隨著我國建築行業的快速發展，以及業主對項目建設標準的日益提高， BIM 技術在建築工程項目中得到了廣泛的應用。其中，基於 BIM 技術的協同設計功能和可視化功能解決了二維管網綜合設計過程中存在的各專業之間缺少溝通，管線碰撞點無法確定和管線密集處二維圖紙表達不清等諸多問題。

BIM 技術的協同設計功能為各專業提供了統一的信息交流平臺，將建築、結構、機電各專業作為整體進行管網綜合設計，保證各專業設計信息的共享，提高專業間溝通效率。

BIM 技術的可視化功能可直觀地觀察管線系統與建築主體之間的相對空間位置，快速地查找到管線碰撞或管線佈置不合理的位置，避免由於管線碰撞造成的現場返工。

本文采用基於 BIM 技術的 Revit 軟件搭建了大連星海灣金融商務區某地下三層車庫和超市項目的全專業 BIM 模型，結合 Naviswork 軟件的碰撞檢測功能解決機電專業的管線碰撞問題，優化管網綜合三維模型，最後實現全專業管網綜合 BIM 出圖。樹上鳥教育暖通設計在線教學杜老師。

一、協同設計的工作模式

基於 BIM 技術的 Revit 軟件為協同設計提供了鏈接模式和工作集模式兩種協同工作模式。工作集模式是一種實時協同設計模式，工作組成員對同一BIM 模型進行設計，成員間可借用和修改屬於對方的圖元進行交叉設計，通過模型信息的實時同步，滿足工作集之間信息共享。鏈接模式是一種外部鏈接方式，模型與鏈接模型之間相互獨立，鏈接模型只作為可視化和空間定位的參考。

基於 BIM 技術的管網綜合設計在於解決機電各專業之間管線碰撞，因此，機電專業內的給排水、暖通、電氣專業在一箇中心文件內協同設計。機電BIM 模型創建階段，通過工作集同步的模式更新機電中心文件模型信息；碰撞檢測階段，各工作集之間可修改對方的圖元，便於解決管線的碰撞。

建築模型與機電模型採用鏈接方式協同，以避免機電專業在建模階段與建築結構模型之間存在的不協調問題。建築模型（包括結構梁、柱等結構構件）作為鏈接文件鏈接至機電模型中，構成完整的建築信息模型，實現建築、結構、機電全專業的協同設計。

二、協同設計在某管網綜合項目中的應用

（1）項目概況

大連星海灣金融商務區項目共地下三層，總面積為 89960m2。地下二、三層平時為車庫功能，地下三層局部 12000m2 戰時為 6 級二等人員掩蔽所。其中，地下一層共 8 個防火分區，其中北側三個防火分區為超市，其餘五個防火分區為車庫功能。地下二、三層層高為 4.2m，地下一層平均層高為 5.4m。車庫上為 7 棟高層住宅和 3 棟獨立公建。

地下車庫的管線和地上單體所有入戶管線均佈置在地下車庫內，各類橋架、風管、水管種類繁多且分佈密集，採用傳統二維管網綜合設計較為困難。經與業主溝通後，本項目採用基於 BIM 技術的 Revit 軟件進行全專業的三維管網綜合設計。

（2）協同設計模式在項目中的應用

本項目信息模型的信息量較大，設計者根據建築樓層將項目拆分成三部分，每樓層分別建立獨立的建築專業和機電專業中心文件，建築和機電專業設計師在各自的中心文件內搭建 BIM 模型，機電專業內根據區域功能不同劃分工作集，以開關工作集的方式顯示各專業的模型信息，保證專業內的協同設計。建築模型和機電模型搭建完成後，建築中心文件和機電中心文件以鏈接模式進行協同設計。

本項目結合了鏈接模式和工作集模式兩種不同的協同設計方式，以完成三維管線綜合模型的搭建，模型碰撞檢測和模型優化的目的。

（3）Revit-MEP 模型的建立

1）創建項目樣板

BIM 信息模型搭建之前，各專業制定符合設計院出圖標準的項目樣板和視圖樣板。其中，項目樣板包括項目單位、項目信息、對象樣式、填充樣式、線性、線寬、線樣式、尺寸標註樣式，文字樣式等常用設置。視圖樣板包括平面視圖、剖面視圖和三維視圖等視圖樣板。制定完整清晰的樣板文件，保證工作組成員設計標準的統一，省去後續重複性工作，提高 BIM 設計的效率和質量。

2）鏈接建築模型

通過 Revit MEP 軟件中的機電樣板文件新建機電項目，並將建築模型鏈接至機電模型內，鏈接過程中，定位時選擇“自動 — 原點到原點” 保證建築模型和新建機電模型為同一個原點。通過“複製 /監視”鏈接的建築模型的軸網、標高，創建屬於機電模型的樓層平面和樓層標高。

3）工作集劃分

中心文件工作集的創建可根據專業劃分，可將機電模型劃分為給排水、暖通、電氣三個工作集，每個專業在各自的工作集內建模，此種劃分工作集的方法適用於模型信息量較小，設計人員較少的工程。工作組成員也可據項目的系統分類劃分工作集，比如，暖通專業的送排風系統劃分一個工作集，採暖供回水系統劃分一個工作集。

本項目機電各專業的設計內容主要按超市、車庫和人防區功能不同劃分。比較分析後，本項目地下一層超市區和車庫區給排水、暖通、電氣 3 個專業分別設置 2 名設計人員，劃分 6 個工作集。地下二層僅為車庫功能 3 個專業各設置 1 名設計人員，劃分 3 個工作集；地下三層車庫區和人防區 3 個專業各設置 2 名設計人員，劃分 6 個工作集。

4）三維建模

佔用各自工作集的成員將二維 CAD 圖紙導入到 Revit MEP 相應的樓層平面視圖中。根據二維圖紙，在 Revit MEP 平面視圖中繪製管道、風管、橋架等機電各專業的設計內容，並賦予管線初始標高。BIM 建模之前，業主給出了地下管網綜合施工單位的進場順序，依次為消防單位、通風單位、電力單位、熱力公司和自來水公司。

機電建模的管線初始標高根據施工隊的進場順序設置，梁下 200mm 佈置噴灑管道和消防主管，通風風管和電氣橋架在噴灑管道下敷設，其餘熱力、給水等管道在管線的最下方。

（4）碰撞檢測與模型優化

1）碰撞檢測

BIM 模型搭建完成後，結合 Naviswork 軟件的碰撞檢查功能對 BIM 模型進行碰撞檢測。首先將機電模型與鏈接的建築模型碰撞檢測，解決機電模型與結構梁、柱的碰撞，管線穿剪力牆處，預留牆體開洞條件。機電專業之間的管線碰撞檢測根據有壓管讓重力管，小管讓大管的避讓原則，確定出本項目管線避讓優先級，依次為重力排水管、風管、大尺寸電氣線槽和橋架、熱力管道、消防幹管、小尺寸電氣線槽和橋架、壓力給、排水管和噴灑管。

根據管線避讓優先級，對機電模型圖元逐一碰撞。通過碰撞檢測報告提供的碰撞圖元 ID 號，修改碰撞點，經過多輪碰撞檢測，解決管線所有的碰撞問題。本項目共解決管線碰撞點 4117 個，其中地下三層解決碰撞點 1623 個，地下二層解決碰撞點 1201 個，地下一層解決碰撞點 1293 個。表 1 列出地下一層管線碰撞順序和碰撞點數量。