劉占強，徐 巍，童 晶，劉登輝，高 寧

（中國建筑一局（集團）有限公司華北公司，天津 300457）

1 工程概況

廊坊《只有紅樓夢》戲劇幻城為大型情景園林劇場園區(qū)類工程，占地面積約30萬m2，總建筑面積約44萬m2。園區(qū)內(nèi)包括A1～A5核心劇場、B1～B6管理用房、C1～C10情景園林、D1～D21商業(yè)水街、東西游客中心和主題酒店等45棟單體組成（見圖1）。核心劇場地上3～4層，最高21.6m，劇場頂部為鋼結(jié)構(gòu)桁架。本工程建筑單體及業(yè)態(tài)種類多，機電系統(tǒng)復(fù)雜，涉及4家建筑設(shè)計院，多家專業(yè)設(shè)計單位，還包含古建、燈光舞美等文化、演出專業(yè)隊伍，參建單位眾多。

圖1 項目效果

2 機電深化設(shè)計常見問題

2.1 專業(yè)考慮不齊全

機電深化設(shè)計除包含給排水、暖通空調(diào)、強弱電、消防等常規(guī)機電專業(yè)外，還需考慮與混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)、精裝修、智能化、幕墻、景觀園林等專業(yè)的協(xié)調(diào)配合，特殊工程如本工程還需考慮古建、舞美、燈光等演繹專業(yè)相關(guān)內(nèi)容。

2.2 設(shè)計溝通不及時

目前，大多數(shù)工程未進(jìn)行三維正向設(shè)計，設(shè)計院按傳統(tǒng)模式出具二維圖紙，建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電五大專業(yè)受二維圖紙所限，相互之間考慮較難周全，施工單位需進(jìn)行大量深化設(shè)計工作。施工單位需從工程整體出發(fā)，全專業(yè)考慮，發(fā)現(xiàn)碰撞、不協(xié)調(diào)等問題及時溝通協(xié)調(diào)解決，要考慮設(shè)計院內(nèi)部溝通效率，特別是本工程涉及多家不同建筑和精裝設(shè)計單位，交叉面眾多，可通過搭建設(shè)計協(xié)同平臺，借助二三維一體化提高設(shè)計協(xié)同效率。

2.3 深化設(shè)計開展不及時，與商務(wù)招采脫節(jié)

機電深化設(shè)計工作開展時間較晚，不利于進(jìn)行一些可能的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化。建議總包進(jìn)場后圖紙具備即開展全專業(yè)的機電深化設(shè)計工作，相應(yīng)部位結(jié)構(gòu)施工前即完成大部分深化設(shè)計，便于對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。機電深化設(shè)計要與設(shè)備招采聯(lián)動，及時確定設(shè)備選型，有助于預(yù)埋階段施工，要充分考慮特殊設(shè)備招采周期，保障設(shè)備按計劃進(jìn)場安裝。

2.4 與現(xiàn)場施工脫節(jié)

深化設(shè)計工作不是簡單地建模、畫圖，在滿足設(shè)計規(guī)范和功能要求的基礎(chǔ)上，還要滿足施工規(guī)范及運維檢修需要。深化設(shè)計工作要結(jié)合現(xiàn)場機電各專業(yè)分判模式，明確各分包界面和工序安排，特別是綜合支吊架的應(yīng)用。除業(yè)主、設(shè)計、總包人員外，建議分包技術(shù)人員和設(shè)備供應(yīng)商參與深化設(shè)計工作，保障深化設(shè)計成果落地實施。

3 ICOD機電深化設(shè)計體系實施

本工程機電系統(tǒng)復(fù)雜、參建方眾多，總包機電深化設(shè)計實施和管理難度大，故運用ICOD機電深化設(shè)計工作體系指導(dǎo)相關(guān)工作，如圖2所示。

圖2 ICOD機電深化設(shè)計體系

3.1 二三維一體化應(yīng)用

本工程應(yīng)用BIM技術(shù)，對機電工程進(jìn)行二三維一體化深化設(shè)計。工程初期，建立結(jié)構(gòu)、建筑、機電全專業(yè)三維模型，提前發(fā)現(xiàn)并解決各專業(yè)間的不協(xié)調(diào)，輔助設(shè)計優(yōu)化。除機電各專業(yè)內(nèi)部間的管線綜合、精確定位外，還需特別注意機電與鋼結(jié)構(gòu)桁架、防火卷簾、精裝天花等特殊部位的深化設(shè)計。深化設(shè)計成果二三維相結(jié)合，通過三維模型導(dǎo)出二維圖紙，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計等審核審批后實施。在設(shè)備機房、管廊等復(fù)雜部位出具二三維一體化的施工圖紙，包括平面、剖面、側(cè)面、三維圖等，再輔助以移動設(shè)備上的輕量化模型，直觀指導(dǎo)現(xiàn)場施工，避免拆改，保障順利施工。

3.2 搭建協(xié)同工作平臺

本工程核心劇場、東西游客中心、水街為不同的建筑設(shè)計院和裝修設(shè)計單位，工程單體及參建單位眾多。應(yīng)用信息技術(shù)搭建網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺（應(yīng)用BIM360協(xié)同平臺），建立溝通協(xié)調(diào)機制，明確工作流程與審圖流程（見圖3），進(jìn)行高效的工作協(xié)同。

圖3 深化設(shè)計工作流程

協(xié)同平臺分為兩部分，一部分是設(shè)計協(xié)同，另一部分是現(xiàn)場管理協(xié)同（見圖4）。參與協(xié)同工作的不同單位和人員分配不同的權(quán)限，通過技術(shù)和深化設(shè)計人員進(jìn)行無縫銜接，由總包進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。需要說明的是，工程各參建方均納入?yún)f(xié)同平臺，總包的技術(shù)、機電、工程等部門均納入現(xiàn)場管理協(xié)同，實現(xiàn)不同權(quán)限內(nèi)的信息實時傳遞。協(xié)同平臺的搭建確保信息時效性，提升溝通和解決問題效率，減少60%以上的溝通成本，保障項目高效運行。

圖4 協(xié)同平臺框架

3.3 對原設(shè)計圖紙進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化、方案優(yōu)化

在工程建設(shè)初期，根據(jù)工程特點進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化和方案優(yōu)化。本工程通過對原設(shè)計方案進(jìn)行綜合分析，從建筑全生命周期綜合考慮，借鑒市政工程地下綜合管廊技術(shù)，在園區(qū)內(nèi)設(shè)計類管廊，將室外主要埋地管線集中布置于類管廊內(nèi)，合理有效利用地下空間。創(chuàng)新性地對類管廊進(jìn)行平面布置，確定入廊管線并進(jìn)行管線復(fù)核計算，對類管廊進(jìn)行艙室斷面設(shè)計。優(yōu)化后類管廊與主劇場同期開始建設(shè)，使工程進(jìn)度滿足排練和演出計劃要求，有利于工程總體部署及質(zhì)量、安全保障，提升園區(qū)運營維保管理能力，便于后期擴容，減小維保成本，最大化運營收益。

對A5中心劇場進(jìn)行CFD（計算流體動力學(xué)）分析，分別從夏季、冬季2種工況對劇場內(nèi)風(fēng)速、溫度、濕度進(jìn)行模擬，優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和管線，通過增加風(fēng)口數(shù)量、優(yōu)化風(fēng)口位置提高體感舒適度。

3.4 全專業(yè)深化設(shè)計

應(yīng)用BIM技術(shù)對機電全專業(yè)進(jìn)行深化設(shè)計，出具預(yù)留預(yù)埋圖、平面圖、二三維一體化設(shè)計圖、支吊架布置圖、管井詳圖等全套深化設(shè)計圖紙。機電深化設(shè)計要考慮全專業(yè)，實現(xiàn)零碰撞；設(shè)計綜合支吊架，優(yōu)化凈高，明確安裝工序，考慮施工和檢修空間，保障深化設(shè)計成果的落地實施。本工程制冷機房循環(huán)泵組采用預(yù)制裝配式工藝，采用模塊化安裝，節(jié)省工期，提高安裝質(zhì)量。

4 體系實施保障機制

4.1 “3+3”校審流程

建立“3+3”校審流程，保障深化設(shè)計圖紙的準(zhǔn)確性，確保成果落地應(yīng)用（見圖5）。

圖5 “3+3”校審流程

4.2 “6+N+N”溝通協(xié)調(diào)機制

在協(xié)同平臺的基礎(chǔ)上，建立“6+N+N”溝通協(xié)調(diào)機制，實行“全過程+全員+全專業(yè)”的溝通機制。

1）全過程（6類會議） 深化設(shè)計貫穿于項目全過程，通過策劃會、討論會、協(xié)調(diào)會、內(nèi)審會、交底會、總結(jié)交流會等6類會議協(xié)調(diào)推進(jìn)相關(guān)工作開展；還可根據(jù)需要召開專項培訓(xùn)會、創(chuàng)優(yōu)策劃會等會議。

2）全員（N） 項目部技術(shù)、機電、商務(wù)、工程、質(zhì)量等各系統(tǒng)全員參與，外加項目各專業(yè)分包（含甲指分包），業(yè)主、設(shè)計等各參與方。

3）全專業(yè)（N） 機電深化設(shè)計是總包工程深化設(shè)計的有機組成部分，應(yīng)與結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、消防、弱電、幕墻、景觀園林等專業(yè)充分協(xié)調(diào)配合。

4.3 人才培養(yǎng)

深化設(shè)計人員需上承設(shè)計，下接施工，綜合能力要求高，不僅需要懂設(shè)計，而且要解施工現(xiàn)場，具備一定的綜合協(xié)調(diào)和解決問題能力。該項目進(jìn)行深化設(shè)計工作的人員存在經(jīng)驗不足的問題，需系統(tǒng)性培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，理論與實踐相結(jié)合，設(shè)計與現(xiàn)場相結(jié)合，全方位提高綜合素質(zhì)，保障體系運行。

5 結(jié)語

通過構(gòu)建ICOD機電深化設(shè)計體系，有效提升大型公建項目深化設(shè)計工作效率和質(zhì)量，有機組織參建各方進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化、方案優(yōu)化和深化設(shè)計，實現(xiàn)機電安裝“零開洞”和“零拆改”，通過BIM技術(shù)應(yīng)用和管理創(chuàng)新實現(xiàn)工程降本增效和品質(zhì)提升，贏得業(yè)主等各方的認(rèn)可和信賴，并取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。