工、停工等现象发生，大大减少设计变更。对于大型复杂的工程项目，采用BIM技术进行三维管线综合设计优势明显。与传统二维管线综合设计相比，它有以下优势：按真实尺寸建模，传统二维管线综合表达予以省略的部分（如管道保温层等）均得以展现，让从前在施工中才能表现出的问题在施工前就表现出来。全方位的三维模型可在任意位置剖切大样及轴测图大样，观察并调整该处管线的标高及具体位置。BIM软件可全面检测管线之间、管线与土建、装饰之间的所有碰撞问题，理论上可消除所有管线碰撞问题。对管线标高进行全面精确的定位，并表现出管线及其他构件的相对位置。三维的BIM模型还可浏览、漫游，以多种手段进行直观的表现。部分替代设备、管线算量的工作，为算量提供更准确的依据。可以节约建筑空间，降低施工难度，加快施工进度，提高施工质量。总之，BIM三维管线综合设计能更直观、明了、高效、充分、精确的协调各专业的管线布置。
2后BIM管线综合与前BIM管线综合比较
2.1后BIM管线综合设计，它不改变现有设计流程与工作模式，是在所有的二维施工图纸出图后，成立BIM团队或由第三方BIM咨询顾问，将各个专业的二维CAD图纸进行翻模，然后汇总整合在一个模型里，调整优化各机电管线的走向、标高、位置，再对模型进行碰撞检查，按照业主要求净高以及考虑实际施工的情况合理排布管线，清理碰撞点，最后交付成果文件。设计人员根据BIM审核意见调整设计图纸，重新出图或以设计变更形式提交。
前BIM管线综合设计，它是基于BIM的正向设计，设计人员在设计阶段就使用BIM替代CAD进行施工图设计，在前期方案定好后，机电专业预先配合梳理管线走向，规避局部区域可能出现的净高过低问题，通过协同作业完成各专业的BIM模型，最后对于现有的模型进行管线综合调整，交付成果文件。
2.2前BIM管线综合与后BIM相比，具有如下优势：为专业的设计师团队，对设计意图更清楚，有着长期配合的经历；建立全信息模型，从最初设计开始就解决管线之间及其与土建、装饰等专业之间碰撞问题；管线综合排布质量更高，在招投标时更准确的确定工程量。但是，前BIM管线综合设计在目前市场上应用较少，多为后BIM管线综合设计。因为：BIM设计各专业的工作量比二维CAD设计增加较大；在现阶段，熟练的BIM设计人员也较缺乏；市场需求也不大；BIM软件发展不成熟，使得BIM设计效率不高。目前施工阶段的BIM应用更成熟（即后BIM管线综合技术），市场认可度更高。当然，随着BIM技术的发展，BIM人才的增多，后BIM 终将被前BIM 代替。
2.3利用BIM管线综合技术进行机电安装工程管线综合设计虽然有一定时间了，但是效果还有待提升。熟练掌握BIM管线综合设计技术的人员不能满足市场需要。现在大多数工程项目业主都要求施工单位或设计单位做BIM管线综合设计，一些项目由于没有熟练的BIM管线综合设计人员，则由其他人员顶替，边做边学。
3管线综合排布应关注点
3.1管线综合排布的重点部位，加强各专业之间的协调
管线综合排布的重点应是屋面、楼层走廊吊顶、设备层、设备机房、地下室、管线井等管线密集的区域。管线综合排布除了机电各专业之间的管线、设备相互协调之外，还应与建筑结构、装饰等专业进行协调；比如管线、设备与结构构件碰撞，则需要与结构设计人员协调，吊顶内的机电管线、设备综合布置满足吊顶对标高的要求。
3.2管线综合排布规则
（1）纳入综合排布的管道、桥架、母线槽、设备等，它们之间的间距应满足各自管线规范要求的间距、坡度，并预留运营后的维护操作空间，以便于维护人员对其维修、保养、更换。（2）各个管道、桥架、母线槽等的支吊架间距都应满足规范要求，并应尽量多的采用综合支吊架，以节约成本，提升美观效果。还应对综合支吊架做受力计算，在BIM设计综合支吊架的时候还应考虑抗震支吊架。（3）各管道、桥架等应平行敷设，减少交叉；若有交叉，尽量减少同标高的翻弯交叉。（4）大管优先，小管让大管。比如生活给水管应避让风管、冷冻水管等，因为大管翻弯不易或造价相对较高。（5）有压管让无压管，无压管不得翻弯。无压管主要指依靠重力排水的管道，比如无压污水管、雨水管、空调冷凝水管等；一般应将其起点（最高点）尽量贴梁底或顶板底使其尽可能提高，终点（最低点）为接入立管处，整个坡度应满足规范要求。（6）低压管避让高压管。（7）常温管让高、低温管。因为高、低温管需要保温，成本相对较高。（8）可弯管线让不可弯管线，分支管线让主干管线。（9）附件少的管线避让附件多的管线。（10）电气管线、桥架避热避水，在热水管、蒸气管上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路。（11）给水管在上，排水管在下。保温管道在上，不保温管道在下，小口径管路应尽量支撑在大口径管路上方或安装在大管道下面。（12）吊顶区域，水平喷淋管尽量安装在下层，无吊顶区域则相反，可以节约立管用料。（13）水管与桥架层叠铺设时，应放在桥架下方，防止水管渗漏。（14）暖通的风管较多时，一般情况下，排烟管应高于其他风管；大截面风管应高于小截面风管。两个风管如果只是在局部交叉，可以安装在同一标高，交叉的位置小风管绕大风管。（15）空调水平干管应高于风机盘管。（16）易燃易爆气体管应远离其他管线布置。（17）高压电缆、密集型母线槽尽量少翻弯，因为高压电缆较硬，密集型母线槽施工难度较大、造价较高。
结语：
在浩浩荡荡的三维BIM管线综合技术潮流下，新技术的出现已经带来了传统设计、施工方式的改变，BIM管线综合技术在应用中还会不断拓展其宽度、深度，这也是建筑人研究及关注的方向。
参考文献：
［1］黄增亚．建筑机电安装工程管线综合排布探讨，《城镇建设》2020年36期