摘要：寶雞市高新區(qū)科技新城某總裝廠房施工中，針對機電安裝工程的特點和難點，應(yīng)用BIM技術(shù)對管線進(jìn)行綜合排布，對原設(shè)計方案進(jìn)行深化；進(jìn)行碰撞檢查減少返工，進(jìn)行可視化技術(shù)交底指導(dǎo)施工，提升了機電安裝質(zhì)量，保證施工進(jìn)度。
關(guān)鍵詞：建筑信息模型；深化設(shè)計；碰撞檢查；工序模擬
寶雞市高新區(qū)科技新城航天產(chǎn)業(yè)基地，某總裝廠房框架結(jié)構(gòu)，屋面呈M形布局，主廠房2層，南、北附房3層，長122.6m，寬127.6m，建筑面積32930.26m2，建筑高度15.3m。為滿足工廠未來慣性器件產(chǎn)品總裝發(fā)展的需求，總裝廠房分3個功能區(qū)域，業(yè)主要求在項目中使用BIM技術(shù)。本工程的特點如下。（1）專業(yè)多，深化設(shè)計工作量大。機電安裝工程系統(tǒng)主要包含凈化裝修工程、通風(fēng)空調(diào)、電氣工程、管道工程、站房設(shè)備及自控六大分部工程，涉及20多個子系統(tǒng)，包括通風(fēng)、空調(diào)、動力配電、照明、CTR冷卻水、CTS冷卻水、RO軟化水、HHWS高溫水、HHWR高溫水、壓縮空氣管道、循環(huán)水管道、空調(diào)冷凝水管道等，壓縮空氣管道為SUS304BA不銹鋼管，屬潔凈級不銹鋼管。風(fēng)管展開面積約32000m2，全部采用工廠化預(yù)制。設(shè)備量大，專業(yè)性強，各類工序穿插復(fù)雜，系統(tǒng)電機安全性、工藝保密性要求很高，要做到零故障率難度大。（2）本項目單層面積大，工程量相對集中，存在大量的交叉施工。（3）本項目功能區(qū)域分為百級間、千級間和萬級間（圖1），凈化級別要求高，最高為ISO5，最低為ISO8，施工過程中的潔凈控制、科技含量、建筑材料、精細(xì)度要求高，管控難度大。深化設(shè)計工作是保證正常施工的關(guān)鍵，重點進(jìn)行二次深化設(shè)計，提前發(fā)現(xiàn)各專業(yè)問題并加以解決，對施工質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行管理和控制，減少返工，提高效率。針對上述特點，在機電安裝工程中應(yīng)用BIM技術(shù)。
1臨建場地布置
采用廣聯(lián)達(dá)場布軟件結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行統(tǒng)籌安排，執(zhí)行集團(tuán)公司品牌視覺形象指導(dǎo)冊，將平面布置轉(zhuǎn)為形象、直觀的三維布置圖進(jìn)行場地布置，以適應(yīng)施工生產(chǎn)需要并做到規(guī)模適宜、分區(qū)明顯，順序流暢，方便施工（圖2）。
2電氣暗配管、預(yù)留電盒BIM技術(shù)模擬定位
經(jīng)對建筑工程現(xiàn)場施工質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查，針對管口保護(hù)不好、線管移位、管子的彎曲半徑不大于6D、管子的彎扁度不小于0.1D、管子連接沒用專用套管連接等問題，抽查400點，不合格76點，電氣暗配管一次施工合格率為81%（圖3）。從圖3可看出，“管口保護(hù)不好”及“線管移位”問題累計頻率達(dá)78%，是影響電氣暗配管預(yù)埋質(zhì)量的主要問題，提高電氣暗配管的預(yù)埋質(zhì)量，做好管口的保護(hù)與線管固定是關(guān)鍵，為此采取以下措施。（1）審查動力、照明、通信、自控、消防報警控制等系統(tǒng)圖紙，對系統(tǒng)圖和各樓層管線平面布置圖進(jìn)行審查，明確導(dǎo)管走向。（2）應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬定位，提前確定暗配管、接線盒在現(xiàn)澆混凝土板內(nèi)的位置，確保配管在綁扎鋼筋中的間距，盡量避免配管不齊，管路重疊多，影響現(xiàn)澆混凝土板強度等問題，提高電氣暗配管線一次施工合格率（圖4）。
3各專業(yè)模型搭建
嚴(yán)格按照建模標(biāo)準(zhǔn)建立BIM各專業(yè)模型，如圖5所示。
4BIM族庫建立
針對工程特點新建BIM族庫，包括管道族25個，通風(fēng)族31個，設(shè)備族85個，電氣族17個，共158個（圖6）。
5機電專業(yè)碰撞檢查
各專業(yè)BIM模型完成模型后在Revit軟件中進(jìn)行碰撞檢查，先本專業(yè)的碰撞直接做局部修改，隨后在Naviswork軟件將各專業(yè)整合，進(jìn)行各專業(yè)之間的碰撞檢查，出具碰撞報告，直觀地找到每個碰撞點。關(guān)鍵部位管線綜合優(yōu)化原則是機電管線讓結(jié)構(gòu)，橋架讓風(fēng)管，電氣管線盡可能位于水管上方，小管讓大管、有壓管讓無壓管、無保溫管讓保溫管，價值低的讓價值高的，考慮后期支架設(shè)置、生產(chǎn)成本、綠色文明施工及配合消防、裝修等其他各專業(yè)合理調(diào)整管線排布，在滿足規(guī)范要求的前提下，調(diào)整模型直至零碰撞。累計優(yōu)化碰撞點約1400處，降低了返工率，節(jié)約了工期。
6管線深化設(shè)計
（1）因撓性陀螺裝配間安裝有特殊設(shè)備，吊頂標(biāo)高嚴(yán)格控制在3.6m內(nèi)，但因送風(fēng)管截面2500mm×1500mm，回風(fēng)2000mm×100mm，空調(diào)機組回風(fēng)1000mm×630mm，補風(fēng)800mm×500mm，4層風(fēng)管再加上400mm高的AHU-03末端高效過濾器送風(fēng)口垂直排布，設(shè)計雖滿足吊頂標(biāo)高，但空間位置考慮不足，增加了管線布置的難度，對此采用BIM技術(shù)將回風(fēng)管系統(tǒng)整體提升10cm（局部提升25cm），滿足了設(shè)計要求（圖7）。安全美觀（圖9）。（2）百級間區(qū)域面積380m2，潔凈度要求高，安裝施工位置狹小，每個單間面積3.6m×3.6m，共31個AHU-3高效送風(fēng)口，原設(shè)計方案風(fēng)管多，間隙小，調(diào)節(jié)閥門無法操作，經(jīng)深化設(shè)計后，改為金屬壁板靜壓箱，既方便操作又經(jīng)濟（圖8）。
7綜合支吊架深化設(shè)計與受力分析
按常規(guī)，普通支吊架型鋼選型以參照圖集為主，但因圖集未涉及綜合支吊架的鋼材選型，因此一般是以施工現(xiàn)場工長經(jīng)驗為主，缺乏理論依據(jù)。利用MagiCAD支吊架模塊可彌補傳統(tǒng)空間管理的短板，進(jìn)行支吊架的布設(shè)，經(jīng)受力分析后生成綜合支架優(yōu)選型號，確保設(shè)置與結(jié)構(gòu)校核計算既符合規(guī)范要求，又安全美觀（圖9）。
8可視化交底
針對宇航產(chǎn)品調(diào)試區(qū)、液浮平衡間、百級間關(guān)鍵區(qū)域，在關(guān)鍵部位在施工前采用三維模型及三維漫游對綜合管線進(jìn)行可視化技術(shù)交底，多角度、全方位地查看模型，使操作人員更準(zhǔn)確快捷地理解，執(zhí)行指令更到位，提高了溝通效率，避免了理解誤差（圖10）。
9施工工序動畫模擬
采用施工模擬技術(shù)，能事先預(yù)演施工中的重點、難點和工藝復(fù)雜的施工，過程清晰明了、技術(shù)要點及施工注意事項一目了然，能提前發(fā)現(xiàn)施工中的質(zhì)量、安全等方面的隱患，采取預(yù)防和強化措施。針對百級間潔凈度要求高，施工難度大的特點，通過BIM模型建立工序模擬，提前獲取潔凈區(qū)域內(nèi)的各項參數(shù)，保證合理的操作空間，實行動態(tài)施工交底，確保滿足施工規(guī)范要求。10BIM+VR集成應(yīng)用利用VR設(shè)備，通過第一人稱的視角，身臨其境體驗機電安裝實際效果，使施工單位及業(yè)主直觀感受設(shè)計意圖，采用更加合理的機電深化設(shè)計方案。
參考文獻(xiàn)
[1]吳月華.《建筑業(yè)10項新技術(shù)(2017版)》機電安裝工程技術(shù)綜述[J].建筑技術(shù),2018,49(3):265–269.
