基于BIM的Revit機電安裝在地下室建設中的應用

（中鐵十五局集團東來地產開發有限公司，河南鄭州 450015）

建筑工程項目一般由多個工程環節構成，機電安裝工程是建筑的重要組成部分，與人們的日常生活息息相關。機電安裝工程存在各專業設計圖紙相對分離、各管線空間位置關系不明朗、設備與系統種類繁多、交織密集、布置空間狹窄、工序穿插繁雜以及綜合協調難度大等問題，現場工程管理人員工作任務繁重。

目前，BIM技術已經涉入工程建設領域，但與建筑工程機電安裝的深度融合不常見，應用BIM可視化模型和綜合深化設計、工程量統計、輔助出圖等技術，以提高對現場施工的科學指導，減少人為失誤，保證施工質量，節約成本，提升整體施工管控水平。

1 工程概況

河南省周口市某項目占地面積7.74 萬m2，總建筑面積為31.94 萬m2，項目三期（15#～17#樓）是最后一期在建工程，于2018年3月開工建設，三棟樓均為框剪結構。

15#樓地下1層、地上28層，總建筑面積38 005.93 m2；16#樓地下1層、地上32層，總建筑面積32 557.94 m2；17#樓地下1層、地上32層，總建筑面積30 078.64 m2。

項目三期地下室總面積8 902.68 m2，設有人防區和人防設備、車庫、2所居民及1所商業配電室等，空間狹小、管線錯綜復雜、工程體量大，施工安裝難度大。

2 項目的前期準備

2.1 創建項目地下室建筑和結構模型

在Revit中，建筑樣板對應建筑專業，結構樣板對應結構專業[1]。一個項目中包含多個專業時，需要使用構造樣板，但軟件自帶的樣板不適合我國的相關制圖與設計規范，因此需要工程師自行定義。因為機電安裝緊緊依附于項目的建筑和結構模型，所以建立好基礎模型尤為重要，其可以在直觀分析的同時，消除部分結構、建筑審圖和實際施工中不合理因素。

2.2 建立機電專業樣板

與建筑和結構樣板類似，機械樣板對應機電專業，同樣需要工程師結合我國規范標準與自身項目的實際情況，對其進行修改[2]。

項目樣板的設置作為一個項目開始的先決條件，只有依托完善的樣板文件，各專業工程師相關模型的搭建才能有序進行，在設計流程中無損傳遞。

機電專業樣板在載入建筑和結構模型之前，主要的工作包括：

①建立一套完善的管道和線路系統；

②創建與項目相匹配的各類機電族文件[3]。

3 與地下室土建施工的初步協同

3.1 掃除土建預留預埋遺漏問題

項目地下室建筑電氣、給排水、風施專業（孔洞、管徑滿足50 mm以上）共計5處預留洞口土建施工圖紙有遺漏表達，通過BIM的三維模型能在前期掃除大部分，避免了后期的簽證、后補救等對結構的損傷及費用。

預留預埋遺漏問題數據統計如表1所示。

表1 土建預留預埋遺漏問題匯總

3.2 暴露各專業碰撞問題

構建模型的過程是一次提前模擬施工和校審設計圖紙的工作，機電工程各專業在平面圖中很難協同到位，但通過三維模型的搭建較容易，能夠直觀地發現并明確同專業同類型、同專業不同類型、不同專業之間的碰撞問題。

例如因人防設計原因人防戰時風機室設備占用原3#居民樓配電間，導致該配電間讓位至隔壁，商業配電間由于空間不夠，分離至16#地下室最西側房間，中途通道狹窄、機電管線密集、后期施工難度大，從模型中碰撞發現并進行了提前分流部分管線位置走向。

風管與風管翻彎時碰撞如圖1所示。

圖1 風管與風管翻彎時碰撞

4 地下室機電綜合深化設計運用

在傳統項目建設中，由機電管線碰撞而引起的拆裝、返工仍需花費大量成本，BIM技術的應用能夠有效規避和遏制此類現象，使項目管理精細化更客觀、科學，主要體現在以下幾方面：（1）提高了安裝平、立面的精度控制；（2）提高了建筑空間利用率；（3）降低了安裝成本；（4）便于后期運維。對于管線優化應根據管線的系統性能、美觀、檢修、造價等因素，充分考慮管線的避讓原則，如小讓大、分讓主、壓力讓重力、給讓排、常溫讓高（低）溫、低壓讓高壓、氣體讓水、金屬讓非金屬、一般讓通風、閥件少讓閥件多、施工簡單讓施工難、檢修次數少讓檢修次數多、臨時讓永久、新建讓已建成等[4]。

本項目地下室人防車庫區BIM機電模型標高排布方案分三層：

（1）頂層為消防噴淋管，管道緊貼梁底，濺水盤離地庫頂板75～150 mm，以節約設備空間。

（2）中間層為低區和高區消火栓管道、給水和壓力排水管道、電氣橋架平行布排，電氣橋架不得平行置于消防噴淋管道下面。

（3）由于風施系統尺寸較大，為了減少其他管線的翻彎及方便后期檢修，需要將風管置于下底層。當風管或其他障礙物寬度大于1.2 m時，其下方應增設下垂型噴頭，人防區吊式照明燈具安裝完成后，保證地庫最終凈空高度為2.4 m，且所有的設備、管線規避平行置于行車道上方[5]。

5 BIM在本項目地下室其他方面的運用

5.1 工程量統計

機電安裝工程材料系統復雜、種類繁多，且設計變更較多，因此時常出現圖紙中的數量與實際計算結果不同的情形。這給材料管理和成本預算造成了一定的困擾，在建族時利用BIM技術，將機電設備的族類別、類型以及類型下面的尺寸、材質、著色等信息高度集成參數化。利用Revit的“明細表”功能，可以快速統計工程量，導出表格或導入兼容的預算軟件中，實現算量的便捷化、快速化、準確化[6]。

風管明細如表2所示。

表2 風管明細表

5.2 輔助出圖

經過深度優化的機電工程綜合模型可生成平、立、剖面圖，滿足實際工程需要；針對配電室、消防和生活水泵房、風機房等復雜機房，可以生成三維立體、透視圖，幫助工程人員更直觀、清晰了解機電設備與管線的排布；有變更需要時，只需修改族類型參數，重新導入模型中覆蓋替換原有數據，便能實現實時自動改圖。

6 結語

綜上所述，本項目地下室機電安裝工程在一、二期傳統管理模式的基礎上不斷進行總結、提煉，在三期借助BIM的Revit技術進一步推進落實，采用科學有效的措施，實體質量和觀感質量提升顯著。