海千年城市规划工程设计股份有限公司 201108
摘要：BIM 技术在建筑工程应用中的优势，就是高效地发现或预判二维图纸上未必能发现的问题，并能够及时解决。本文结合工程实例详细阐述了BIM 技术在地下车库建筑给排水及管线综合设计中的应用。
关键词：BIM 技术；地下车库；建筑给排水；管线综合；设计；应用
在现代建筑中地下车库是一项主要的设计内容，地下车库承载了大量建筑设备房间和停车功能，通常设备管线众多。在设计过程中，由于前期各专业间协调不到位，经常出现各专业管线在平面图中重叠，挤占空间，在剖面图中缺少规划，导致管线间无法通行等情况。给项目施工及后期运营管理造成严重的隐患。以下结合工程实例应用BIM技术对如何解决这一问题做一浅要探讨。
1工程概况
某办公楼工程属于二类高层建筑，总建筑面积35448m2，其中地上8层，建筑高度38.5m，地下1层，建筑面积7500m2。本工程整体包括高层办公楼、裙房综合楼、地下汽车库及设备房等设施，其中建筑主要设备房间均位于地下车库内，各专业管线繁多，管线间多处有碰撞及标高冲突。
2 前期准备
由于本工程体量大，参与各方硬件配置条件有限，如整体项目建立一个完整模型，会造成模型文件过大，软件运作时间过长，效率极低，模型建立到一定程度后几乎不能继续编辑。因此，在设备建模前期，将模型分切为若干部分，建立相应的单个模型，分别建立中心文件，机电各专业继续在各分层中心文件中作业。本工程设备的BIM 模型根据整体功能，分别设置了地下室部分、首层、裙房标准层，高层办公楼等若干个中心文件，再建立一个总体的中心文件，以链接的方式把各层的模型导入，得到整体可视化的模型，编辑思维类似于CAD 软件中外部参照的功能。
在机电设备专业参与Revit 模型建模及协调的前期，需要制定各管线布管和避让原则，以减少后期管线综合协调的工作量，尽可能在设计建模阶段，把管线走向不合理、管线过密、局部设计不合理的地方提前预判并在平面图布置阶段解决，以达到运用BIM技术高效设计的目的。
由于Revit 软件的工作模式为设备各专业各自编辑本地文件再同步至同一中心文件， 建模前还需要各专业统一工作集、平面剖面等的命名方式，以便管理，此步骤类似于CAD软件里统一图层、图元、图块等命名方式，但比CAD 统一命名更重要，因为CAD只是一位编辑者编辑一个文件，而Revit 软件为多专业多位编辑者共同编辑一个中心文件，如不统一命名方式，各自工作集等权限到后期会出现交叉混杂，造成自己专业的管线或族库图元自己却动不了的情况。
3模型创建及管线协调
在做好前期准备后，开始建模，各专业在自己的本地文件副本中编辑，定期（半个或一个工作日）同步至中心文件，如此就能看见其他专业的管线。管线建模时需要注意区分管线所在系统、工作集等，以免造成管线综合协调时需要关闭某系统但仍有零星管线可见的情况，所以建模时建议先完成一个整体系统的建模，再接着另一个系统建模。
建模及管线协调工作量主要分布在地下车库部分。地下车库部分由于水电暖通三个专业设备房比较集中，设备房外的公共走道管线较多，管线综合布置需多下功夫。尤其在核心筒外圈，管线集中进入核心筒竖向管井、电井及风井，布置复杂，运用三维模型进行可视化编辑，管线布置合理之余还要求走道净高尽可能大、管线布置尽量整齐、考虑安装检修的因素等，并非简单易事，此部分占据了很大一部分管线协调的工作量。给排水管线的协调，根据管线避让原则，压力管道是管线综合中协调工作量较大的， 因为压力管道需要避让的管线多，与其他管线交叉冲突或位置矛盾时，几乎都是压力管道作出避让。而过多的避让又有可能造成局部水头损失过大，影响系统压力，因此，需要在管路走向设计的大基础上就要作出预判和调整。
给排水管线在协调中另一个需要注意的点就是重力流排水管，此类管道的难点是有坡降且不能上翻避让其他管道，因此，设计前期应与建筑专业协调，尽量将卫生间等布置在建筑外圈，并适当在部分地库顶板降板，使重力排水管在地库外出户。当重力管线必须在地库内设置时，应根据避让原则使其他管道避让。
给排水及消防系统在Revit 建模及协调中工作量最大的，当属喷淋系统，喷头布置的工作量与二维CAD图纸相仿，但喷头配水管道的连接，其工作量相比二维CAD图纸是成倍的增长，原因是喷淋系统配水支管是压力管且管径小，其连接都是在管线协调接近完成的阶段，每一根配水支管都需要折绕来避让已经协调好的管线，而喷头的数量是业内人士都能容易估算的，每个喷头的配水管道连接工作量可想而知。
在建模和协调过程中，基于revit模型的直观可视化的属性，设计人员很快就能很直观地发现问题，此类问题不仅是管线综合间的问题，还有设备专业与土建专业之间，甚至设计单位与甲方之间，涉及设计方案的问题。
问题一：以本工程地库局部为例， 由于此处为地下车库主通道处，各种设备管线众多，车道处所需净高2.2m。经各专业中心文件整合后并检查碰撞后发现，消火栓支干管与通风管道、喷淋管道、给水管道位于同一高度，管线间明显碰撞。如图1所示，经与暖通专业协调后，决定此处风管高度由630mm改为400mm，将此处消火栓管道标高整体降低100mm，并将喷淋及生活给水管标高定为消防管下200mm。修改后效果如图2所示。
问题二：电梯厅处净高问题。本项目由于首层对应处有一景观水池，有一条高差梁纵向设置在负一层电梯厅顶上，梁高有1.8m。在设备专业建模及初步协调后， 其中一条风管必须从梁底横向经过，如此一来管线底部净高仅2.4m，达不到甲方及装修方案高度要求，若把此梁修改，又将影响首层景观水池方案。
在设计方与甲方及建筑景观方案公司直接沟通后， 得出的解决方案是首层景观水池做浅，高差梁调整梁宽及梁高，为负一层电梯厅净高让步。
3结束语
综上所述，BIM技术在解决地下车库管线综合问题时有着得天独厚的优势，运用BIM技术使得问题能直观、准确的反应给设计方，降低了施工难度，提高了运营管理效率。
参考文献
[1]杨洋.BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].有色冶金设计与研究.2015(01).
[2]王磊,代庆彦,吴广亮.BIM在建筑工程给排水设计中的应用分析[J].住宅产业.2015(04)
论文作者:张壮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：管线论文; 建模论文; 模型论文; 工作量论文; 管道论文; 净高论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第7期论文;