BIM技術(shù)在某商業(yè)綜合體項(xiàng)目的應(yīng)用研究

黃軍才，杜運(yùn)坡，韓風(fēng)毅

（1.廣東順域機(jī)電工程有限公司，廣東 佛山528000；2.長(zhǎng)春工程學(xué)院，長(zhǎng)春130012）

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該工程為一大型商業(yè)綜合體，集商業(yè)、辦公、影院、餐飲、健身、超市、車庫(kù)等于一體。屬一類高層綜合樓。地上裙房四層，主要使用功能為商業(yè)、餐飲、影院、電玩、健身等；A 座塔樓21 層，只要使用功能為辦公；B 座塔樓25 層，只要使用功能為辦公；C 座塔樓24 層，主要使用功能為辦公；地下一層，主要使用功能為超市、車庫(kù)及設(shè)備用房，地下停車位491 輛；地下局部設(shè)夾層，主要使用功能為非機(jī)動(dòng)車庫(kù)。總用地面積28255m2，總建筑面積175834m2，其中地上建筑面積145615m2，地下建筑面積30218m2，建筑控制高低90m。項(xiàng)目建筑效果如圖1所示。

1.2 工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

圖1 項(xiàng)目效果圖

該工程包括給排水工程（生活冷水給水系統(tǒng)、生活熱水給水系統(tǒng)、游泳池循環(huán)水系統(tǒng)、生活無(wú)廢水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)）、消防工程（消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、建筑滅火器的布置、大空間智能型制動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)）、采暖工程、空調(diào)工程和強(qiáng)電弱電工程（低壓配電系統(tǒng)、動(dòng)力配電系統(tǒng)、照明插座系統(tǒng)、有線電視及綜合布線系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)），機(jī)電綜合管線較多，專業(yè)交叉頻繁。水源為城市自來(lái)水管網(wǎng)，由南側(cè)和東側(cè)各引一路DN200mm 的給水管道，進(jìn)入該工程用地紅線經(jīng)室外地下水表井計(jì)量后，供該工程生活、消防用水；城市給水管網(wǎng)供水壓力為0.14MPa。該工程裙房健身淋浴設(shè)生活熱水給水系統(tǒng)。采用太陽(yáng)能集熱+燃?xì)忮仩t輔熱聯(lián)合供應(yīng)。太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱起、換熱器和循環(huán)泵組成。生活冷水先經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)換熱器預(yù)加熱，再由燃?xì)忮仩t加熱至設(shè)計(jì)熱水溫度后統(tǒng)一供應(yīng)到各用水點(diǎn)。

該工程變配電室設(shè)于地下一層及裙房屋頂，消防控制室及弱電機(jī)房設(shè)于地下夾層。擬由市政電網(wǎng)引來(lái)兩路獨(dú)立的10kV 電源，互為備用，同時(shí)運(yùn)行。紅線內(nèi)采用電纜穿管埋地方式引入設(shè)在地下一次的高壓配單間，互為備用的兩路電源為雙重電源，當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不受影響，滿足一級(jí)負(fù)荷的供電要求。

該工程冷源采用電制冷冷水機(jī)組，供應(yīng)7/12℃空調(diào)冷水?？照{(diào)熱源采用水-水板式換熱器，一次熱媒為市政熱網(wǎng)提供的110/70℃，供應(yīng)60/45℃空調(diào)熱水。冷源側(cè)為一次蹦主機(jī)定流量末端變流量系統(tǒng)。根據(jù)超市、大商業(yè)各區(qū)域功能，分別采取全空氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。超市營(yíng)業(yè)區(qū)空調(diào)采用全空氣系統(tǒng)，空調(diào)送回風(fēng)口布置根據(jù)貨架位置確定，回風(fēng)口設(shè)過(guò)濾裝置。新風(fēng)從新風(fēng)井采入，超市營(yíng)業(yè)區(qū)設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)由排風(fēng)井排出。大商業(yè)的外鋪設(shè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)；大商業(yè)步行街各層走廊設(shè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)，條縫風(fēng)口下送；走廊屋頂設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)，及時(shí)排走預(yù)熱。風(fēng)機(jī)盤(pán)管回風(fēng)均設(shè)回風(fēng)箱。

2 BIM 組織與應(yīng)用環(huán)境

2.1 BIM 技術(shù)應(yīng)用前景

BIM 技術(shù)，即建筑信息模型技術(shù)[1]，BIM（建筑信息模型）的概念最早是由美國(guó)的教授提出來(lái)的[2]。BIM 是建筑行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)、施工組織及全生命周期運(yùn)行管理等過(guò)程信息化的必要手段，BIM 具有可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性、一體化性、參數(shù)化性、信息完備性。BIM 技術(shù)最大的特點(diǎn)就是能夠通過(guò)建設(shè)三維參數(shù)來(lái)實(shí)時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行精準(zhǔn)的模擬[3]。施工階段的BIM 應(yīng)用覆蓋工程項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)、施工實(shí)施、竣工驗(yàn)收與交付等整個(gè)施工階段。BIM全壽命周期應(yīng)用如圖2所示。

2.2 BIM 應(yīng)用目標(biāo)

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用Revit 等建模軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電工程模型的構(gòu)建，達(dá)到信息共享、協(xié)同工作，進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化機(jī)電綜合管線，熟悉建模過(guò)程并解決機(jī)電管線常見(jiàn)的問(wèn)題。在現(xiàn)場(chǎng)BIM 應(yīng)用目標(biāo)包括：減少設(shè)計(jì)變更、縮短施工工期[4]、降低工程造價(jià)、提高施工質(zhì)量、多專業(yè)協(xié)同等，大大提升管理效率[5]。

圖2 BIM 全壽命周期應(yīng)用

3 BIM 應(yīng)用

3.1 模型說(shuō)明

本模型采用NAVISWORKS2018 制作。查看模型請(qǐng)打開(kāi)nwf 后綴的模型。nwc 格式模型是nwf 模型的支持文件，不可以刪除。模型采取X-YYY 的命名方式；其中X 為MEP 中的一項(xiàng)，YYY 表示二級(jí)系統(tǒng)。M 為多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)、E 為電氣系統(tǒng)；P 為噴淋系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及生活水系統(tǒng)。

具體模型說(shuō)明如圖3所示。

圖3 模型說(shuō)明

3.2 項(xiàng)目BIM 組織機(jī)構(gòu)

整個(gè)機(jī)電工程BIM 項(xiàng)目采用BIM 項(xiàng)目負(fù)責(zé)制，由BIM 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人全面負(fù)責(zé)。下設(shè)建筑結(jié)構(gòu)模型組、機(jī)電管線組、綜合管線優(yōu)化組、造價(jià)精算組、施工管理組和BIM 動(dòng)畫(huà)組，整個(gè)BIM 團(tuán)隊(duì)總計(jì)20 人。首先由建筑機(jī)構(gòu)模型組進(jìn)行建筑學(xué)和結(jié)構(gòu)工程專業(yè)模型的構(gòu)建，完成后由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人審核，審核無(wú)誤后，由機(jī)電管線組進(jìn)行機(jī)電工程模型構(gòu)建。建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、機(jī)電工程各專業(yè)都完成后，總體審核，確定無(wú)誤后，進(jìn)行碰撞檢查分析，機(jī)電綜合管線優(yōu)化，然后進(jìn)行造價(jià)精算和施工管理，最后進(jìn)行BIM 動(dòng)畫(huà)。過(guò)程中使用各種BIM 軟件，要求數(shù)據(jù)傳遞不能丟失，必須保證100%數(shù)據(jù)傳遞。

3.3 Naviworks 碰撞檢測(cè)分析

項(xiàng)目在機(jī)電工程施工前，進(jìn)行BIM 工作，最重要的就是進(jìn)行碰撞檢測(cè)分析，采用Naviworks 軟件進(jìn)行，會(huì)生成碰撞檢測(cè)分析報(bào)告，報(bào)告中給出碰撞點(diǎn)說(shuō)明、位置、碰撞類型等信息。本項(xiàng)目通過(guò)碰撞檢測(cè)分析后，硬碰撞：A 塔樓178 處，B 塔樓555處，C 塔樓1177 處，1、2 層1273 處，3、4 層1875 處，地下夾層、負(fù)一層2201 處，項(xiàng)目總計(jì)硬碰撞7259 處，具體硬碰撞如圖4所示，硬碰撞三維圖如圖5所示。

圖4 硬碰撞具體情況

圖5 硬碰撞三維圖

圖6 綜合管線優(yōu)化成果

3.4 綜合管線優(yōu)化

管線綜合布置的實(shí)施總體原則，盡量利用梁內(nèi)空間，絕大部分管道在安裝時(shí)均為貼梁底走管，梁與梁之間存在很大的空間，尤其是當(dāng)梁高很大時(shí)?？照{(diào)風(fēng)管和有壓水管均可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)到梁內(nèi)空間的方法，避免與其他管道沖突，保持路由通暢，滿足層高要求。

3.4.1 綜合管線具體避讓原則

①有壓管讓無(wú)壓管，小管線讓大管線，施工簡(jiǎn)單的避讓施工難度大的。②冷水管道避讓熱水管道。熱水管道需要保溫，造價(jià)較高，且保溫后的管徑較大。③工程量小的管線讓工程量大的管線，附件少的管道避讓附件多的管道。④檢修次數(shù)少的和方便的管線，讓檢修次數(shù)多的和不方便的管線。⑤臨時(shí)管道避讓永久管道。新建管道避讓原有管道；低壓管道避讓高壓管道；空氣管道避讓水管道。

3.4.2 垂直面排列管道原則

熱介質(zhì)管道在上，冷介質(zhì)在下；無(wú)腐蝕介質(zhì)管道在上，腐蝕介質(zhì)管道在下；氣體介質(zhì)管道在上，液體介質(zhì)管道在下；保溫管道在上，不保溫管道在下；高壓管道在上，低壓管道在下；金屬管道在上，非金屬管道在下；不經(jīng)常檢修管道在上，經(jīng)常檢修的管道在下。

3.4.3 管道間距

考慮到水管外壁、空調(diào)水管、空調(diào)風(fēng)管保溫層的厚度。電氣橋架、水管，外壁與墻壁應(yīng)最小有100mm 的距離，直管段風(fēng)管距墻距離最小150mm，沿構(gòu)造墻需要90°拐彎風(fēng)道及有消聲器、較大閥部件等區(qū)域，根據(jù)實(shí)際情況確定距墻柱距離，管線布置時(shí)考慮無(wú)壓管道的坡度。不同專業(yè)管線間距離，盡量滿足現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范要求。優(yōu)化成果如圖6所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目在機(jī)電施工前應(yīng)用BIM 技術(shù)，采用BIM 軟件進(jìn)行模型構(gòu)建、利用BIM 專業(yè)軟件進(jìn)行碰撞檢測(cè)分析，總計(jì)有7259 處硬碰撞點(diǎn)，綜合管線優(yōu)化1844 處，地下負(fù)一層凈高達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求?？梢钥闯?，采用BIM 技術(shù)在商業(yè)綜合體項(xiàng)目中可以減少設(shè)計(jì)變更、縮短施工工期、降低工程造價(jià)、提高施工質(zhì)量。