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基于BIM技术的新型综合体育馆综合管线设计与应用

2017-09-08 00:50:15  来源:中国农资供销网  点击率:943次
在新型综合体育馆施工中,由于新型体育馆大多造型迥异,施工过程中如若各自为政,会造成后期反工、延误工期、影响净高、损失部分专业功能等各种问题,所以各施工方的管线路由的深化尤为重要,决定着场馆的实际使用体验以及质量。
一、管线综合研究背景
在新型综合体育馆施工中,由于新型体育馆大多造型迥异,施工过程中如若各自为政,会造成后期反工、延误工期、影响净高、损失部分专业功能等各种问题,所以各施工方的管线路由的深化尤为重要,决定着场馆的实际使用体验以及质量。
管线综合即给水、排水、电力、电信、燃气、供热等工程管线使用统一坐标系统和标高系统,总体上安排各类工程管线的空间位置,避免了以下问题。
1减少因施工过程中工序安排不当导致的二次施工,避免了不必要的损失。
2精准的在土建结构中进行预留,避免对建筑本身造成不必要的破坏,同时尽可能的提高建筑的净空高度,提高建筑的使用质量。
3模拟施工的过程对于施工空间进行直观的判定,完善施工计划使得各道工序提前协调,缩短工期。
4对于需要提前订购的设备附件可以直观的进行核定,提出精确的材料计划。
二、BIM技术在管线综合工作中的设计与应用
1、综合管线的设计与建模背景
本文案例为天津财经大学新建综合体育馆项目,该项目为2017年全运会比赛场馆,同时赛后归属天津财经大学日常使用是集正式比赛,日常教学以及商业使用多重功能为一体的综合体育馆。因项目本身原因,施工蓝图为一次设计,各专业施工图纸均需要进行深化设计,导致各专业管线并无完善的坐标系统进行定位。为满足后期施工实际需求,我方通过BIM技术对该场馆各个专业管线路由做了整体的排布同时设计出综合支吊架以便满足公共区域所有专业的需求。本项目应用的为Bentley系列软件,包括:AEOsim Builiding Designer、BRCM等各专业软件,其中AEOsim Builiding Designer主要用于基于排布完成的综合管线设计,进一步深化出可实施的综合支吊架模型,并输出二维图纸。
(1)现场分为主馆、训练馆、连廊,三部分。其中主馆一楼功能最为密集,对于建筑净高要求最高,使得该楼层的管线排布空间和施工空间异常拥挤,原本蓝图中的路由无法全部走通。本次管线综合本着有压让无压、单管让排管、强弱电分开、通风专业尽可能保持不变、同时将综合支吊架的设计与精装吊顶龙骨的施工距离综合考虑的原则排布。最终排布的结果可以满足场馆的施工、验收、运行、检修各个时段的需求。
(2)本项目应建设单位要求,所有桥架应为厂商供应,不得现场对桥架进行二次加工,而各种异型桥架的加工周期较长,若没有综合管线的设计在施工初期将桥架路由确定,将会严重的影响施工进度。通过Bentley公司的统计功能,可以将模型中确认的路线在排布完成的同时即可完成桥架的量单清册。
2、BIM技术在综合管线工作中的优势
(1)各专业协同设计,将以前施工过程中会出现的问题在施工准备阶段就提前曝光,同时提出专业可行的施工方案,并以三维模型进行验证。
(2)通过三维的视角,精确的将复杂的结构展现在设计人员面前,通过碰撞检测,不会忽略任何一个可能会发生碰撞的结点,对于施工前的准备工作十分有利
(3)可以将场馆内的路由合理的分布在各个空间内,提高吊顶空间的使用率,进而保证场馆的净高。
过程中的种种失误而造成的的浪费。
(5)综合支吊架的设计及应用在保证吊顶净高的前提下还会大幅的提高各专业管线路由安装的施工效率,缩短工期。
3、综合管线排布及综合支吊架设计
基于综合性体育馆的三维建模的基础,将场馆内各个专业、系统综合考虑,根据其属性,给予最合适的位置。通过三维的视角向业主、各个专业设计人员、施工人员,直观的表述设计理念,避免了因个人理解不同而造成的的误会。同时Bentley公司的软件可以将每一段路由都赋予各自的属性,以便在模型建立完成好后,精确的提出各专业的量单清册。
(1)依据土建模型为基础,每条走道根据拥挤程度截取若干剖面,各专业设计人员根据实际需求提出所需空间,参照规范以及功能排布出合理的剖面。
(2)每个转角截取3个剖面(T型路口截取4个剖面),合理的衔接各个走道之间的管线。
(3)根据制定好的剖面设计出综合支吊架的样式并建模,之后各专业设计人员将本专业的管线模型完成。并根据碰撞检测进行各个结点的修改,最终确认模型,输出图纸及量单清册,如图1、2、3所示。
图1 综合支吊架详图
图2 综合支吊架分布图
图3 电气专业桥架工程量统计图
4、管线综合排布及综合支吊架的现场施工工艺
(1)根据模型输出的图纸,与现场实际情况相结合,保证综合支吊架最低层的绝对标高以及每一层之间的相对标高,如图4所示。
图4 综合支吊架施工用图 (2)综合支吊架安装完毕,各施工方根据综合管线排布结果,依照模型输出的剖面图将各专业管线在对应支架上敷设安装,如图5、6所示。
图5 管线综合剖面图1
图6 管线综合剖面图2

(3)安装过程要考虑各专业之间的工序,制定周密的施工计划。
5、BIM技术在管线综合中的实际应用。
(1)将模型中的各专业管线自动生成量单清册,快速的统计各专业管线的物资属性,以便准确的完成采购工作。
(2)可以将每一个复杂的结点剖切成剖面图及侧视图,便于现场施工人员的实际操作,如图7、8、9所示。
图7 管线综合拐角处侧视图
图8 管线综合拐角处纵剖图
图9 管线综合拐角处横剖图
(3)经过综合管线的排布过程,可以制定出更合理的施工工序,降低反工的概率。
(4)在三维模型中进行深化,可以直观的了解各专业的施工空间,充分利用每一条可用路由,如图所示,在保证各专业功能的前提下大大提高了建筑物的净高,如图10、11所示。
图10 管线综合走廊侧视图 图11 管线综合走廊俯视图
(5)将深化之后的结果直观的展现给业主、设计、现场人员等不通层面的人,可以得到最精确的反馈,从而提高整体的施工质量。
6、成果展示
图12 场馆走廊综合支吊架实图1
图13 场馆走廊实图1
图14 场馆走廊实图2

图15 场馆走廊实图3
图16 场馆走廊实图4 图17 场馆走廊实图6
图18 场馆走廊实图5

图19 场馆走廊拐角现场实图1
图20 场馆走廊拐角现场实图2
图21 场馆走廊T字口现场实图1
图22 场馆走廊T字口现场实图2
三、总结
经过对天津财经大学新建综合体育馆的综合管线排布工作在BIM技术上的运用,证明了BIM技术在大型公共建筑施工中的优越性,不仅直观的对外展示了我方的设计理念,同时将施工过程中会出现的种种问题提前曝光,降低了施工过程中的损失。不过在项目应用的过程中我们也发现了一些问题,例如:
--在建模过程中一些专业性较强的附件是无法建模,只能通过其他手段代替并赋予其对应的属性,在统计清单的过程中会被自动归入其他类别中;部分专业的设备接口缺失等。
本文详细阐述了BIM技术在公共建筑管线综合领域的作用,以及优势,目前天津财经大学新建综合体育馆项目的各专业路由以全部安装完毕,最终通过BIM技术的应用,在保证各专业功能的前提下将场馆原定的净高大幅度提升同时还保证了场馆日后的检修维修空间。
四、参考文献
〔1〕GB 50242-2002,建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范〔S〕
〔2〕GB 50303-2002,建筑电气工程施工质量验收规范〔S〕

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