基于BIM的Revit機電安裝在地下室建設(shè)中的應(yīng)用

（中鐵十五局集團東來地產(chǎn)開發(fā)有限公司，河南鄭州 450015）

建筑工程項目一般由多個工程環(huán)節(jié)構(gòu)成，機電安裝工程是建筑的重要組成部分，與人們的日常生活息息相關(guān)。機電安裝工程存在各專業(yè)設(shè)計圖紙相對分離、各管線空間位置關(guān)系不明朗、設(shè)備與系統(tǒng)種類繁多、交織密集、布置空間狹窄、工序穿插繁雜以及綜合協(xié)調(diào)難度大等問題，現(xiàn)場工程管理人員工作任務(wù)繁重。

目前，BIM技術(shù)已經(jīng)涉入工程建設(shè)領(lǐng)域，但與建筑工程機電安裝的深度融合不常見，應(yīng)用BIM可視化模型和綜合深化設(shè)計、工程量統(tǒng)計、輔助出圖等技術(shù)，以提高對現(xiàn)場施工的科學(xué)指導(dǎo)，減少人為失誤，保證施工質(zhì)量，節(jié)約成本，提升整體施工管控水平。

1 工程概況

河南省周口市某項目占地面積7.74 萬m2，總建筑面積為31.94 萬m2，項目三期（15#～17#樓）是最后一期在建工程，于2018年3月開工建設(shè)，三棟樓均為框剪結(jié)構(gòu)。

15#樓地下1層、地上28層，總建筑面積38 005.93 m2；16#樓地下1層、地上32層，總建筑面積32 557.94 m2；17#樓地下1層、地上32層，總建筑面積30 078.64 m2。

項目三期地下室總面積8 902.68 m2，設(shè)有人防區(qū)和人防設(shè)備、車庫、2所居民及1所商業(yè)配電室等，空間狹小、管線錯綜復(fù)雜、工程體量大，施工安裝難度大。

2 項目的前期準(zhǔn)備

2.1 創(chuàng)建項目地下室建筑和結(jié)構(gòu)模型

在Revit中，建筑樣板對應(yīng)建筑專業(yè)，結(jié)構(gòu)樣板對應(yīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)[1]。一個項目中包含多個專業(yè)時，需要使用構(gòu)造樣板，但軟件自帶的樣板不適合我國的相關(guān)制圖與設(shè)計規(guī)范，因此需要工程師自行定義。因為機電安裝緊緊依附于項目的建筑和結(jié)構(gòu)模型，所以建立好基礎(chǔ)模型尤為重要，其可以在直觀分析的同時，消除部分結(jié)構(gòu)、建筑審圖和實際施工中不合理因素。

2.2 建立機電專業(yè)樣板

與建筑和結(jié)構(gòu)樣板類似，機械樣板對應(yīng)機電專業(yè)，同樣需要工程師結(jié)合我國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與自身項目的實際情況，對其進行修改[2]。

項目樣板的設(shè)置作為一個項目開始的先決條件，只有依托完善的樣板文件，各專業(yè)工程師相關(guān)模型的搭建才能有序進行，在設(shè)計流程中無損傳遞。

機電專業(yè)樣板在載入建筑和結(jié)構(gòu)模型之前，主要的工作包括：

①建立一套完善的管道和線路系統(tǒng)；

②創(chuàng)建與項目相匹配的各類機電族文件[3]。

3 與地下室土建施工的初步協(xié)同

3.1 掃除土建預(yù)留預(yù)埋遺漏問題

項目地下室建筑電氣、給排水、風(fēng)施專業(yè)（孔洞、管徑滿足50 mm以上）共計5處預(yù)留洞口土建施工圖紙有遺漏表達，通過BIM的三維模型能在前期掃除大部分，避免了后期的簽證、后補救等對結(jié)構(gòu)的損傷及費用。

預(yù)留預(yù)埋遺漏問題數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表1所示。

表1 土建預(yù)留預(yù)埋遺漏問題匯總

3.2 暴露各專業(yè)碰撞問題

構(gòu)建模型的過程是一次提前模擬施工和校審設(shè)計圖紙的工作，機電工程各專業(yè)在平面圖中很難協(xié)同到位，但通過三維模型的搭建較容易，能夠直觀地發(fā)現(xiàn)并明確同專業(yè)同類型、同專業(yè)不同類型、不同專業(yè)之間的碰撞問題。

例如因人防設(shè)計原因人防戰(zhàn)時風(fēng)機室設(shè)備占用原3#居民樓配電間，導(dǎo)致該配電間讓位至隔壁，商業(yè)配電間由于空間不夠，分離至16#地下室最西側(cè)房間，中途通道狹窄、機電管線密集、后期施工難度大，從模型中碰撞發(fā)現(xiàn)并進行了提前分流部分管線位置走向。

風(fēng)管與風(fēng)管翻彎時碰撞如圖1所示。

圖1 風(fēng)管與風(fēng)管翻彎時碰撞

4 地下室機電綜合深化設(shè)計運用

在傳統(tǒng)項目建設(shè)中，由機電管線碰撞而引起的拆裝、返工仍需花費大量成本，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效規(guī)避和遏制此類現(xiàn)象，使項目管理精細(xì)化更客觀、科學(xué)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）提高了安裝平、立面的精度控制；（2）提高了建筑空間利用率；（3）降低了安裝成本；（4）便于后期運維。對于管線優(yōu)化應(yīng)根據(jù)管線的系統(tǒng)性能、美觀、檢修、造價等因素，充分考慮管線的避讓原則，如小讓大、分讓主、壓力讓重力、給讓排、常溫讓高（低）溫、低壓讓高壓、氣體讓水、金屬讓非金屬、一般讓通風(fēng)、閥件少讓閥件多、施工簡單讓施工難、檢修次數(shù)少讓檢修次數(shù)多、臨時讓永久、新建讓已建成等[4]。

本項目地下室人防車庫區(qū)BIM機電模型標(biāo)高排布方案分三層：

（1）頂層為消防噴淋管，管道緊貼梁底，濺水盤離地庫頂板75～150 mm，以節(jié)約設(shè)備空間。

（2）中間層為低區(qū)和高區(qū)消火栓管道、給水和壓力排水管道、電氣橋架平行布排，電氣橋架不得平行置于消防噴淋管道下面。

（3）由于風(fēng)施系統(tǒng)尺寸較大，為了減少其他管線的翻彎及方便后期檢修，需要將風(fēng)管置于下底層。當(dāng)風(fēng)管或其他障礙物寬度大于1.2 m時，其下方應(yīng)增設(shè)下垂型噴頭，人防區(qū)吊式照明燈具安裝完成后，保證地庫最終凈空高度為2.4 m，且所有的設(shè)備、管線規(guī)避平行置于行車道上方[5]。

5 BIM在本項目地下室其他方面的運用

5.1 工程量統(tǒng)計

機電安裝工程材料系統(tǒng)復(fù)雜、種類繁多，且設(shè)計變更較多，因此時常出現(xiàn)圖紙中的數(shù)量與實際計算結(jié)果不同的情形。這給材料管理和成本預(yù)算造成了一定的困擾，在建族時利用BIM技術(shù)，將機電設(shè)備的族類別、類型以及類型下面的尺寸、材質(zhì)、著色等信息高度集成參數(shù)化。利用Revit的“明細(xì)表”功能，可以快速統(tǒng)計工程量，導(dǎo)出表格或?qū)爰嫒莸念A(yù)算軟件中，實現(xiàn)算量的便捷化、快速化、準(zhǔn)確化[6]。

風(fēng)管明細(xì)如表2所示。

表2 風(fēng)管明細(xì)表

5.2 輔助出圖

經(jīng)過深度優(yōu)化的機電工程綜合模型可生成平、立、剖面圖，滿足實際工程需要；針對配電室、消防和生活水泵房、風(fēng)機房等復(fù)雜機房，可以生成三維立體、透視圖，幫助工程人員更直觀、清晰了解機電設(shè)備與管線的排布；有變更需要時，只需修改族類型參數(shù)，重新導(dǎo)入模型中覆蓋替換原有數(shù)據(jù)，便能實現(xiàn)實時自動改圖。

6 結(jié)語

綜上所述，本項目地下室機電安裝工程在一、二期傳統(tǒng)管理模式的基礎(chǔ)上不斷進行總結(jié)、提煉，在三期借助BIM的Revit技術(shù)進一步推進落實，采用科學(xué)有效的措施，實體質(zhì)量和觀感質(zhì)量提升顯著。