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        群體住宅項目地下車庫BI M機電適用性研究

        2023-11-09 09:09:54胡蒙蒙張少斌
        機電信息 2023年21期
        關(guān)鍵詞:凈高車庫機電

        許 彬 林 杰 胡蒙蒙 景 婷 張少斌

        (陜西建工第五建設(shè)集團有限公司,陜西 西安 710032)

        0 引言

        隨著我國城市化進程的不斷推進[1]、核心城市群的形成[2],城市住房需求不斷增大,但基礎(chǔ)配套健全的土地資源有限,且還在日益減少,因此形成了住房需求與土地資源之間的矛盾。群體住宅具有占地面積小、可容納人口多等特點,是解決上述矛盾的有效手段,但其施工難度低且工期短,導(dǎo)致施工單位BIM應(yīng)用收益低。

        如今,建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)機電應(yīng)用十分全面,王彩虹[3]通過對某群體高層住宅項目BIM技術(shù)進行系統(tǒng)性研究應(yīng)用與歸納總結(jié),梳理了一條完整的BIM技術(shù)路線,其中機電專業(yè)部分如圖1所示。

        圖1 BIM機電應(yīng)用研究路線圖

        在技術(shù)路線的各個節(jié)點上,也有大量的BIM從業(yè)者進行研究與探索,如孫琳等人[4]對BIM機電樣板的建立進行過歸納總結(jié);董曉麗等人[5]對BIM機電建模從項目樣板到協(xié)同工作進行了分析;陳康等人[6]對地下車庫中BIM機電管綜優(yōu)化設(shè)計頗有心得。但以上應(yīng)用在普通房建項目中推廣價值較低,主要存在以下三點原因:

        (1)群體住宅項目施工難度低、技術(shù)體系完整、工期緊,BIM機電應(yīng)用空間受限。

        (2)一般群體住宅項目部配備BIM工程師一名,負責(zé)BIM應(yīng)用策劃方案撰寫、全專業(yè)BIM模型建立以及項目BIM應(yīng)用等工作,人力投入有限。

        (3)地下車庫機電專業(yè)現(xiàn)場施工調(diào)整空間較大,僅對復(fù)雜節(jié)點的策劃方案要求較高,而BIM方案與現(xiàn)場需求脫節(jié)。

        適用性研究的目的就是通過對施工現(xiàn)場進行需求分析,制定BIM機電應(yīng)用技術(shù)路線、對BIM機電應(yīng)用進行優(yōu)先級排序,實施過程中分步式建模,以解決現(xiàn)場問題為導(dǎo)向,提高工程質(zhì)量與項目收益。

        1 工程概況

        某群體住宅類項目占地72 828.92 m2,含1個地下車庫、15棟住宅樓、10棟商鋪以及1個幼兒園。其中地下車庫為框架結(jié)構(gòu),連通15棟住宅樓與10棟商鋪,含地下一層與地下二層,面積約為75 410 m2[7]。

        因人力有限,明確BIM機電應(yīng)用范圍為地下車庫,建模范圍為給排水、暖通、電氣三個專業(yè),采用“漸進明細”的建模方式,即第一次按照設(shè)計圖紙進行翻模;第二次以風(fēng)管下皮為基準控制凈高,進行管綜粗略優(yōu)化;第三次依據(jù)現(xiàn)場需求對部分區(qū)域進行深化設(shè)計。

        2 BIM機電應(yīng)用情況調(diào)查

        為進一步確定BIM機電在地下車庫場景下的應(yīng)用方向,BIM工程師針對項目管理部設(shè)計了BIM機電應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查問卷[8],面向業(yè)主方發(fā)放調(diào)查問卷20份,向參與過群體住宅項目的施工人員及管理人員發(fā)放問卷60份,共計收回有效問卷數(shù)量為76份。其中,工作年限為5年以上的人員有45人,占比為59.21%;學(xué)歷為本科及以上的人員有52人,占比68.42%;施工單位人員有59人,占比77.63%;數(shù)量均超過一半,說明此次問卷調(diào)查過程中,受訪人員經(jīng)驗較為豐富,所獲數(shù)據(jù)有一定的代表性。筆者總結(jié)整理問卷調(diào)查得出結(jié)論如圖2所示。

        圖2 調(diào)查問卷結(jié)論

        通過上述分析可知,BIM應(yīng)用不被看好的主要因素有:(1)BIM配套設(shè)施投入成本較大;(2)BIM技術(shù)的收益未達預(yù)期;(3)在以往項目中未建立適用于項目部的BIM應(yīng)用流程;(4)BIM工程師的專業(yè)水平不夠。

        此外,機電管理人員依據(jù)過往經(jīng)驗,從現(xiàn)場施工的角度對現(xiàn)階段BIM機電應(yīng)用重要性做出了優(yōu)先級排序,如表1所示。

        表1 BIM機電應(yīng)用優(yōu)先級排序表

        3 BIM機電技術(shù)路線確定

        根據(jù)項目相關(guān)方的需求及應(yīng)用優(yōu)先級,BIM工程師建立了適用于本項目的BIM機電應(yīng)用技術(shù)路線,并在施工過程中依據(jù)現(xiàn)場需求變化,靈活調(diào)整應(yīng)用優(yōu)先級次序,實現(xiàn)BIM創(chuàng)效的目的。BIM應(yīng)用實施技術(shù)路線如圖3所示。

        圖3 BIM機電應(yīng)用技術(shù)路線

        4 BIM機電應(yīng)用

        4.1 圖紙分析

        依據(jù)需求分析標準,BIM工程師主要熟悉設(shè)計圖紙以下內(nèi)容:項目系統(tǒng)構(gòu)成及對建模的影響(表2)、復(fù)雜節(jié)點個數(shù)及分布位置、設(shè)備房的數(shù)量及分類[9]等,并對接確認業(yè)主方的特定需求,形成BIM機電應(yīng)用策劃方案。

        表2 系統(tǒng)分類分析表

        4.2 確定建模方案

        在明確建模范圍及精細度的前提下,第一次翻模工作能快速完成。將圖紙分析得到的需求清單梳理后,需深入分析形成對應(yīng)的建模注意事項(表3),在第二次機電優(yōu)化階段可一次成型[10],避免后續(xù)反復(fù)修改模型,提高BIM機電應(yīng)用效率。第三次只需和施工現(xiàn)場及時對接,對點進行復(fù)雜節(jié)點深化設(shè)計即可。

        表3 機電建模方案一覽表

        4.3 BIM機電模型建立

        BIM機電建模的整體思路為:(1)機電專業(yè)項目樣板建立[11],在此不進行贅述;(2)對風(fēng)管進行建模,其頂部預(yù)留50 mm貼梁底并保持底平,其下皮作為凈高控制參考面;(3)其余管線按X-Y方向雙層排布,其中與風(fēng)管平行方向的底層管線下皮與風(fēng)管下皮平齊,上層管線緊貼底層管線安裝,垂直方向的管線貼梁底,并充分利用梁窩保證最大凈高(圖4)。

        圖4 BIM機電模型展示(部分)

        模型的精細程度可根據(jù)項目進度、需求緊急程度、可調(diào)配人力等靈活調(diào)整,如在本項目給排水專業(yè)中,第一次翻模時僅建立干管模型,支管的建模工作在第二次和第三次深化工作中完成。

        4.4 BIM機電應(yīng)用實施

        第二次模型優(yōu)化工作進行過程中,現(xiàn)場需求變更為:(1)BIM機電管綜方案輸出;(2)地下車庫復(fù)雜節(jié)點無須深化,現(xiàn)場可根據(jù)管綜方案靈活處理。因此,將BIM機電應(yīng)用順序調(diào)整為凈高分析、管綜排布方案、設(shè)備房深化設(shè)計。

        4.4.1 凈高分析

        在需求確定階段,BIM工程師對凈高要求進行整理歸納(表4),并對地下車庫B1層與B2層進行了凈高分析[12],圖5所示為地下車庫B2層凈高分析模型。

        表4 凈高要求一覽表

        圖5 B2層凈高分析模型

        4.4.2 管綜排布方案

        在凈高分析方案審核通過后,可確定合理的管綜排布方案,本項目的方案如表5所示。

        表5 管綜排布方案

        在車位處的管綜排布如圖6和圖7所示。

        圖6 B1層車位處管道布置圖

        圖7 B2層車位處管道布置圖

        4.4.3 設(shè)備房深化設(shè)計

        項目地下車庫的設(shè)備房含充電樁配電室、專變機房、熱交換站、生活水泵房等,其空間有限,但管件尺寸較大[13]。

        BIM工程師依據(jù)設(shè)計圖紙先翻模,再進行二次深化設(shè)計。設(shè)備房深化工作不受地下車庫整體模型建模進度的影響。圖8為熱交換站深化渲染圖。

        圖8 熱交換站深化渲染圖

        5 結(jié)論及展望

        通過此次BIM機電在地下車庫中的適用性應(yīng)用研究,得到如下結(jié)論:

        (1)項目前期收集項目相關(guān)方需求,再結(jié)合設(shè)計圖紙形成建模注意事項,可有效控制過程變更,提高BIM應(yīng)用效率。

        (2)BIM機電應(yīng)用優(yōu)先級的確定與執(zhí)行,能最大限度配合現(xiàn)場,保證施工進度與質(zhì)量。

        (3)采用“漸進明細”的建模思路,三次建模均統(tǒng)一建模準則,可形成管理措施,在同類項目中可實現(xiàn)復(fù)制性推廣。

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