李垚君

（上海原構(gòu)設(shè)計咨詢有限公司，上海 200030）

1 工程概況

本項目位于安徽省合肥市，是一個綜合性大型商業(yè)購物娛樂中心，總建筑面積17×104m2，包含商業(yè)、餐飲娛樂、影院、超市等多種配套服務(wù)業(yè)態(tài)。制冷機房位于地下1 層汽車坡道拐角處，機房門前區(qū)域為超市貨車卸貨區(qū)，機房面積為500m2（見圖 1）。

機房主要設(shè)備包含：3 臺水冷離心式冷水機組（制冷量：4 571kW）、1 臺水冷螺桿式冷水機組（制冷量：1 472kW）、12 臺循環(huán)泵組、分集水器、化學(xué)加藥裝置等。

2 BIM 參與階段及因素

2.1 BIM 應(yīng)用原因

圖1 制冷機房深化三維示意圖

運用BIM 技術(shù)為業(yè)主提供直觀的多元增值服務(wù)，涵蓋制冷機房設(shè)計與施工的圖紙深度交圈分析、機房內(nèi)全專業(yè)多參建方的問題分析及深化要點、模塊化拆分及施工的復(fù)雜節(jié)點多方三維分析等。極大減少現(xiàn)場動火、動電、電焊、加工導(dǎo)致的聲、光、氣污染；減少大量高空作業(yè)帶來的安全隱患；實現(xiàn)深化設(shè)計成果落地性和機房施工工期進度可控性【1】。

2.2 BIM 參與階段

在工程項目設(shè)計階段的中后期，BIM 技術(shù)介入項目中，與設(shè)計人員相配合【2】。

在該階段配合，可以為設(shè)計人員提供機房的凈高復(fù)核、設(shè)備安裝位置復(fù)核、管道占位空間復(fù)核、設(shè)備基礎(chǔ)荷載復(fù)核等相關(guān)工作。并初步優(yōu)化機房設(shè)備管道的大概排布情況、主要維修通道的路徑及機房凈高情況、設(shè)備更換運輸通道的路徑復(fù)核、排水溝的設(shè)置情況等（見圖2）。

圖2 機房空間示意圖

在該階段，落實暖通專業(yè)在制冷機房內(nèi)通風(fēng)管道的設(shè)計情況，明確機房內(nèi)風(fēng)管系統(tǒng)的風(fēng)機位置、風(fēng)管尺寸、管底標(biāo)高及有無保溫層等信息。落實給排水專業(yè)在機房內(nèi)的管道入戶點位、管道尺寸及路由、設(shè)備布置和末端點位等信息。

在該階段，分析電氣專業(yè)對制冷機房的供電橋架進線點位確定、機房內(nèi)橋架路由情況，若機房內(nèi)有電氣配電箱柜，應(yīng)明確配電裝置的安裝位置、安裝方式、防護等級及管線敷設(shè)方式等，確保用電安全。

該階段完成后，BIM 模型與制冷機房CAD 施工圖內(nèi)容應(yīng)相互對應(yīng)。該時間節(jié)點，將圖紙及模型等項目資料存檔備案，之后進入BIM 深化設(shè)計階段。

2.3 BIM 影響因素

BIM 技術(shù)在設(shè)計階段介入工程項目，為圖紙設(shè)計提供優(yōu)化思路，深化機房排布情況，協(xié)調(diào)性強。BIM 技術(shù)可以加深設(shè)計階段至深化階段的成果交接內(nèi)容，弱化工程上下游階段間隔，減少二次深化帶來的設(shè)計變更工作量，推進工程信息從設(shè)計階段到施工階段的交接。

3 BIM 技術(shù)應(yīng)用流程與方法

3.1 機房全專業(yè)建模及控制要求

1）全專業(yè)建模。依據(jù)施工圖信息，應(yīng)用BIM 軟件對機房涵蓋范圍內(nèi)建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、給排水、暖通等所有專業(yè)進行1∶1比例的模型建立，作為深化設(shè)計階段初始模型。依據(jù)施工圖信息，對機房范圍外1~2m 位置范圍內(nèi)的建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、給排水、暖通等主要專業(yè)進行1∶1 比例的模型建立，用來校驗管道進出制冷機房位置的安裝空間【3】。

2）建模精度要求。暖通專業(yè)應(yīng)建模出所有尺寸的管道、閥門、設(shè)備機組（含冷水機組、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、分集水器、螺旋空氣雜質(zhì)分離器、全自動軟化水裝置、膨脹水箱、化學(xué)加藥裝置等）、設(shè)備基礎(chǔ)、管道保溫、管道附件（含能量計、壓差傳感器、壓力表、溫度計、自動排氣閥、止回閥等）、進出機房管道的套管，還應(yīng)包含機房內(nèi)風(fēng)機、風(fēng)管管道、所有風(fēng)閥、風(fēng)管保溫等。

電氣專業(yè)應(yīng)對供電橋架、配電箱柜（若落地安裝應(yīng)將設(shè)備基礎(chǔ)建模）、配電管線、進出機房預(yù)留套管或預(yù)留洞位置進行建模。

給排水專業(yè)應(yīng)對消防系統(tǒng)噴淋管道（含套管）至末端噴頭、排水溝、集水井及設(shè)備等進行建模。

建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)按圖紙對墻、梁、板、柱等模型構(gòu)件進行建模。

3.2 裝配式深化設(shè)計和裝配模塊劃分

1）機電專業(yè)深化設(shè)計。在該階段，將基于施工圖的模型進行多方優(yōu)化，包括設(shè)備機組位置再次復(fù)核、設(shè)備管線分層、分區(qū)、分系統(tǒng)優(yōu)化排布等。應(yīng)考慮到設(shè)備機組和管線閥門的安裝操作空間，設(shè)備機組的檢修維護空間和機房主要檢修通道凈寬與凈高，并應(yīng)考慮設(shè)備更換時，有設(shè)備更換運輸通道空間路由等。

2）機房排布因素影響。機房優(yōu)化排布時，應(yīng)先確定制冷機組設(shè)備位置，確定連接制冷機組的管道位置、管道空間分層關(guān)系、管道附件（如閥門、壓力表等）在管道上的安裝位置。合理劃分空間的同時，還應(yīng)保證機房的凈高要求等。待制冷機組、配電柜等大型及重要設(shè)備優(yōu)化排布后，根據(jù)原始模型中的水泵位置和關(guān)聯(lián)管道的路由，結(jié)合機房的土建條件，對機房內(nèi)冷卻水泵、冷凍水泵及關(guān)聯(lián)的供回水管道進行合理排布。然后對風(fēng)機管道進行合理的空間排布，優(yōu)化機房的主要設(shè)備管道空間關(guān)系?；谝褍?yōu)化的模型對給排水專業(yè)的各類管道、噴頭點位及排水溝位置進行調(diào)整，對電氣橋架、電氣管線、燈具位置、插座位置、消防聯(lián)動點位等末端設(shè)備進行排布。

排布完成后，初步深化模型基本完成，達(dá)到機房內(nèi)所有的專業(yè)構(gòu)件沒有遺漏，主要設(shè)備位置和管道空間分層關(guān)系位置等條件已經(jīng)成熟。在該時間節(jié)點將深化圖紙及深化模型等項目資料存檔備案，之后進行下一步BIM 深化流程。

3）模塊劃分基本原則。模塊是裝配式制冷機房的基本組成單元，通過安排各模塊進場安裝順序，達(dá)到機房的高效安裝。在模塊劃分時，應(yīng)收集好機房的設(shè)備參數(shù)資料，含制冷機組、水泵、配電柜、風(fēng)機等設(shè)備的尺寸、重量等。本項目的機房模塊劃分按照“雙水泵+單柱跨”的拆分方式，將每2 個水泵及配套管道優(yōu)化為1 個模塊單元（見圖3），設(shè)定每柱跨內(nèi)可安裝放置1 個模塊；其他機電管線按柱跨或系統(tǒng)進行模塊劃分。制冷機組優(yōu)先并單獨進場安裝，分集水器及關(guān)聯(lián)管道、電氣橋架和風(fēng)機風(fēng)管作為單獨模塊穿插安裝。

圖3 裝配模塊定位及模塊三維示意圖

模塊劃分后，對各個模塊進行編號命名，模塊之間的管道應(yīng)斷開并根據(jù)設(shè)計說明中管材的連接方式預(yù)留接口，如法蘭連接預(yù)留管道法蘭片。模塊劃分后進行支吊架深化，針對不同模塊深化不同的支吊架方案，確保支吊架深化到位。支架深化過程中，應(yīng)考慮設(shè)備管線減震裝置、管道固定裝置等，可與支吊架組合安裝形成一體式模塊。

模塊劃分完成后，進行綜合校審，機房工程相關(guān)的各參建方需參加，針對機房優(yōu)化進度和各個模塊優(yōu)化深度進行校審，并將會議記錄和校審意見整理成文，反饋修改至模型中，將文檔與模型整理并歸檔。

4）設(shè)備機房其他影響因素。設(shè)備機房的順利建造需各方傾心配合，無信息滯后等影響。在機房深化模塊劃分過程中，注意各設(shè)備機組參數(shù)應(yīng)落實、模型中機房各專業(yè)構(gòu)件應(yīng)完備、各參建方提供參數(shù)應(yīng)精確、機房工程施工工期和項目總工期流水排布應(yīng)提前交圈等。

5）某一模塊深化加工圖。機房模型深化模塊劃分后，將其中一個模塊繼續(xù)深化到加工圖深度。該流程需參建方中的加工廠、裝配廠等參與。不僅校驗機房中模塊深化深度是否達(dá)到加工要求，并且保證機房模型精度可傳遞到下游行業(yè)中的加工廠內(nèi)，可預(yù)制加工組裝。應(yīng)核實機房模塊在工廠至項目所在地之間是否存在運輸問題。機房工程安裝過程中，應(yīng)與總承包管理單位達(dá)成協(xié)調(diào)，預(yù)留好模塊進場安裝的施工條件。

3.3 各參建方提資與校審

1）設(shè)備參數(shù)明確。機房深化初期，應(yīng)提供機房范圍內(nèi)所有設(shè)備確定的選型參數(shù)。明確管材參數(shù)、管道附件選型參數(shù)、管道保溫層材質(zhì)等，還應(yīng)再次復(fù)核機房土建條件。

2）明確預(yù)制加工廠商信息。機房深化中期，應(yīng)選擇確定加工預(yù)制廠商信息，預(yù)制加工單位應(yīng)提前介入機房深化階段，保證BIM 模型深化程度可延展到加工精度。

3）與總承包管理方協(xié)調(diào)。在機房深化后期，明確模塊數(shù)量及安裝進場流程，與總承包管理方進行溝通協(xié)調(diào)，保證機房模塊進場條件，實現(xiàn)沒有二次拆改情況。

3.4 機房裝配式安裝模擬

利用BIM 系列軟件對機房深化模型中模塊進行進場安裝流程動畫模擬，用以校驗機房安裝總工期、模塊進場安裝順序確定、安裝空間合理性等，明確呈現(xiàn)出機房安裝工期天數(shù)對應(yīng)的安裝工作量、模塊安裝數(shù)量、進廠數(shù)量及加工數(shù)量等，工程量工期可控即達(dá)到成本可控，形成工期可控的裝配式機房加工安裝流程文件【4】。

4 結(jié)語

該項目中，通過BIM 技術(shù)在設(shè)計階段介入，并延續(xù)至深化加工階段，加深BIM 技術(shù)在建筑工程流程中的應(yīng)用，加強BIM技術(shù)對項目的管理，實現(xiàn)了BIM 技術(shù)基于項目施工級別的指導(dǎo)。通過對整體項目BIM 技術(shù)回顧，總結(jié)出BIM 實際應(yīng)用點、BIM 技術(shù)在機房工程中的使用流程，實現(xiàn)為建設(shè)方提供多項增值服務(wù)，節(jié)約了投資成本，明顯縮減機房安裝工期，把控建筑機房建設(shè)進度，為今后BIM 技術(shù)推廣起到了一定的作用。