在传统二维管线综合中，设计师使用线条表示平面位置，通过数字与字母的标注表示不同的干道系统与标高及管径。这种表现形式相对简单，同时二维管综的效果也很一般。设计师只能在图纸中调开管线的平面位置，是否存在碰撞。这就使设计师需要留出很大精力放在三维空间的想象上，然后通过语言表达或者简单的手绘草图的形式与其他设计师交流自己的想法。随着工作项目体量的增加、复杂程度的提高，对设计过程中各专业协调与配合的要求也随之更高，这就使得机电专业传统二维管线综合已经很难胜任新形势下的要求。北京住宅院将BIM技术应用与项目设计中，三维管线综合以其门槛较低、效果明显的优势首先被应用。
1.基于BIM技术的三维管线综合
三维管线练合是在BIM三维建筑设计的基础之上对机电专业的管线与桥架进行走向优化、标高调整以及碰撞检查。引入建筑信息模型的概念，设计师可以通过功能强大的三维设计软件在计算机中搭建与实际工程1：1的建筑模型，并且通过各专业协同功能可以让不同专业的设计师更全面的获取相关专业的信息，更完整的获取其他设计师的设计意图。由于建筑信息模型的使用，可以充分避免传统二维设计中不同设计师间信息传递的缺失与误解，从而在设计中解决了许多以前只有在工地施工中才能碰到的问题，极大的提高了设计与施工的质量。 北京市住宅建筑设计研究院科研室自成立以来已完成多个BIM项目，同时机电专业设计师积累了丰富的管线综合经验，综合效果受到了专业总工及公司领导的广泛好评。做过的主要项目有：北大公共教学楼项目、上海新江湾居住项目、北京广华新城617地块居住项目、北京丰台区长辛店生态城南区B54地块商业综合体项目、北京回龙观1818 -028地块居住项目等。BIM服务内容包括：在方案阶段通过模型的建立进行绿色性能分析和形态推敲为设计方案提供合理建议；在施工图阶段通过建立建筑、结构及机电精细模型解决专业碰撞问题从而优化施工图纸。基于BIM模型提供错涡碰缺、碰撞检查报告，三维管线综合。工程量统计，并提供相应的解决方案。
2.三维管线综合在长辛店项目中的应用
长辛店项目位于西南五环外的卢沟桥畔丰台区河西生态发展区，地下三层，建筑面积为15 107.88 m2；地上主体分为两部分，西侧地上6层，局部8层，东侧主体地上16层，总建筑面积31 820.00 ffl2。在施工图设计完成后，科研室BIM团队对其建模，在短时间内完成了建筑、结构、设备以及电气四个专业的模型搭建。 2.1管综需求
机电专业空调、通风、给水、排水、消防、喷洒、强电、弱点、消防桥架等各种系统繁多，并且根据高度还有不同分区，导致管线布置及其复杂。由于建筑体型的限制，地上两个单体及地下车库管线集中于地下一层，使该区域的管线交叉严重。为满足房间功能划分，地上办公区域的消防给排水管道与商业的通风管道全部在设备夹层交汇。办公区域走廊净高紧张，通过传统二维绘图方式很难排出理想的解决方案。 2.2管综过程 2.2.1地下车库
三层的地下车库是本次管线综合难点中的重点。虽然在绘制施工图的时候设备与电气的工程师们已经经过了对图与检查，但显然由于传统二维绘图方式的限制，在对图过程中无法很好的协调各专业内容并达到满意的效果。BIM机电工程师按照施工图纸完成第一轮管线绘制后发现了大量碰撞（如图1），其中不光包括管道间的交叉碰撞以及管线与结构专业的梁柱间的碰撞，甚至有些不同的管道系统是排列在一起的，这为之后的碰撞检查带来了很大的麻烦。 通过在图中圈出不同类型的碰撞点不难发现，仅仅一个区域的节点中就存在着各种不同程度的碰撞，其中主要包括：1．给水、中水系统内部干支管交叉；2．给水、中水、消防管道穿梁； 3．消防干管与给水干管交叉；4．喷洒干管在管井处垂直穿过电气桥架；5．给水千管垂直穿过排风干管；6．喷洒干管于排风管道重叠；7．雨水干管与桥架交叉；8．强电桥架与弱电桥架交叉；9．强弱电与消防桥架交叉。
针对以上问题项目决定先对模型管线进行全面的修改，优化管线走向，在消除系统性碰撞的同时使设备管线排布更加合理。首先确定电气桥架位置，在满足设计与施工要求的同时，给设备管线留出足够空间。然后依据“有压让无压、小管让大管”的原则，按照各个系统调整设备管道，并注意给电气专业留出检修空间。经过第一轮碰撞修改之后，模型基本达到令人满意的效果（如图2）。
完成第一轮管线调整之后，项目将模型导出到Navisworks软件中做碰撞检查，以排查在第一次调整中人工很难发现的碰撞点，最终得到满足专业及施工要求的“零碰撞”模型。 2.2.2地上办公走廊
看似管线较少的地上办公区域同样遇到棘手的问题，由于走廊狭窄而设备电气的管线与桥架又集中于此，造成此处的管线排布困难，并且标高过低，不能达到净高要求，依靠简单的一字排开或者并列排布已无法满足实际需求。针对这个问题，项目在三维模型的辅助下与绘制施工图的工程师反复讨论协商，在模型上不断的修改实验，终于得到完美的解决方案。
2.3 管综成果
经过长期精心制作的模型，一定要完美的表现出来才能体现模型的价值，为此项目努力通过多种形式全方面展现模型。 2.3.1 三维轴测图
轴测图可以更好的表现管线及桥架的系统划分与空间位置，甚至通过各个专业的轴测图纸能够让非专业人员了解该专业的设计思路。而综合轴测图则充分表现了整栋建筑的机电专业复杂程度。
2.3.2
CAD平面图
为了方便模型成果指导现场施工，项目对模型平面进行深化，使之达到管线综合的施工图深度，并导出CAD图纸打印最终交付施工现场。此项目中，不仅通过调整后的模型对施工图指导修改，还在施工交底时将各个专业的管线综合图直接交给施工方，使其价值最大化利用。 2.3.3节点轴测图及剖面图
模型中不乏管线桥架交错复杂的节点，光靠传统的平面图已无法很好的表达管线走向。这就需要节点的三维轴测图辅助平面图，并利用Revit模型可以随意切剖的优势，绘制剖面图与轴测图一起表达复杂节点。但在制作剖面图的过程中发现，虽然声称剖面图本身很便捷，但将生成的剖面深化为负荷施工图标准的剖面就需要在标注上花费很长时间，希塑revit软件能在后期更新中解决施工图深化问题。 2.3.4节点三维PDF 对于复杂的节点，平面化的三维图纸的表现能力仍稍显乏力，项目希望能够直接把三维的节点模型输出并交付，而就这需要看图时需要配备足够的硬件能力和三维软件。经过研究，项目制作出了pdf格式的三维模型，只要安装了PDF看图软件的电脑都可以浏览模型。这样使，模型展示更充分、更灵活。 2.3.5节点第三人称视角视图 对于甲方等非专业设计人员，可能对平面图纸并不熟悉，为此项目通过Navisworks或Lumion等软件进行模型漫游，以第三人称的视角浏览模型，截取视图或录制视频，以更加真实的视角了解项目。
2.3.6
Navisworks碰撞检查报告与碰撞点前后对比
碰撞检查报告与碰撞点前后对比图充分的表现出了三维管线综合的必要性。 3.三维管线综合在住宅项目中的应用 作为住宅设计研究院科研室，高品质的住宅项目应作为项目的工作重点及亮点。将三维管线综合应用于住宅项目必将提高住宅项目的设计质量。 3.1户型综合图
在传统二维施工图设计过程中，为了让户内各专业设备能够分开布置以其建筑专业对户内设备的统一安排，都要集中各专业相关图纸内容作出户内综合图。在图中建筑专业可以建统散热器位置是否美观，设备与电气专业可以检查电气插座位置是否与散热器重叠等。而引入BIM概念，可以借助其优势制作三维户型综合图，不仅可以表示各部件平面位置，高度也可以直观的表现。不仅如此，户型综合的图纸不需要再单独绘制，只需要将各专业内容在同一视图中打开，就可以直接生成，设计师可以更加专注于专业内容的调整，而不再为繁杂的图层图块烦恼。
3.2 地下设备夹层管线综合图 跟大型公建比起来，看似相对简单的住宅楼在地下设备夹层中也是汇集了各种专业的管线与桥架。而在设计中却经常概念性的设定标高范围，在施工中仍会遇到许多碰撞的问题。通过三维管线综合的帮助，解决了碰撞、提高了净高。同时还利用三维模型辅助排布管井，避免在设计时忽略了管道的最小转弯半径导致管道放不下，也可避免管道距离过短无法安装水表阀门等问题。 4.结语
不同于传统二维设计，BIM不论是从施工图设计、出图还是与工地的配合等对于项目都还处于全新的认识阶段，很难有现成的模式供项目参考，设计师只有不断的创新才能摸索出适合自己的道路。在施工图的绘制过程中，看似简单的添加标注都成为了项目极大的阻力，克服困难发挥设计师的主观能动性成为项目推进昀力量。寻找新思路、新方法，取BIM之精华不断应用于实际项目中，一定会使建筑设计技术更上一层楼。
