大型地下室机电管线综合的BIM关键技术应用.doc

大型地下室机电管线综合BIM技术应用
来源丨施工技术
作者丨王健 福州品成建筑工程设计有限公司
摘要：通过BIM技术在实际工程项目建设过程协同应用，选用地下室机电管线综合分项作为案例，简要简介了BIM协作平台、BIM团队与工程各参加方协作模式，以及地下室管线综合设计优化过程BIM协作内容及阶段总结。

0 引言

本项目为一座超高层写字楼，总建筑面积约15万m2，地上50 层，地下4 层，建筑高度250m，BIM技术由开发商直接导入，时间点为施工图纸已完毕，地下室土建伊始，采用全过程第三方BIM团队征询服务方式，协作时间为-12—-01( 筹划竣工) 。如下对其中地下某些机电管线综合前期设计优化BIM协同分项进行简介。

地下室4层建筑面积共计约4. 29万m2，重要为停车库、设备用房及管理用房，机电管综BIM前期协同周期为-02-20—-11-14( 施工逐渐开始进场) 。多方协作采用云端共享，BIM客户端软件，各阶段分项BIM汇总报告、工程项目例会等相结合办法，整个过程参加方重要涉及业主设计部、工程项目管理部、各施工分包、班组、BIM团队等［1］。

1 BIM协作平台及方式

1. 1 第三方BIM团队服务模式

以业主利益为优先原则，依照工程建设不同进度、阶段、不同分项需求，由独立BIM团队提供全专业、全过程跟进随着式协同服务。BIM团队重要构成涉及：建模团队( 建筑专业背景人员构成) ；工程技术顾问团队( 具备近年工程设计施工经验人员构成) ；软件开发团队［2-3］。建模范畴涉及但不限于建筑、构造、机电、幕墙、钢构造、装饰、市政、景观等专业。

1. 2 BIM协作平台及方式

1) BIM前期问题汇总报告通过度析项目资料及设计图纸，依照分项需求，BIM团队迅速进行初步模型搭建，并提前出具专业问题、优化建议等BIM报告，供多方协商讨论，如为重大问题则上会提报；依照结论BIM团队继续进行模型调节更新、深化完善。

2) 云端共享中心工程项目资料、BIM过程模型共享至云端，项目管理人员、专业人员等工程参加方通过其本地客户端软件使用模型进行各种问题交互，BIM团队负责实时更新过程模型文献［4-5］。

3) 各个分项讨论、协调会、工程项目例会基于BIM直观展示各种疑义、问题、方案比对，通过项目协调会议、每周例会进行迅速明确、协商解决。设计阶段和施工阶段BIM协作方式图解如图1所示。

2 大型地下室机电管综BIM技术应用案例分析

2. 1 地下室BIM初步协同

超高层建筑机电专业系统复杂性体当前：①系统多涉及空调、通风、消防、给水、排水( 污、废、雨) 、强电、弱电、智能化等；②设备机房多；③主管管径大，分支管线密集等。本项目地下室机电管线施工对各参加方都是一种挑战，前期系统梳理、沟通、管综排布、设计优化尤为重要［6］。

地下4层机电系统管综BIM 前期协同周期为：-02-20—-11-14 ( 施工逐渐开始进场) ，其中-02-20—-07-02，BIM 团队与业主设计部、工程项目管理部及施工分包一起完毕了地下4层机电系统初步协同工作，如图2所示。

图2 -02 地下室BIM模型初步

1) 土建施工前，预留预埋校核及问题修正由于工程工期紧张，业重规定BIM建模速度要快，在土建施工前，一方面解决土建预留预埋校核问题。-02-20完毕BIM各专业初步模型链接( 机电模型完善度满足50mm以上管径) ，并出具初步汇总报告，如图3所示。

图3 分项BIM汇总报告( 某些)

第1个BIM协同应用任务是扫除土建预留预埋漏掉问题，表1为预留预埋问题数据记录，该项目地下室仅暖通专业共计17处预留洞口土建施工图纸漏掉表达( 剪力墙平均0. 7m2 /个) ，其她尚有楼板、给排水管道预留预埋等问题，通过BIM三维模型大某些在初期提前发现，出具设计变更予以解决，避免了后期敲打补强对构造损伤以及签证费用。

表1 预留预埋问题汇总( 暖通专业)

图4 雨水排水管敷设
2) 管线布置问题提前暴露建模过程实际又完毕了一次设计图纸校审工作，二维设计较难协同到位地方，通过三维模型搭建更容易、直观地予以发现，并明确，如图4所示雨水管布置问题。图5所示机电管线密集、后期施工难度大区域提前暴露，提交专业部门协商。BIM初步管综意见：BF～B3层核心筒至设备房Z形走道区域无法进行管线综合，必要设计变更调节( 后期设计变更把电气桥架大某些转移出去) 。

图5 夹层机电管线密集区域模型

图6 地下夹层排水系统模型
3) 机电管线优化前期机电管线优化极有助于项目后期施工及成本控制。以地下BF～B1层北侧机房大尺寸管线优化为例：DN500空调冷冻水管、DN600冷却水管，600mm柴油发电机房排烟管各2根，原设计走向如图7a所示，沿途对层高及其她机电管线布置导致影响，如图7b所示。

通过BIM提前模仿，问题暴露后，由业主设计部会同设计单位进行重复分析、讨论，优化调节后设计走向如图7c，7d所示。设计优化先后数据比较，如图8所示。夹层、1层北侧机房机电大尺寸管线优化成果如下。

图7 机电管线优化过程

图8 重要管材工程量对比
1) 层高优化解决局部区域层高1. 2m及1. 8m问题，大某些区域净高控制为2. 3～2. 4m。
2) 增长车位增长11个，按50万元/个× 11个= 550万元。
3) 管线优化保温水管DN500，DN600共计减少88. 2m，弯头配件减少12个；螺旋不锈钢风管600mm减小22. 6m，弯头减少4个。
4) 其她提高施工效率，美观度；减少后期拆装次数及签证费用等。
-12-15地下夹层及1层北侧机电系统某些运用移动端设备进场施工。

图9 地下4层机电管线综合深化及层高制定BIM报告( 某些)
2. 2 地下室机电管综BIM深化及层高控制

通过BIM初步协同，解决预留预埋、磕错碰漏、管线系统设计优化后，BIM模型同步调节、更新，-07-02提供地下某些BIM协同报告，依照BIM深化模型，开始会同设计部、工程管理部逐级、逐个区域制定机电系统管线布置、地下室层高控制原则，如图9所示。同步对每层每个区域难点继续协作攻克［7］。至-09应工程部规定，逐渐提供机电管线系统主材工程量供业主参照；进行某些采购品牌设备模型替代及安装校核工作等［8］；-11地下室机电管线施工开始大面积铺开。

2. 3 总结

从12月—1月，本工程执行了较为完整全专业、多方参加BIM协同，仅选用地下室机电系统分项作为案例简介。1年期BIM协作获得了一定成果，但对BIM技术深广度而言，仍存在许多未达预期局限性，如技术成熟度、多方协作紧密限度、共享中心文献管理、实际施工协同等。如项目更初期在方案或初期设计阶段导入BIM，会在层高压缩、建筑面积运用率( 管井、设备机房等) 以及管线走向等方面予以项目更大价值贡献。依照合同BIM协同工作还在继续，地下4层BIM全专业链接模型如图10所示。

图10 地下4层BIM全专业链接模型
3 结语

从刚开始业主对投资做BIM怀疑到1年后普遍承认，从每个人工作模式变化到成为习惯，从对BIM高度盼望到实际落地应用差别，虽然当前阶段每个BIM项目推动和每个工程分项实行都显得很艰难，但已经难以遮挡越来越耀眼BIM价值光芒。