李曉宇

(中國(guó)十五冶金建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430075)

0 引 言

黃石科創(chuàng)項(xiàng)目1期地下室總建筑面積約8 217 m2，分3個(gè)防火分區(qū)。地下室西側(cè)為2#科創(chuàng)大廈，東側(cè)為3#酒店式公寓，2#樓地下部分為剪力墻結(jié)構(gòu)，3#樓地下為框架結(jié)構(gòu)。

地下室機(jī)電主要涉及12個(gè)系統(tǒng)：暖通(空調(diào)水系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng))，電氣(強(qiáng)電、消防強(qiáng)電、照明、弱電、消防弱電)，給排水(給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng))，以下就BIM模型在項(xiàng)目的主要應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。見圖1。

A-消防；B-給水；C-送風(fēng)；D-配電；E-排風(fēng)圖1 地下室機(jī)房泵房分布示意圖Fig.1 Arrangement of computer and pump rooms in the basement

1 利用BIM模型分析機(jī)電各系統(tǒng)合理性

1.1 地下室機(jī)電各系統(tǒng)分布情況說明

1.1.1 暖通

地下室西側(cè)大送風(fēng)機(jī)房(61.23 m2)位于2#樓地下室西側(cè)，1#汽車坡道下方，走2#樓北側(cè)主管廊，主要為2#樓提供新風(fēng)。東側(cè)送風(fēng)機(jī)房位于3#樓東北側(cè)，為3#樓提供新風(fēng)。

西側(cè)排風(fēng)機(jī)房位于2#樓東側(cè)，走2#樓東側(cè)車道，主要為第一、第二防火分區(qū)提供排風(fēng)和排煙，第一防火分區(qū)包括配電房、中心配電房、2#樓北側(cè)主管廊，第二防火分區(qū)主要為汽車道和停車區(qū)東側(cè)排風(fēng)機(jī)房位于地下室東側(cè)，為第三防火分區(qū)提供排風(fēng)和排煙。

空調(diào)水管道從北側(cè)預(yù)留洞進(jìn)入地下室，經(jīng)2#樓北側(cè)主管廊進(jìn)入空調(diào)井。

1.1.2 電氣

高壓由地下室南側(cè)進(jìn)戶，高壓橋架走2#樓東側(cè)車道進(jìn)入配電房與中心配電房。

出線強(qiáng)電與消防橋架走2#樓北側(cè)主管廊進(jìn)入2#樓配電間及消防泵房，走2#樓南側(cè)車道從地下室西南角出戶進(jìn)入1#展廳，走2#樓東側(cè)車道進(jìn)入3#樓配電間，零星潛水泵、消防配電箱及充電樁。

弱電從地下室西北角或西南角進(jìn)戶，弱電及消防弱電橋架沿2#樓電梯廳，2#樓北側(cè)主管廊或2#樓南側(cè)車道分別進(jìn)入配電間。

1.1.3 給排水

消防及噴淋系統(tǒng)從消防泵房出發(fā)走2#樓北側(cè)主管廊，在管廊處進(jìn)入管井，前往1#展廳的消防管道走2#樓電梯廳，2#樓南側(cè)車道出戶，地下室消防管道沿主車道形成環(huán)網(wǎng)，前往2#樓3#樓報(bào)警閥間的噴淋管道走2#樓電梯廳，2#樓南側(cè)車道、2#樓東側(cè)車道。

2#樓噴淋報(bào)警閥間負(fù)責(zé)2#樓、地下室2區(qū)，3區(qū)噴淋，主管走2#樓南側(cè)車道，2#樓東側(cè)車道。3#樓噴淋報(bào)警閥間負(fù)責(zé)3#樓噴淋。

1.2 管綜排布

管綜疊圖復(fù)雜度見圖2。

管綜疊圖區(qū)域復(fù)雜度：A區(qū)域(多)，B區(qū)域(中)，C區(qū)域(少)圖2 管綜疊圖復(fù)雜度示意Fig.2 Diagram of the complex pipelines

2#樓北側(cè)主管廊見圖3，該處為地下室管綜的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，管廊寬度2.1 m，高度3.6 m，共有暖通專業(yè)5根、電氣專業(yè)5根、給排水管道干管10根。具體見表1。

2#樓北側(cè)管廊電井入口及電梯廳北側(cè)截面圖3 2#樓北側(cè)管廊剖面2及電梯廳北側(cè)三維視圖Fig.3 Pipe rack section 2 of north building 2# and 3D view of north elevation entrance

表1 潛在滑體力學(xué)參數(shù)采用值Tab.1 Adopted mechanical parameters of potential landslide

排布原則：

(1)豎直排布：通風(fēng)管道最優(yōu)先，貼主梁底，同向同位電專業(yè)橋架高于水管道，豎直間距預(yù)留水支管上返空間，優(yōu)先考慮使用綜合支吊架；

(2)水平排布：根據(jù)走向順向排布，以最少碰撞決定方案；

(3)凈高要求：所有公共區(qū)域(走廊、走道、車道)以不低于2.2 m排布，室內(nèi)按可能的最高凈空排布；

(4)因支吊架排布設(shè)計(jì)涉及到分析軟件，不在該文做詳細(xì)說明。

1.3 管綜排布統(tǒng)計(jì)

凈高分析統(tǒng)計(jì)見表2(考慮支吊架后的最低高度向下取整)。

表2 凈高分析統(tǒng)計(jì)Tab.2 List of the net heights

管綜的優(yōu)化結(jié)果：

經(jīng)過管綜排布，大部分的管線走向都得到了優(yōu)化，各區(qū)域均能滿足之前設(shè)置的凈高要求，其他存在低于2 m的區(qū)域還有可以改善的空間。

主要存在的問題：

(1)2#樓北側(cè)管廊管線密集，施工緊密，不利于管道施工，更不利于支吊架的布置，也將會(huì)影響抗震設(shè)計(jì)的施工，影響后期檢修。局部管道凈高要求嚴(yán)重不滿足，影響觀感和安全。

(2)供配電室受排風(fēng)系統(tǒng)布置的影響，電橋架凈高低，存在一定的安全隱患，影響工作人員的安全操作。

1.4 BIM模型漫游視圖

BIM模型漫游見圖4。

2#樓北側(cè)管廊(管線多，施工困難)

消防泵房示意圖

2#樓南側(cè)車道與電梯廳南側(cè)交叉處

2#樓東側(cè)車道(存在橋架高度低問題)圖4 BIM模型漫游Fig.4 BIM model roaming

2 應(yīng)用效果

2.1 地下室結(jié)構(gòu)施工模擬

該工程地下室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，預(yù)留洞口多，施工難度大，同時(shí)對(duì)質(zhì)量及預(yù)埋精度要求高。BIM團(tuán)隊(duì)對(duì)地下室構(gòu)件進(jìn)行精準(zhǔn)建模，模擬關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工工藝，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理問題。其中，通過對(duì)坡道處進(jìn)行施工模擬，發(fā)現(xiàn)2#汽車坡道凈空高度不足，經(jīng)與設(shè)計(jì)院協(xié)調(diào)提前解決了問題，避免了后期返工。

2.2 機(jī)電深化設(shè)計(jì)

機(jī)電工程在安裝前充分考慮各專業(yè)管道的施工要求、管道分層、凈高控制及支架選型等各種因素，制定適合該項(xiàng)目的“管線布置原則”。在該項(xiàng)目地下室管線密集的車道區(qū)域，雖然管綜后可以將凈高控制在合理的2.3 m以上，但管線在通過防火卷簾時(shí)發(fā)現(xiàn)，卷簾上方空間仍不滿足管線穿越的最小要求，必須要變更路由。為了便于BIM成果落地，項(xiàng)目機(jī)電管理部在施工前對(duì)各專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行集中交底，利用BIM輸出可指導(dǎo)施工的三維圖、剖面圖輸出，確保了現(xiàn)場(chǎng)安裝有據(jù)可依，責(zé)任清晰可見。

3 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過綜合分析，對(duì)于地下室綜合管線這一較為復(fù)雜的子項(xiàng)，BIM技術(shù)在應(yīng)用上比傳統(tǒng)技術(shù)更加深入和直觀，優(yōu)化效果更加明顯，同時(shí)也為現(xiàn)場(chǎng)施工以及管理提供依據(jù)，提高工程施工質(zhì)量，減少返工，增加項(xiàng)目效益。