基于BIM技術的某酒店機電深化設計研究

李明柱 孔維兵

（吉林建筑大學，吉林 長春 130022）

1 工程項目簡介

本工程建設標準為五星級酒店，建筑面積40801.3m2（其中：地上，30822.8m2；地下，9977.5m2。），建筑高度為80 米，地下局部2 層，地上17 層。整個酒店劃分為三個大區(qū)域：地下1-2 層為后勤區(qū)、設備用房、車庫；1-5 層為酒店大堂、餐廳、會議室等辦公休閑區(qū)；6-17 層為客房區(qū)。

2 BIM 組織應用環(huán)境

BIM 技術在本項目中主要是應用在設計階段，主要為土建方案設計、多專業(yè)三維協(xié)同設計以及管線的綜合分析和管線工程量的統(tǒng)計，關鍵內(nèi)容在于設備管道的協(xié)同與優(yōu)化工作。機電專業(yè)在參數(shù)化建筑方案設計完成后，繼續(xù)開展機電系統(tǒng)的深化設計。

2.1 項目管理小組人員組成

項目實施之初，針對本項目專門成立了BIM 項目管理工作小組，具有豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗以及設計經(jīng)驗的人員制定相應的工作計劃，完成模型后并進行自我審查，審查內(nèi)容主要包括：常規(guī)的模型審查（依據(jù)國家標準及規(guī)范）、參數(shù)審查（依據(jù)模型中各類構件的明細表，重點關注參數(shù)的關聯(lián)關系與正確性）、碰撞審查（構件之間的相互關系）。

2.2 施工組織及工作重點

根據(jù)結構形式、總進度計劃及關鍵工期要求，通風空調(diào)系統(tǒng)施工共劃分為四個施工段，施工順序總體安排為：地下室區(qū)域（地下1-2 層）→裙房區(qū)域（1-5層）→塔樓區(qū)域（6-17 層）→裙房及塔樓屋面。其具體流程為：搭建機電設計模型→管線綜合及優(yōu)化→機電模塊的管道分段→模塊的虛擬加工、虛擬拼裝→模塊編碼→組合支吊架系統(tǒng)→生成加工圖及材料表、下料→工廠預制加工及模塊組合拼裝→現(xiàn)場安裝、模塊連接。各種設備安裝順序按照先大后小，先設備后材料管道的原則；頂部管道為先上后下，側墻管道是先里后外的原則，以保證項目的成功實施。

2.3 BIM 建模技術路線

將機電BIM 模型導入到分析軟件中進行錯漏碰撞檢查，并以可視化的形式對完善后的模型進行展示，避免在實地施工中由于設計錯誤導致的變更。根據(jù)項目級BIM 的建模標準，定義統(tǒng)一的原點、統(tǒng)一的命名規(guī)則、按照不同的專業(yè)區(qū)域分樓層組建模型，統(tǒng)一建立中心文件，各專業(yè)之間協(xié)同高效率的完成建模任務[1]。

3 BIM 組織應用環(huán)境

（1）以建設項目任務書為實際根據(jù)，開展基于建筑、結構與機電專業(yè)的正向設計，所有專業(yè)之間統(tǒng)一在協(xié)同工作集中進行建模，所有專業(yè)之間實時鏈接模型。各個專業(yè)間，通過漫游、環(huán)視以及動態(tài)觀察等功能對模型進行可視化的檢查，根據(jù)檢查結果，實時修正空間布局，以達到最優(yōu)的排布效果。

（2）參數(shù)化模型協(xié)同設計，根據(jù)酒店建筑的設計規(guī)范要求，對酒店設計的光環(huán)境、聲環(huán)境以及溫濕度環(huán)境做了相應的性能模擬，在完成Revit 建筑模型后，將IFC 文件導出，以Ecotect 作為綠建分析平臺軟件，進行建筑參數(shù)優(yōu)化。根據(jù)工作及動態(tài)鏈接模型，實時對建筑模型、結構模型和機電模型進行三維協(xié)同設計，實現(xiàn)整個工程建造過程中的模型建立、應用及傳遞建筑數(shù)字信息，從而來提高設計、施工及運行水平[2]。

（3）多專業(yè)協(xié)同的三維凈高分析，這部分所有的內(nèi)容是整個項目的研究重點。利用協(xié)同分析軟件中“選擇樹”及“查找對象”創(chuàng)建相應的選擇集，測試相應的測試條件，進行運行測試，項目組成員根據(jù)測試結果實時變更模型位置，確保機電工程設計的優(yōu)化性及設備布局的合理性，形成一套完整、科學的管線綜合設計方案。

（4）在完成碰撞檢查之后，對建筑模型進行沖突檢查，主要分析的機電模型中主要干管和所有支管與建筑構件和結構構件之間的位置關系[3]。首先各個專業(yè)之間先進行自檢查，檢查是都由于本專業(yè)的的構件之間是否存在矛盾的位置關系，根據(jù)實際情況做硬碰撞或軟碰撞[4]。對管道密集區(qū)域進行綜合模擬檢查，對于不滿足空間距離要求以及矛盾點，在此進行管道布線的排布設計，優(yōu)化前后的空調(diào)機房如圖3.1、3.2 所示。

圖3.1 空調(diào)機組管線優(yōu)化前圖

圖3.2 空調(diào)機組管線優(yōu)化后

4 應用效果與總結

通過應用BIM 技術，在模型的設計過程中針對設計的難點與重點進行模擬分析，實現(xiàn)了全專業(yè)模型的可視化，并且通過協(xié)同鏈接的建模形式，大大的提高了工作效率，將土建與機電模型的結合，有效的打破了傳統(tǒng)設計數(shù)據(jù)傳遞的技術瓶頸，在設計階段就解決了基本的“錯、漏、碰、撞”等問題，減少了由于設計失誤帶來的施工返工和成本增加。