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作者：董春海李淑杰周全勝劉悅單位：青島博海建設(shè)集團(tuán)有限公司

工程概況

該工程地下3層，地上26層，建筑面積39966m2，質(zhì)量目標(biāo)“泰山杯”，工程設(shè)計(jì)為一類(lèi)辦公場(chǎng)所，建筑層高為地下部分4．8m、地上部分3．6m．地下3層為人防區(qū)域，地下3層至地下1層為立體停車(chē)場(chǎng)，地上為辦公場(chǎng)所．機(jī)電安裝工程包括通風(fēng)空調(diào)分部、給排水采暖分部、建筑電氣分部、智能建筑分部、電梯分部，其中包含排風(fēng)排煙、空調(diào)新風(fēng)、空調(diào)送風(fēng)、生活給水、生活排水、生活污水、變配電、動(dòng)力配電、照明系統(tǒng)、綜合布線、有線電視、樓宇自控、立體停車(chē)等眾多子系統(tǒng)，管線、設(shè)備多集中于地下室、設(shè)備機(jī)房、公共走廊及管道豎井內(nèi)，管線密集且建筑結(jié)構(gòu)條件復(fù)雜，施工難度大。

MagiCAD軟件管線綜合深化設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

1在制冷機(jī)房及換熱站中的應(yīng)用

制冷機(jī)房及換熱站位于地下3層，建筑層高4．8m，面積為330m2，機(jī)房設(shè)備主要有制冷機(jī)組4臺(tái)，智能換熱機(jī)組2臺(tái)，冷凍水泵6臺(tái)，冷卻水泵6臺(tái)，全程水處理器2臺(tái)，補(bǔ)水箱1臺(tái)，全自動(dòng)定壓補(bǔ)水裝置2臺(tái)．其中冷卻供回水及冷凍水管徑較大（無(wú)縫鋼管D325×8、D273×7），因制冷機(jī)房及換熱站內(nèi)空間有限且不規(guī)則，根據(jù)業(yè)主使用要求，該空調(diào)系統(tǒng)分兩個(gè)區(qū)域，1～17層、18～26層分別為一個(gè)區(qū)域，使得機(jī)房?jī)?nèi)管線飽有量加大，設(shè)計(jì)圖紙如圖2所示，管線表達(dá)極為復(fù)雜．制冷機(jī)房及換熱站不僅是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的核心，也是整個(gè)機(jī)電安裝工程最具代表性的部分［4］，其管線與設(shè)備的布置是否合理美觀，不僅體現(xiàn)了施工單位的安裝水平，同時(shí)也體現(xiàn)了技術(shù)質(zhì)量人員的精細(xì)化管理．使用MagiCAD深化設(shè)計(jì)時(shí)先根據(jù)施工圖中給定的設(shè)備、管線的布局及標(biāo)高建立三維模型，通過(guò)三維模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)多達(dá)25處，如圖3所示．調(diào)整方案為：將空調(diào)供水管由標(biāo)高4500mm降至4300mm，同時(shí)向南側(cè)平移500mm；回水管由標(biāo)高4200mm降至4100mm，同時(shí)綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、支吊架位置、施工難易、檢修方便及觀感美觀等方面對(duì)三維進(jìn)行局部調(diào)整、優(yōu)化，最終確定了具體位置及施工方案，調(diào)整后三維效果如圖4所示．

2在地下1層中的應(yīng)用

地下1層①－②軸交－軸管線最為復(fù)雜，在深化設(shè)計(jì)時(shí)將其作為重點(diǎn)，同時(shí)作為本工程施工的管線綜合樣板段．此區(qū)域有排風(fēng)排煙管1250mm×400mm，市政熱水供回水管2×DN200，空調(diào)冷卻水供回水管2×DN325、2×DN273，強(qiáng)電橋架300mm×100mm，給水管3×DN80，自噴淋管DN150．按照原設(shè)計(jì)圖紙繪制完成后有多處明顯的碰撞，如圖5所示．解決方案為：將空調(diào)供回水管由標(biāo)高3682mm降至3116mm、冷水管由標(biāo)高3821mm降至3096mm、噴淋管由標(biāo)高3096mm升至3379mm、橋架由標(biāo)高3816mm降至3400mm，經(jīng)Magi－CAD深化設(shè)計(jì)后如圖6所示，合理地解決了管線碰撞問(wèn)題。

3在管道井中應(yīng)用

該工程管道井內(nèi)管道過(guò)于集中、種類(lèi)繁多、大小不一、材質(zhì)多樣、支管及附件復(fù)雜．因管道井內(nèi)管道多專(zhuān)業(yè)交叉施工現(xiàn)象嚴(yán)重且空間有限，管道井內(nèi)管線合理綜合排布對(duì)管道能否安全施工、合理降低成本、方便檢修、美觀起決定性作用．按照原設(shè)計(jì)圖紙給出的管道井大樣圖進(jìn)行繪制時(shí)，發(fā)現(xiàn)消防自噴淋管與空調(diào)供回水管存在嚴(yán)重交叉現(xiàn)象，如圖7所示．經(jīng)詳細(xì)讀圖，統(tǒng)計(jì)每根管道的所屬系統(tǒng)用途、管道穿越的樓層及其支管的走向、管道的變徑位置、管道的保溫材料及厚度，結(jié)合管道井尺寸進(jìn)行調(diào)整及綜合布置，經(jīng)Magi－CAD深化設(shè)計(jì)后，達(dá)到立管與各層水平進(jìn)出管、支管無(wú)明顯交叉，并保證閥門(mén)及附件安裝、后期檢修空間及整體布局合理美觀，優(yōu)化后的效果如圖8所示．

4在標(biāo)準(zhǔn)層中公共走廊區(qū)域的應(yīng)用

該工程為框架－核心筒結(jié)構(gòu)，公共走廊內(nèi)管線復(fù)雜，分別有空調(diào)送風(fēng)管320mm×200mm、空調(diào)回風(fēng)管320mm×200mm，空調(diào)供回水管2×DN80，冷凝水管DN32，強(qiáng)電金屬線槽300mm×100mm，弱電金屬線槽150mm×100mm，自噴淋管DN25～DN150等，按設(shè)計(jì)圖紙給出的標(biāo)高出具效果后發(fā)現(xiàn)有明顯碰撞問(wèn)題，如圖9所示．解決方案為：將空調(diào)供回水管標(biāo)高由3850mm降至3650mm，調(diào)整后效果如圖10所示．通過(guò)MagiCAD對(duì)公共區(qū)域走廊管線綜合深化設(shè)計(jì)后，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線標(biāo)高進(jìn)行全面精確的定位，輕松發(fā)現(xiàn)影響凈高的瓶頸位置，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，精確控制凈高及吊頂高度，為精裝作好鋪墊．

工程應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

MagiCAD軟件對(duì)管線綜合深化設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目的初期及實(shí)施期，對(duì)該工程的工期、施工成本控制、施工管理等方面有顯著成果．

1）工期方面．通過(guò)應(yīng)用MagiCAD軟件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)及模擬預(yù)裝配，確定了各管線標(biāo)高及交叉位置，為支吊架、預(yù)制件提前加工創(chuàng)造了大量時(shí)間，同時(shí)避免了不必要返工，縮短了工期．在材料訂貨方面，通過(guò)對(duì)地下室模擬預(yù)裝配完畢后達(dá)到凈高大于3．6m的區(qū)域進(jìn)行了準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，從而確定了地下室的立體停車(chē)位數(shù)量共計(jì)58個(gè)，避免了要等工程施工收尾階段進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量方可確定車(chē)位數(shù)量的情況，提前實(shí)現(xiàn)了設(shè)備訂貨，合理縮短了工期約20d．

2）施工成本控制方面．材料和人工費(fèi)約占整個(gè)系統(tǒng)的75％，是施工成本控制的重點(diǎn)．管線的具體走向和具體位置存在很大的不可預(yù)見(jiàn)性，傳統(tǒng)的管件數(shù)量經(jīng)?？抗こ處熗ㄟ^(guò)管子的總長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測(cè)算提出材料計(jì)劃，往往竣工完成后發(fā)現(xiàn)剩余大量的管材及管件，同時(shí)施工過(guò)程中各專(zhuān)業(yè)相互交叉而造成的返工現(xiàn)象同樣造成人工費(fèi)、材料費(fèi)的浪費(fèi)．通過(guò)MagiCAD軟件自身的碰撞檢測(cè)功能和自動(dòng)材料統(tǒng)計(jì)功能合理解決了上述問(wèn)題．以該工程為例，通過(guò)MagiCAD軟件自身的材料自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能生成的料單，使管件利用率達(dá)到95％以上，并將材料、設(shè)備運(yùn)送至合適的地方，將頻繁搬運(yùn)材料省去的時(shí)間應(yīng)用于安裝工作中，從而加快施工進(jìn)度、降低成本．通過(guò)深化設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)456個(gè)，避免了不必要的返工，節(jié)約了材料．

3）施工管理方面．通過(guò)前期大量的讀圖、翻圖及建模過(guò)程，使項(xiàng)目部人員對(duì)專(zhuān)業(yè)圖紙更加熟悉，經(jīng)過(guò)MagiCAD軟件對(duì)管線綜合深化設(shè)計(jì)后，項(xiàng)目部專(zhuān)業(yè)人員很容易發(fā)現(xiàn)該工程的重點(diǎn)及難點(diǎn)，利用bim技術(shù)的虛擬施工，統(tǒng)籌合理安排各管線［5］，對(duì)施工難點(diǎn)提前反映，對(duì)關(guān)鍵位置、細(xì)節(jié)部位實(shí)現(xiàn)了有效管理，避免了多家平行安裝專(zhuān)業(yè)分包單位的大量協(xié)調(diào)工作．

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)MagiCAD軟件對(duì)該工程進(jìn)行管線綜合二次深化設(shè)計(jì)，將BIM技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)工程中，使該工程的電子圖紙達(dá)到三維可視化的功能，而軟件自身的碰撞檢測(cè)等功能不僅提高了項(xiàng)目部的工作效率，而且保證了工期、降低了成本，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目精細(xì)化全過(guò)程管理，同時(shí)提高了項(xiàng)目管理水平及核心競(jìng)爭(zhēng)力．