1.2 BIM机电深化应用概述

机电工程包括给水排水系统、消防系统、采暖通风系统、防烟排烟系统、照明系统、弱电系统、强电系统、动力系统等，机电管线设备众多且需要依托土建进行设计、排布，机电专业设计施工的好坏会直接影响工程品质及使用体验。采用BIM技术进行机电深化是最为有效的，在开展机电深化前需明确机电深化的目标、应用场景。

1.2.1 机电深化应用目标

传统也有类似于“管线综合”的做法，设计院或者施工单位会在一些管线集中的位置做剖面图，在剖面图上初步进行管线排布，但是这样的做法很有局限性，不能全面判断整个项目的管线排布情况，并且无法可视化、信息化、不具有传递性。采用传统方法往往还存在大量的碰撞、净高问题，机电实际施工与设计图纸不符、支（吊）架施工不合理、预留预埋不准确、材料浪费多、拆改返工多、现场混乱、进度慢，无法快速、准确施工。采用BIM技术，将各专业BIM模型集成整合后进行管线综合，然后再进行碰撞检查、净高分析。相较于人工叠图，管线碰撞检查效率极大提升，由于是软件计算，不会出现人工排查过程中的遗漏问题，可完全杜绝管线碰撞问题。并且基于BIM模型可对每个功能区域进行净高分析。施工阶段进行机电深化，基于深化后的模型出各种用于机电安装的图纸。

目前机电深化应用主要集中在设计和施工阶段，见表1-7。设计阶段主要应用的目标有：机房管井优化、管线综合排布、碰撞检查、净高管控、协同设计。施工阶段主要的应用目标有：模型深化、各专业深化图纸、支（吊）架图纸、预留预埋图纸、DPTA（装配式）机房深化。

1.2.2 机电深化应用场景

1.设计阶段

如图1-3所示，对机电各系统的管线进行统一的空间排布，确保机电管线可以满足自身系统以及其他系统的整体要求。管线综合是用于形成或验证设计成果合理性的BIM应用。

设计阶段主要管线综合排布后，如图1-4所示，使用软件自动进行全面的碰撞检查，对有碰撞的地方逐个调整，确保机电主管线与土建之间无碰撞、机电主管线之间无碰撞。

碰撞调整完成后，对建筑的每一个功能区域进行净高分析，形成净高分布图，如图1-5所示。

结合项目净高需求，判断各个功能区域的净高是否满足使用要求，对有问题的地方进行协调，可通过多专业网络会议或者现场会议的方式进行讨论、解决问题。

如图1-6所示，该区域净高不满足要求，管线已不能调整，通过把同截面悬挑梁调整为变截面悬挑梁，在悬挑末端梁截面变小，为管线排布创造了空间，净高问题得以解决。

如图1-7所示，该区域净高不满足要求，通过管线重新排布，风管在走道范围内提升到梁底、右侧翻弯，喷头提升，净高从2612mm增加到2800mm,问题得以解决。

2.施工阶段

设计阶段管线综合是针对机电方案整体进行综合排布，对于支管末端不进行深化，且支（吊）架、预留预埋深化也在施工阶段完成。如图1-8所示，延续设计阶段模型，根据机电安装方案及工艺，进行机电施工二次深化，补充支管末端及支（吊）架。

如图1-9所示，施工阶段深化后的模型，对关键节点设计净高进行复核，出管线排布安装方案详图。

如图1-10所示，依据深化后的模型，出机电各专业管线施工图、支（吊）架施工图、预留预埋施工图用于实际施工。

如图1-11所示，在施工过程中，要严格按照深化后的模型进行施工，模型最终落地，确保施工的结果与模型一致。

3.DPTA机房

DPTA机房全称为装配式机房，其中：D代表Design（设计），将机房模型整合优化、分段成组、管段编号、出具大样图；P代表Prefabricate（预制），场外加工、管段拼装成组、预留拼接口；T代表Transport（运输），成段成组由加工场地运输至现场后，场内运输至机房；A代表Assemble（装配），按照顺序进行组装连接。

机房内设备管线非常密集，采用BIM技术进行机房深化可大大提高机房深化的效率。如图1-12所示，在图左侧机房中把机房设备管线拆分成图右侧所示几种完全相同的单元，通过接口可快速地把这些单元组装起来，形成完整的机房。

根据深化后的机房模型出详细的机房安装图纸，如图1-13所示，包含冷机接管图、水泵剖面图、泵组接管图。这些图纸用于各单元定位组装。

拆分出来的单元由管线、连接件、设备等组成，分别对各个构件进行编号、记录详细的类型、尺寸、材质、型号，如图1-14所示，便于工厂采购、下料及生产。

如图1-15所示，对各单元的支架进行深化，并对其进行受力分析，确定单元吊运、吊装的吊点位置。

如图1-16所示，各单元深化完成后，相应模型、图纸转交给加工厂进行预制，预制完成后装车运输至工地，然后吊装至机房相应位置，最后进行碰头接驳完成拼装。

1.2.3 机电深化应用成果

采用BIM技术进行机电深化，可以规避大量的碰撞、净高问题，并且多专业模型综合在一起，利用可视化的特点，极大地提升了深化设计效率和质量。深化后模型用于施工，基本做到现场零返工。BIM机电深化，在提升可视化、加强专业协调、提升商务成本管控方面效果较为显著。在规范现场的管理流程、提升沟通效率、推进使用信息化进行安全质量管理方面具有显著优势。

DPTA（装配式）机房借助BIM技术进行深化，使得普通的作业人员也能实施复杂机房内的施工，使得机房施工能够有序推进，并在一定程度上规避大量的人力投入、长时间施工，从而节约项目成本。

总的说来，基于BIM技术的机电深化，能大大提高设计效率及质量，避免严重的设计错误、避免大量的变更产生，同时基于施工阶段深化模型，机电安装能有序、准确进行，提高安装效率、避免拆改。机电深化能加快整个项目的建设进度、节省工期，避免大量改单及安装返工，从而降低成本，且能明显提升工程质量。