BIM技術在機電管線綜合平衡中的應用
建筑信息化模型(BIM)的英文全稱是Building Information Model,是一個完備的信息模型,能夠將工程項目在全生命周期中各個不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個模型中,方便的被工程各參與方使用。隨著建筑信息化的高度發展,建筑信息模型(BIM)也在建設項目各方得到了廣泛的推廣與應用。
碰撞的解決雖然并不能減少直接成本,但可以通過降低設計變更及施工現場變更所帶來的簡介成本,從而增加工程效益。此外,通過BIM解決碰撞過程檢查,可優化管綜設計,以幫助決策者做出更好的管線綜合決定。

1.BIM技術時代帶來的新應用
(1)信息整合、高仿真、虛擬漫游
在二維圖紙時代,建筑、結構、機電等各個專業的設計相互獨立,缺乏有效、精準的協調與互動,是造成空間布局不合理、高程控制不如意、動線走向不優化的最直接根源。
而BIM將整個設計整合到一個共享的建筑模型空間中,結構與設備、設備與管線間的空間關系三維可視化,工程師們以超越實際現場查看的方式,在高仿真的三維模型中任意視角查看、巡游、模擬并嘗試現實中的各種方案,以準確地尋找到最佳的高程控制、空間共享及最合理的動線安排,并最終整合成一個最優化的綜合設計方案。


(2)碰撞檢查
圖紙三維化后通過模型分析可查找在實際施工時可能出現的碰撞點,提前預見避免在施工時浪費過多的時間,從而加快工程進度,如此也可減少關鍵部位返工造成的材料損耗,節約成本。
在實際施工過程,在各專業承包單位各自為政,由于對其他專業或者工種、工序間的不了解,產生的沖突與碰撞比比皆是。其主要體現在:
a. MEP和結構:比如結構梁、墻的后期打洞或開孔。
b. MEP和建筑:比如管線穿越防火卷簾、機房布置空間的合理優化等。
c. MEP各專業自身:不同MEP管線對同一空間的共同穿越。
然而在施工過程中的解決方案,往往受限于現場已完成部分,大多是最終以不得不犧牲某部分利益、效能,而被動地變更。而BIM是在精確仿真的建筑三維空間內,依照實際尺寸依次布置各類MEP管線,依靠其特有的直觀性及精確性,在設計建模階段就可一目了然地發現各種沖突與碰撞,并實時解決。
同時在幾個實踐項目的施工指導過程中,通過向所有施工單位分發綜合模型圖的方式,及時提示各施工單位的工作在該建筑綜合體中的位置及相鄰關系,極大地警示了施工中的隨意變動可能對其他工項所造成的影響,其現場施工返工率,幾近降低為零。




2.機電工程管線綜合排布優化方案
(1)在水平空間大、管道少的空間條件下,各專業管道可并排排布,盡量考慮各主管支管走向并盡量貼近支管走向一側。

(2)水平空間小的條件下,各專業管道需重疊排布,由高到低依次順序優選:橋架-風管-管道,根據情況亦可更換排布順序。管道盡可能排布在最下方,且管道下嚴禁排布橋架,如管道與管件連接處密封不好或年久失修,容易滴水。送風管下方盡量不排布橋架,因送風管管內溫度與管外溫度相差較大,空氣濕度相對大時,容易凝結水滴。

(3)暖通的風管如果不止一根,一般來說,排煙管宜高于其他風管;大風管宜高于小風管。兩個風管如果只是在局部交叉,可以安裝在同一標高,交叉的位置小風管繞大風管。

(4)走道吊頂里不能全部擺滿,要留出一定的操作空間,便于以后檢修;公共走道內考慮到安裝空間小,橋架、母線、噴淋可布置在最上面,風管和水管布置在下面,如果發生碰撞,橋架和水管避讓通風管,另外橋架應避讓水管。
(5)有壓管一般應繞開無壓管,在極限條件下,也可視情況將無壓管翻繞;空調水平干管宜高于風機盤管;而冷凝水應考慮坡度,吊頂的實際安裝高度一般應由冷凝水的最低點決定。
(6)電氣專業橋架安裝比較自由,可以見縫插針,建議先把空調、給排水的管道安排好,再考慮橋架的空間,橋架不宜安裝在水管的正下方。
(7)從走道進入房間的新風支管如果與梁或者其他管道發生碰撞,可以改用軟風管自由彎曲以繞開障礙物。
3.管綜避讓的幾條原則
No.1小管讓大管
兩管碰撞時,相對管徑較小的管道避讓翻繞能降低成本,減少現場施工安裝難度并且更能靈活運用空間。
No.2有壓管讓無壓管
兩管碰撞時,在遵循“小管讓大管”的原則上,有壓管應避讓無壓管,因無壓管通常依靠重力排水,所以帶有坡度。無壓管通常為污廢水排水管、雨水管及空調冷凝水管,水平走向的無壓管通常出現在塔樓與裙樓交接的管道轉換層走廊,以及地下室。管綜優化排布時需優先考慮無壓管。如無壓管道與大型風管、尺寸相當的若干條并排鑄鐵管道碰撞時,若凈高條件滿足,無壓管可下翻避讓。無壓管嚴禁上翻。
No.3造價低的讓造價高
有些特殊項目類似廠房等,有造價高昂的管道類型,最常見的有母線,母線是一種造價高昂的橋架類型,其它管道需盡量避讓,最大程度減少母線的翻繞。
4.管綜間距要求
No.1管道
管道與管道、風管、橋架、墻,管壁水平間距盡量達到100mm,≥DN150的管道,管壁水平間距盡量達到150mm,>DN200的管道,管壁水平間距最少150mm。主要因滿足管道管件、管道附件、支吊架安裝空間。(有保溫層的,按保溫層外壁計算)
管道下垂直間距滿足支吊架空間即可。

No.2風管
風管與管道、橋架、墻,管壁水平間距盡量達到100mm。主要滿足風管、風管管件、風管閥門、支吊架安裝空間。(風管因體積較大,極少與其它風管管道橋架同側并排排布)
風管頂、底垂直間距滿足保溫層厚度、上下方管道支吊架空間即可。

No.3橋架
橋架與管道、風管、橋架、墻,外壁水平間距盡量達到100mm。主要滿足橋架彎通,支吊架安裝空間。
橋架頂距上方橫梁底盡量達到100mm,如遇空間緊張,50mm亦可。
橋架頂距上方風管底、橋架底最少100mm。

No.4檢修空間
檢修空間至少達到300mm,滿足工作人員上身空間。
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