BIM技術(shù)在某酒店綜合體項目設(shè)計管理中的應(yīng)用

戴 花

舜元建設(shè)（集團）有限公司 上海 200335

1 項目簡介

背景項目是酒店及商業(yè)綜合體，包括地下室、01#～04#樓，總建筑面積61 092 m2。地下建筑面積14 936 m2，地下室空間功能主要包括酒店后勤、設(shè)備用房、汽車庫、自行車庫、人防等。01#樓地上總建筑面積25 585 m2，主要功能為酒店、酒店商業(yè)，共12層；02#～04#樓為商業(yè)裙房，有餐飲、商鋪、室內(nèi)游泳館、健身館、超市等，共4層。

2 BIM設(shè)計管理應(yīng)用目標(biāo)

1）協(xié)助審核設(shè)計遺留問題，各專業(yè)碰撞綜合協(xié)調(diào)，實現(xiàn)交叉施工的可施工性。傳統(tǒng)的二維方案設(shè)計、擴初設(shè)計、二次設(shè)計是對整個項目的業(yè)態(tài)、空間劃分及系統(tǒng)功能的設(shè)計，機電及土建各專業(yè)設(shè)計人員或多或少都存在配合欠缺的問題，各專業(yè)都是單專業(yè)出圖。現(xiàn)將各專業(yè)設(shè)計圖整合到一起后發(fā)現(xiàn)各專業(yè)管道重疊、碰撞現(xiàn)象嚴重，通過BIM的三維模型全局性的考慮并合理排布后做到了優(yōu)化管線走向，最大限度地利用了空間，在模型中就發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而避免了各專業(yè)人員直接拿著設(shè)計圖施工、現(xiàn)場誰先進場就誰先搶占空間進行施工等問題，減少了違規(guī)避讓、無謂拆改等情況，從而最終保證項目能按時、保質(zhì)完成。

2）重要區(qū)域凈高控制，滿足規(guī)范的凈空優(yōu)化方案。通過有經(jīng)驗的BIM機電深化工程師結(jié)合BIM軟件特色功能，將本項目重點區(qū)域的凈空提前優(yōu)化，保證了地下車位、車庫入口、酒店后勤區(qū)域等滿足規(guī)范的凈空要求，合理利用空間，整齊排布機電管線、降低施工難度。

3）一次結(jié)構(gòu)洞預(yù)留預(yù)埋，為有序施工提供保障。預(yù)留預(yù)埋作為機電工程施工的起點，也是工程質(zhì)量保證的基礎(chǔ)。原設(shè)計各專業(yè)在人防區(qū)域、出室外地埋套管等均有預(yù)留預(yù)埋管設(shè)計，但是機電專業(yè)未對結(jié)構(gòu)降板、室外不同覆土高度、室外場地功能變化等進行及時的復(fù)核與調(diào)整，導(dǎo)致預(yù)留預(yù)埋管高度不合理及部分漏缺。通過在BIM模型中進行管綜設(shè)計后再復(fù)核所有對應(yīng)預(yù)留預(yù)埋洞，最終完成了一套完整、合理的預(yù)留預(yù)埋設(shè)計，為后續(xù)施工打下良好的基礎(chǔ)，真正做到保證了機電管線安裝合理性、結(jié)構(gòu)完整性、實現(xiàn)建筑空間高度和功能要求的精細化工程。

3 BIM技術(shù)管理應(yīng)用基本原則與技術(shù)要求

3.1 各專業(yè)碰撞綜合協(xié)調(diào)原則與技術(shù)要求

1）在創(chuàng)建BIM三維模型時，對各專業(yè)設(shè)計圖的系統(tǒng)合理性及完整性做核對。設(shè)計參數(shù)、尺寸校核；平面圖與詳圖及系統(tǒng)圖設(shè)計信息一致性校核，上下游系統(tǒng)連貫性校核，排水管坡度、排放距離、排放設(shè)置點校核。

2）各專業(yè)碰撞協(xié)調(diào)原則基本遵循以下幾條[1-4]：

① 常溫管讓高（低）溫管（冷水管讓熱水管、非保溫管讓保溫管）：高于常溫要考慮排氣；低于常溫要考慮防結(jié)露保溫。

② 施工簡單的避讓施工難度大的：避免增加安裝難度。

③ 工程量小的讓工程量大的：避免增加安裝工程量。

④ 附件（閥件）少的管道避讓附件（閥件）多的管道：有利于施工操作和維護及更換管件。

⑤ 技術(shù)要求低的管線讓技術(shù)要求高的管線：避免增加技術(shù)要求難度。

⑥ 檢修次數(shù)少的、方便的讓檢修次數(shù)多的、不方便的：后期維護方面考慮。

⑦ 臨時管線避讓永久管線：管線使用壽命方面考慮的。

⑧ 新建管線避讓已建成的管線：從減少造價、工程量和施工難度等方面考慮的。

⑨ 管線宜靠近墻、梁集中合理布設(shè)，設(shè)備、管線接頭應(yīng)避開大梁位置，同時考慮緊貼吊頂，保證檢修空間。

⑩ 管道外壁（或保溫層的外表面）距墻面或側(cè)邊的距離不宜小于150 mm，距柱、梁之間的距離宜為50 mm，各種管道外壁（或保溫層外表面）之間的距離宜為100～150 mm。風(fēng)道的外壁距墻之間的距離宜為200～300 mm。

?電纜（動力、自控、通信等）橋架與輸送液體的管線宜分開布置或布置在其上方，以免管道滲漏時損壞電纜或因此造成事故。若必須在一起敷設(shè)，電纜應(yīng)考慮設(shè)套管等保護措施。

?電纜橋架、線槽和水管若排布在同一高度時，要水平分開布置；強電橋架與弱電線槽之間留有一定間距，兩者的間距一般不小于300 mm（為避免電磁場效應(yīng)）。

?各專業(yè)管線在同一處垂直方向布置時，一般是：電纜橋架、線槽在上，水管在下（防止水管漏水）；熱水管在上，冷水管在下（熱水管往往需要保溫且造價較高）；風(fēng)管在上，水管在下（風(fēng)管一般不需要檢修）。

3.2 凈空優(yōu)化原則與技術(shù)要求

本項目重點區(qū)域為地下室，地下室有車庫、變配電間、冷凍機房、后勤辦公、廚房、員工餐廳、冷庫、食材倉庫、垃圾房、自行車庫等，2層的機械停車位、小型車位、充電車位等。地下室底板結(jié)構(gòu)大部分為－6.35 m，局部設(shè)備房結(jié)構(gòu)底板有落底為－6.65 m，室外區(qū)覆土區(qū)域地下室頂板為－1.60 m。

中型、大型貨車凈高規(guī)范要求為4.2 m。地下室有酒店的廚房、員工餐廳、冷庫、垃圾房等，地下室設(shè)有卸貨點，因此酒店的車庫入口到卸貨通道需重點核查是否滿足規(guī)范要求及做凈空優(yōu)化。

2層的機械車位規(guī)范要求設(shè)備裝置高度在3.50～3.65 m；微型、小型車位凈高規(guī)范要求為2.20 m；微型車凈高規(guī)范要求2.95 m，一般車道凈空要求2.40 m。因項目商場停車庫內(nèi)設(shè)有不同車位類型，所以凈高要求有差異，需要根據(jù)以上幾條規(guī)范要求做優(yōu)化。

后勤通道凈高要求2.4 m。地下室酒店后勤區(qū)大小走道有7個，冷凍機房、消防水泵房、生活水箱房、變配電間等機房都分布在此區(qū)域，因此各大總管都將在這些走道內(nèi)排布，走道內(nèi)需作為重點通過BIM模型做優(yōu)化方案。

3.3 一次結(jié)構(gòu)洞預(yù)留預(yù)埋原則與技術(shù)要求

此項BIM應(yīng)用除了需要滿足一般規(guī)范原則以外，技術(shù)要求是需建立在建筑、結(jié)構(gòu)、機電各專業(yè)模型已滿足原設(shè)計意圖的基礎(chǔ)上已對機電管線做優(yōu)化合理排布后方可開展；并需要品茗的HIBIM插件支持，通過軟件中的開洞功能實現(xiàn)。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用工作流程

1）明確項目的BIM運用目標(biāo)。

2）組建項目級的BIM團隊。

3）制訂符合項目需求的BIM運用交付標(biāo)準(zhǔn)。

4）明確能滿足BIM運用條件的各軟硬件配置。

5）制訂BIM工作計劃，并落實開展。

6）保證BIM應(yīng)用的質(zhì)量與效果，建立內(nèi)部審核機制。

7）參與多方協(xié)調(diào)會審。

5 BIM設(shè)計管理技術(shù)路徑及應(yīng)用成果

5.1 創(chuàng)建項目標(biāo)準(zhǔn)文件

此項目選用三維軟件Autodesk Revit2016，在項目標(biāo)準(zhǔn)文件中統(tǒng)一制訂以下內(nèi)容：

1）制訂統(tǒng)一的項目基點、軸網(wǎng)。

2）項目各樓層建筑完成基準(zhǔn)線，結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)線。

3）根據(jù)項目機電設(shè)計施工要求，設(shè)置機電管線的系統(tǒng)、管材、管道連接件、保溫材料及閥門、設(shè)備、風(fēng)口、噴頭、橋架等設(shè)施設(shè)備的族庫、材質(zhì)庫、管道系統(tǒng)庫。

4）根據(jù)項目土建專業(yè)設(shè)計施工要求，設(shè)置選定結(jié)構(gòu)梁、柱、板、墻、門、窗、幕墻等構(gòu)件族庫、材質(zhì)庫。

5）項目管理中設(shè)置項目概況基本信息。

6）對各專業(yè)模型構(gòu)件設(shè)置項目級專業(yè)設(shè)計信息數(shù)據(jù)。

5.2 創(chuàng)建各專業(yè)模型

建模時使用項目統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)文件創(chuàng)建各專業(yè)模型；設(shè)計中通過以下幾點提高了建模工作效率：

1）可將原設(shè)計圖作為底圖貼入Revit模型軟件中。

2）常用命令運用快捷鍵。

3）按需選用插件。

4）項目各專業(yè)模型中需要準(zhǔn)確表達各個構(gòu)件的尺寸、空間關(guān)系、材質(zhì)、系統(tǒng)、項目級設(shè)計參數(shù)等。

5.3 設(shè)計遺留問題、各專業(yè)碰撞綜合協(xié)調(diào)

將各專業(yè)模型整合在一起后開展碰撞協(xié)調(diào)。因為模型文件較大，一般情況下會對模型拆分創(chuàng)建，模型拆分時的基本原則為：分樓層、分專業(yè)；每層分結(jié)構(gòu)、建筑、機電全專業(yè)3個獨立模型文件；當(dāng)需要做碰撞綜合協(xié)調(diào)時，再通過“鏈接Revit文件”的命令將建筑及結(jié)構(gòu)鏈接入機電模型文件中開展協(xié)調(diào)工作。本項目有著傳統(tǒng)項目設(shè)計的通病，機電各專業(yè)都選用有利位置，導(dǎo)致有碰撞點400多處。要快速有效地對碰撞點做調(diào)整，除了需要BIM專業(yè)人員的機電深化功底，選擇合適的BIM軟件命令也相當(dāng)重要。

5.4 凈高控制、凈空優(yōu)化方案

當(dāng)項目的二維設(shè)計圖通過BIM工程師創(chuàng)建成三維模型后，所有的結(jié)構(gòu)、機電管線、建筑墻體、門窗等高度都以三維信息化呈現(xiàn)，這時通過軟件“凈高分析”命令計算出各區(qū)域凈空高度值，快速精準(zhǔn)地找出不滿足規(guī)范的凈高區(qū)域。本項目中發(fā)現(xiàn)了機械停車位處地下室頂板結(jié)構(gòu)降板，車位上方普遍梁底高度為FL＋3 750，因此此類區(qū)域考慮進行噴淋總管靠邊設(shè)置，支管上翻梁窩設(shè)置，其他機電管道繞行。酒店車庫入口貨車通道至地下室卸貨點，部分梁底標(biāo)高為FL＋3 825，F(xiàn)L＋4 050，規(guī)范要求貨車通道凈空需滿足4.2 m，此問題點通過BIM模型在施工前發(fā)現(xiàn)，并組織業(yè)主、設(shè)計做協(xié)調(diào)會審，最終設(shè)計對結(jié)構(gòu)做滿足4.2 m的凈空需求設(shè)計修改。酒店地下室后勤7條走道中有4條走道凈空不滿足，后將走道區(qū)域在三維空間中進行綜合排布，最終使其滿足業(yè)主的凈空要求。

5.5 一次結(jié)構(gòu)洞預(yù)留預(yù)埋

本項目通過軟件的“開洞套管”命令，對一次結(jié)構(gòu)梁、墻、機電各專業(yè)的管道信息做識別，BIM工程師根據(jù)預(yù)留預(yù)埋的規(guī)范原則設(shè)置需求，軟件通過構(gòu)件識別與需求設(shè)置的數(shù)據(jù)計算，實現(xiàn)預(yù)留預(yù)埋洞設(shè)置。做到避免人工設(shè)計中的遺漏與空間位置錯留。

5.6 BIM匯報模型及報告編制

本項目通過Fuzor軟件，對模型做渲染、展示；模型中做問題視點、通過固定的報告模板對問題做文字描述，可鏈接附圖文件，可與Revit模型文件做關(guān)聯(lián)；可保存EXE文件格式，無需安裝BIM三維軟件，文件體量小，可直接雙擊打開并查看三維模型。實現(xiàn)輕量化、計算機軟硬件低成本化、BIM軟件零操作基礎(chǔ)化的BIM成果交付。通過這樣的匯報方式，2 h的多方會審會議中解決協(xié)調(diào)了60多處的問題點，使多方會審更高效。

5.7 運用成果

BIM成果統(tǒng)計：地下室1層提前發(fā)現(xiàn)18個結(jié)構(gòu)問題、20個建筑問題、22個機電綜合協(xié)調(diào)設(shè)計問題、機電碰撞點400多處，出了重點區(qū)域8處凈空優(yōu)化方案；通過BIM將問題在設(shè)計管理階段解決，讓項目的施工階段更規(guī)范合理。

6 結(jié)語

BIM設(shè)計管理在酒店綜合體項目中通過專業(yè)從業(yè)人員轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理模式結(jié)合強大的BIM軟件功能，高效地解決了設(shè)計遺留問題、碰撞問題；實現(xiàn)凈高控制、一次結(jié)構(gòu)洞預(yù)留預(yù)埋。BIM良好的設(shè)計管理可為項目總體控制施工工期、降低拆改率，最終做到科學(xué)合理地節(jié)約成本。