BIM系统对管道深化设计的影响范文

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作者：董春海李淑杰周全胜刘悦单位：青岛博海建设集团有限公司

工程概况

该工程地下3层，地上26层，建筑面积39966m2，质量目标“泰山杯”，工程设计为一类办公场所，建筑层高为地下部分4．8m、地上部分3．6m．地下3层为人防区域，地下3层至地下1层为立体停车场，地上为办公场所．机电安装工程包括通风空调分部、给排水采暖分部、建筑电气分部、智能建筑分部、电梯分部，其中包含排风排烟、空调新风、空调送风、生活给水、生活排水、生活污水、变配电、动力配电、照明系统、综合布线、有线电视、楼宇自控、立体停车等众多子系统，管线、设备多集中于地下室、设备机房、公共走廊及管道竖井内，管线密集且建筑结构条件复杂，施工难度大。

MagiCAD软件管线综合深化设计应用实例

1在制冷机房及换热站中的应用

制冷机房及换热站位于地下3层，建筑层高4．8m，面积为330m2，机房设备主要有制冷机组4台，智能换热机组2台，冷冻水泵6台，冷却水泵6台，全程水处理器2台，补水箱1台，全自动定压补水装置2台．其中冷却供回水及冷冻水管径较大（无缝钢管D325×8、D273×7），因制冷机房及换热站内空间有限且不规则，根据业主使用要求，该空调系统分两个区域，1～17层、18～26层分别为一个区域，使得机房内管线饱有量加大，设计图纸如图2所示，管线表达极为复杂．制冷机房及换热站不仅是整个空调系统的核心，也是整个机电安装工程最具代表性的部分［4］，其管线与设备的布置是否合理美观，不仅体现了施工单位的安装水平，同时也体现了技术质量人员的精细化管理．使用MagiCAD深化设计时先根据施工图中给定的设备、管线的布局及标高建立三维模型，通过三维模型进行分析发现碰撞点多达25处，如图3所示．调整方案为：将空调供水管由标高4500mm降至4300mm，同时向南侧平移500mm；回水管由标高4200mm降至4100mm，同时综合考虑现场实际情况、支吊架位置、施工难易、检修方便及观感美观等方面对三维进行局部调整、优化，最终确定了具体位置及施工方案，调整后三维效果如图4所示．

2在地下1层中的应用

地下1层①－②轴交－轴管线最为复杂，在深化设计时将其作为重点，同时作为本工程施工的管线综合样板段．此区域有排风排烟管1250mm×400mm，市政热水供回水管2×DN200，空调冷却水供回水管2×DN325、2×DN273，强电桥架300mm×100mm，给水管3×DN80，自喷淋管DN150．按照原设计图纸绘制完成后有多处明显的碰撞，如图5所示．解决方案为：将空调供回水管由标高3682mm降至3116mm、冷水管由标高3821mm降至3096mm、喷淋管由标高3096mm升至3379mm、桥架由标高3816mm降至3400mm，经Magi－CAD深化设计后如图6所示，合理地解决了管线碰撞问题。

3在管道井中应用

该工程管道井内管道过于集中、种类繁多、大小不一、材质多样、支管及附件复杂．因管道井内管道多专业交叉施工现象严重且空间有限，管道井内管线合理综合排布对管道能否安全施工、合理降低成本、方便检修、美观起决定性作用．按照原设计图纸给出的管道井大样图进行绘制时，发现消防自喷淋管与空调供回水管存在严重交叉现象，如图7所示．经详细读图，统计每根管道的所属系统用途、管道穿越的楼层及其支管的走向、管道的变径位置、管道的保温材料及厚度，结合管道井尺寸进行调整及综合布置，经Magi－CAD深化设计后，达到立管与各层水平进出管、支管无明显交叉，并保证阀门及附件安装、后期检修空间及整体布局合理美观，优化后的效果如图8所示．

4在标准层中公共走廊区域的应用

该工程为框架－核心筒结构，公共走廊内管线复杂，分别有空调送风管320mm×200mm、空调回风管320mm×200mm，空调供回水管2×DN80，冷凝水管DN32，强电金属线槽300mm×100mm，弱电金属线槽150mm×100mm，自喷淋管DN25～DN150等，按设计图纸给出的标高出具效果后发现有明显碰撞问题，如图9所示．解决方案为：将空调供回水管标高由3850mm降至3650mm，调整后效果如图10所示．通过MagiCAD对公共区域走廊管线综合深化设计后，实现对管线标高进行全面精确的定位，轻松发现影响净高的瓶颈位置，从而优化设计，精确控制净高及吊顶高度，为精装作好铺垫．

工程应用效果评价

MagiCAD软件对管线综合深化设计贯穿于整个项目的初期及实施期，对该工程的工期、施工成本控制、施工管理等方面有显著成果．

1）工期方面．通过应用MagiCAD软件进行深化设计及模拟预装配，确定了各管线标高及交叉位置，为支吊架、预制件提前加工创造了大量时间，同时避免了不必要返工，缩短了工期．在材料订货方面，通过对地下室模拟预装配完毕后达到净高大于3．6m的区域进行了准确统计，从而确定了地下室的立体停车位数量共计58个，避免了要等工程施工收尾阶段进行实测实量方可确定车位数量的情况，提前实现了设备订货，合理缩短了工期约20d．

2）施工成本控制方面．材料和人工费约占整个系统的75％，是施工成本控制的重点．管线的具体走向和具体位置存在很大的不可预见性，传统的管件数量经常靠工程师通过管子的总长度根据经验测算提出材料计划，往往竣工完成后发现剩余大量的管材及管件，同时施工过程中各专业相互交叉而造成的返工现象同样造成人工费、材料费的浪费．通过MagiCAD软件自身的碰撞检测功能和自动材料统计功能合理解决了上述问题．以该工程为例，通过MagiCAD软件自身的材料自动统计功能生成的料单，使管件利用率达到95％以上，并将材料、设备运送至合适的地方，将频繁搬运材料省去的时间应用于安装工作中，从而加快施工进度、降低成本．通过深化设计，发现碰撞点456个，避免了不必要的返工，节约了材料．

3）施工管理方面．通过前期大量的读图、翻图及建模过程，使项目部人员对专业图纸更加熟悉，经过MagiCAD软件对管线综合深化设计后，项目部专业人员很容易发现该工程的重点及难点，利用bim技术的虚拟施工，统筹合理安排各管线［5］，对施工难点提前反映，对关键位置、细节部位实现了有效管理，避免了多家平行安装专业分包单位的大量协调工作．

结束语

通过MagiCAD软件对该工程进行管线综合二次深化设计，将BIM技术应用于整个工程中，使该工程的电子图纸达到三维可视化的功能，而软件自身的碰撞检测等功能不仅提高了项目部的工作效率，而且保证了工期、降低了成本，实现了项目精细化全过程管理，同时提高了项目管理水平及核心竞争力．