实例说明!BIM管线综合深化实施思路与注意要点解读

转自 湖南建工BIM中心
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基于BIM技术的机电管线综合深化主要是在土建、机电整合模型上对机电系统进行复核与优化的过程,此过程主要包括制定管线排布方案、管线平铺、管线标高及坡度调整、管线碰撞调整、管井深化、机房深化、支吊架深化、成本优化,期间充分综合考虑施工空间、设备安装空间、后期检修空间、装饰预留空间、美观、经济等因素、避免造成返工或者拆改,所以在机电管线深化前,制定一个可行性高的机电深化方案在整个BIM深化设计中尤为重要,它不仅是后续深化的基础,也是保证BIM应用能落地的关键环节。

一 项目概况及特点

兴旺科技总部基地项目总建筑面积约113590㎡,分为A塔(30层、120米)、B塔(23层、100米)、裙楼(3层)及两层地下室,其中地下室建筑面 28130.96㎡;A塔建筑面积 50138.59㎡(1-4层为商业,5-9、11-21层为办公,10、22层为避难层,23-30层为酒店),A塔中商业与酒店为毛坯交付、办公精装;B 塔建筑面积31857.61㎡(其中1层商业、2-19层为LOFT公寓、20-23层为平层公寓),B塔除公区外毛坯交付;裙楼为商业建筑面积:4867.70㎡。

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项目定位为创优工程、鲁班奖工程,施工质量要求高,机电管线众多,设备管线密集,净高要求高,各专业管线交叉施工难度大。地下一层按层高整体分为两个区间,高区层高5.5m,低区层高3.9m,最大梁尺寸1.0m,如下图所示。

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△地下室一层结构空间分布图

二 BIM一次机电管综深化方案思路

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了解项目数据

  1. 首先理一遍整个系统熟读机电各专业设计说明,了解各专业管线排布及走向,路由是否可以优化、水暖电管线最大尺寸、进户管道位置、管道管径等,譬如设计有几台泵几台风机、泵的扬程流量是多少、泵房在什么位置、设计说明有没有标注多大管径对应的喷淋头数量,如果没有,翻出规范,对照规范进行下一步作业等等。

  2. 了解项目是什么类型的建筑,危险等级是多少,有几个防火、防烟分区以及挡烟垂壁高度、地下室的结构形式(有梁、无梁、密肋梁)、有无找坡、降板区、层高、梁高、防火卷帘尺寸(单侧包厢、双侧包厢)等因素。本项目在实施的过程中,结构建模精度不够,加腋区没有建模,管线优化的时候没考虑进去,由于加腋区有个斜面存在,导致下方的管道支吊架施工带来极大的麻烦,最终管线需要重新优化。如下图所示。

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△加腋区有个斜面

02

明确各区域净高要求

  1. 地下室层高3.6m,车位净空一般不低于2.2m,车道不低于2.4m;

  2. 地下室层高5.4m,车位和车道净空一般不低于2.4m;如果有双层车位净空一般不低于3.6m;如下图所示,本项目地下优化完成后净空约2.4m,满足要求。

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△低区地下室净高分析图

03

管综优化起始点选择

  1. 地下室可以按照防火分区来制定每个防火分区的管线排布方案,同一个防火分区内部的的管线排布方式尽量一致;

  2. 一般从管井、强弱电井、风井等处管线比较密集的地方开始优化,结合这个防火分区内X向和Y向结构梁的整体分布,选取梁截面尺寸最大且分布跨数较多来定位最上层管线的排布标高,如果最大截面尺寸梁只有一两跨,则考虑选择截面尺寸第二大的梁来定位最上层管线标高。本项目地下室一层有6个防火分区,其中A栋塔楼地下室区域管线最为密集,优先考虑从此区域开始优化。

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△地下室一层防火分区平面图

04

净高分析和计算

净高控制数据公式中各个数值确定如下:

  1. 层高和梁板高度,由项目设计本身决定;本项目地下室负一层梁板高度1000mm。

  2. 机电安装高度,需要通过该项目的机电管线排布方案来确定,水暖电电管线最大设计高度建议为风管500mm,消防水管150mm,桥架200mm,并注意管线保温层的厚度。比如本项目地下室低区(层高3.9m,最大梁1.0m,且分布较多)机电安装高度控制在400mm以内(包括支吊架高度)。

  3. 吊顶做法,当吊顶无造型时,吊顶高度考虑180mm(灯具高度165mm+散热器及安装高度15mm);当装饰吊顶有造型时,吊顶高度根据装饰造型确定,建议不超过300mm。本项目除A栋塔楼地下室区域侯梯厅有装饰吊顶,其他区域无吊顶。

  4. 地面做法,地面装饰做法建议高度考虑60mm(面材20mm,干铺水泥砂浆找平40mm)根据建筑及装饰图纸确定,本项目地面做法厚度与项目部工程师确认后按100mm考虑。

  5. 安装误差,建议考虑50mm。我们在实施的时候现场发现梁存在偏差2cm~3cm;所以给最上层管道的标高定位一定要预留出相应的安装空间,以DN150镀锌管(外径168mm)的喷淋主管为例,一般是管中距梁底100mm安装,如果这时候梁底偏差2~3cm,这个管线可能就装不了,喷淋管一般是安装在最上层,如果喷淋管标高要调整,将会导致其他专业的管线都要调整,工作量很大,相当于重新调一遍管综,所以要给业主或者甲方提前打预防针,注意并核实这些问题,能够让BIM应用切切实实落地。

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△净高分析计算示意图

05

拟定管线排布方案

管线排布方案拟定需要考虑成本、净高、美观、安装检修空间等因素。一般可通过以下两种方式方式确定:

项目委托方有自己的管线排布方案,已明确各专业管线标高,BIM机电工程师依据项目委托方管线排布方案、结合项目数据和净高,复核排布方案,针对有疑义的区域与项目委托方进行双向确认达成一致。

项目委托方没有管线排布方案,BIM机电工程师根据了解到的项目数据和净高要求,结合项目特征,对各区域净高进行反复推敲校核,拟定相应管线排布方案,并与项目委托方进行双向确认,避免造成生产事故。

管线排布方案在与项目委托方确认达成一致后,BIM机电专业负责人第一时间在项目实施团队内公布,以保证项目各区域管线排布原则一致,避免BIM机电工程师出现不同的排布思路。如下图所示,经过BIM机电工程师反复调整推敲,并与甲方确认后达成的管线排布方案。

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△A栋地下室高区(层高5.5m)管线竖向排布方案

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△地下室低区(层高3.9m)管线竖向排布方案

06

管线平铺及路由优化调整

  1. 管线排布方案在与项目委托方确认达成一致后,BIM机电工程师需根据上、中、下层的管线分布和管线间距控制原则在管综模型中进行管线平铺调整及管线路由优化调整;

  2. 在平铺调整的过程中,一方面要保证管道之间留有检修、电缆放线的空间。另一方面要注意管线与墙柱、门窗、洞口等土建构件的间距;水暖电各专业间管线间距。一般管道距墙、柱以及管道之间的净间距应不小于100mm。管线平铺要整齐、美观(尤其是业主或者甲方重点关注区域);复杂区域管线多,空间狭小时,可考虑管线多层排布。

  3. 要注意喷淋管的排布,建议把喷淋管单独排在一个标高(一般可考虑排在最上层),因为喷淋支管很多,容易与其他专业碰撞导致翻弯很多,影响美观,也增加成本。

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△管线平铺优化前

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△管线平铺优化后

  1. BIM机电工程师综合管线优化过程中,管线的优化严格遵循设计、施工规范,预留安装、检修空间,确保BIM模型符合现场安装要求。另外最好抽出一定时间下到实际的现场中去查看,根据现场反馈调整,把制作好的模型和现场相校核。如下图所示,现场管线安装实施照片与BIM优化模型的对比校核,由于本项目地下室机电安装队伍刚进场施工,现在管线只安装了小部分。

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△管线优化模型

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△现场施工照片

三 BIM实施应用总结

01

基于BIM技术的机管线深化设计能更直观、明了、高效、精确地帮助我们对各专业设计进行协调优化,摆脱传统二维设计方式的羁绊,减少因技术错误或图纸理解错误带来的问题,提高深化设计效率,减少施工返工、财力物力浪费等现象。

02

本项目BIM技术实施初始制定了《BIM技术实施方案》,对项目一次机电深化、专项深化、二次机电深化及各区域净高分布进行了详细规划,为后期BIM落地应用及工程创优提供了有力保障。

03

BIM机电工程师需与业主、现场工程师进行积极沟通协调,在工程重难点部位施工前利用BIM模型召开协调会议,各方负责人及时了解预装情况,大幅度减少了现场协调。


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