BIM技術(shù)在松江賓館給排水中的應(yīng)用

文_張富皓（上海崮雄建設(shè)工程有限公司，工程師）

建筑行業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)為圖紙落地提供了很大的幫助，在節(jié)約業(yè)主資金、減少返工、方便施工等方面作出了較大的貢獻。在建筑行業(yè)的機電圖紙中，給排水圖紙涉及建筑、結(jié)構(gòu)等多個專業(yè)，較容易出現(xiàn)問題。給排水涉及消防、重力雨污水、給水、壓力廢水、人防廢水、人防給水等方面，傳統(tǒng)繪制的給排水圖紙由于管道數(shù)量多，容易出現(xiàn)重力排水管、人防水管和非人防水管的設(shè)計沖突，非人防水管與梁、卷簾門箱、汽車車道凈高的設(shè)計沖突，加之室外管線均為線條繪制，容易讓施工單位無從下手，導(dǎo)致圖紙無法落地。本文通過分析松江賓館的BIM項目，闡述BIM技術(shù)在給排水圖紙中的應(yīng)用，為解決圖紙落地問題提出相應(yīng)方案。

一、松江賓館項目給排水概況

松江賓館位于上海市松江區(qū)中山東路，用地為原松江賓館所在地，用地南側(cè)現(xiàn)存一幢原松江賓館商務(wù)綜合樓，現(xiàn)擬將北側(cè)剩余用地作原松江賓館新建，用于商業(yè)及辦公。項目地上計容建筑面積23399平方米，其中已建（原商務(wù)綜合樓）6070平方米，新建計容建筑面積17329平方米。場地需提供1788平方米的公共開放空間，作為該區(qū)域室外活動場地。項目新建由地下二層車庫及1#、2#兩座塔樓組成，建筑總高度均為50米，屬于二類高層。地下一層主要為設(shè)備用房、后勤用房、非機動車庫等，地下二層主要為人防、設(shè)備用房與機動車庫。

1#塔樓首層為松江賓館接待展示大廳及賓館大堂，2至3層為賓館客房，4至12層為辦公用房。2#塔樓設(shè)3層裙房，首層為辦公接待大廳及展覽大廳，2至3層為展廳與賓館宴會廳，4至13層為辦公用房。

給排水設(shè)計院圖紙的設(shè)計內(nèi)容包括：紅線內(nèi)給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)（消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)），人防地下室平時設(shè)置給排水以及太陽能熱水系統(tǒng)、氣體消防系統(tǒng)、抗震支吊架、綠化噴灌系統(tǒng)等。BIM根據(jù)這些設(shè)計圖紙建模，提出問題報告并做出管綜出圖。

二、BIM技術(shù)在此項目給排水中的應(yīng)用

（一）審查設(shè)計院圖紙本身的一致性

松江賓館新建項目使用Revit軟件構(gòu)建模型，使建筑、結(jié)構(gòu)、機電所有專業(yè)都體現(xiàn)在一個模型中，可以把所有專業(yè)合在一起，從而發(fā)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)與機電專業(yè)不協(xié)調(diào)的地方。

1.給排水上下樓層立管位置不一致

給排水立管在平面圖中上下樓層不一致是比較常見的問題。如圖1中指出：“一層的給排水管道位置與地下室上來的管道位置不一致，地下室的FL、YL與熱媒管位于同一排，1樓的管道卻分為兩排”，這樣的問題在此項目很普遍。由于CAD的管線定位不準(zhǔn)確，BIM技術(shù)將B1、B2層（B1代表地下一層、B2代表地下二層，下同）的給排水圖紙導(dǎo)入、建模后，發(fā)現(xiàn)很多立管是錯位的，且這些立管與汽車坡道建筑墻碰撞，給排水專業(yè)繪圖人員沒有提醒建筑專業(yè)繪圖人員，導(dǎo)致建筑墻沿著柱中心走后沒有給排水立管的安裝空間，后來經(jīng)過BIM技術(shù)人員提醒，在保證汽車坡道7米寬度的前提下，改成了靠柱外側(cè)走汽車坡道墻。

圖1 給排水上下樓層立管位置不一致

2.給排水平面圖與立面圖編號不一致

給排水平面圖的立管編號與立面圖的立管編號不一致也是常見問題，如圖2指出：“1#-JL-1～4的管道都是從B2層設(shè)置豎管到樓上，系統(tǒng)圖中都是從B1層往上升，兩者不一致；在系統(tǒng)圖中多了重復(fù)的立管1#-JL-4。”除了上述問題，還會出現(xiàn)系統(tǒng)圖中立管是從B1層開始往上延伸，但在平面圖中卻是從B2層往上延伸；平面圖上沒有標(biāo)注管徑，必須要從系統(tǒng)圖中找出相應(yīng)的管徑；或者平面圖中標(biāo)注了管徑，但是與系統(tǒng)圖中不一致；還有平面圖和系統(tǒng)圖中有了重復(fù)的編號，無法辨別管道的管徑等問題。

圖2 給排水平面圖與立面圖編號不一致

3. 給水系統(tǒng)圖與泵房詳圖系統(tǒng)圖不一致

給排水圖中經(jīng)常出現(xiàn)詳圖與總系統(tǒng)圖不一致之處，如管徑不一致、接管位置不一致、低區(qū)與高區(qū)的出水管管徑不一致等，如圖3所示。圖3指出：“1#樓給水系統(tǒng)圖中高低區(qū)水泵都是從同一條DN150的管道吸水，而在1#生活泵房給水管線系統(tǒng)圖中是高、低區(qū)的水泵分別從一根DN100的管道吸水，兩者不一致。”在實際應(yīng)用圖中有很多這樣的情況，比如廁所詳圖與平面圖不一致、廁所詳圖的系統(tǒng)圖與總排水系統(tǒng)圖不一致等。

圖3 給水系統(tǒng)圖與泵房詳圖系統(tǒng)圖不一致

BIM在繪圖的過程中，會審查設(shè)計院圖紙本身的一致性，把發(fā)現(xiàn)的問題匯總在報告中，為施工圖的準(zhǔn)確性做前期檢查工作。

（二）BIM建模對給排水圖紙的優(yōu)化

設(shè)計院的給排水圖紙基本是參考建筑圖畫的，其中各種結(jié)構(gòu)降板導(dǎo)致的梁降低、機械車位與梁的距離過近、給水沿柱下來的立管與配電箱的沖突等情況，BIM技術(shù)都可以提前預(yù)判，并對給排水的路由做出調(diào)整。

1.對復(fù)式停車位上方管線的調(diào)整

復(fù)式停車位是現(xiàn)在地下室的常用設(shè)備，松江賓館的地下停車位比較多，地下二層由于層高較低，從復(fù)式停車位上走管會導(dǎo)致管線與停車位的碰撞，如圖4指出：“3#-XL-36消火栓放在柱子后面，會導(dǎo)致兩邊的復(fù)式車位無法使用，建議放到對面的柱子處；此管道穿越復(fù)式停車位，可能會碰撞復(fù)式停車位，建議此消火栓管道布置在黃色直線的位置。”從圖中可以看出當(dāng)?shù)叵率伊旱着c停車位的凈高只有3.7米時，是不適合從停車位上走管道的，如果一定要走，那么只能在梁上預(yù)留孔洞。本項目建議將給水管從道路中間走，避開停車位；另外，設(shè)計時沒有考慮消火栓使用的便捷性，將消火栓設(shè)置在人員無法通行的2個復(fù)試停車位之間，為了避免這種不合理的情況，BIM技術(shù)對此做了提前規(guī)劃。

圖4 對復(fù)式停車位上方管線的調(diào)整

2.汽車坡道影響生活水箱的檢修

汽車坡道由于有降坡，內(nèi)轉(zhuǎn)角和外轉(zhuǎn)角處的降板高度也不一致，平面給排水設(shè)計中經(jīng)常會忽略汽車坡道的梁和板，導(dǎo)致即使將水箱基礎(chǔ)高度改成200毫米后，高度還是不足，如圖5指出：“此水箱距離頂板底部只有515毫米，不滿足水箱頂距離頂板600毫米的要求，會導(dǎo)致人員清洗水箱或者維修時進出水箱困難；從右側(cè)三維圖可以看到，此處是汽車坡道斜梁，水箱頂部位于高度2150毫米處，此梁的最右側(cè)高度只有2126毫米，水箱頂撞梁。”從圖中可以看出水箱與頂板的距離不足，最右側(cè)水箱頂撞梁，不能滿足檢修的要求。最好的解決方案是把水箱往坡道高的地方移動，水箱檢修口設(shè)置在轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)（此處的坡道比外側(cè)高度高），以達到預(yù)留足夠的檢修高度和不撞梁的目的。

圖5 汽車坡道影響生活水箱的檢修

3.為了保證水箱泄水，增加建筑地溝

水箱基礎(chǔ)通常為500～600毫米，如果基礎(chǔ)只做成150毫米高，那么DN100的排空管是無法從箱底走管的，即使有墊高基礎(chǔ)，管道也是緊貼地面，無法放坡，如圖6指出：“（1）系統(tǒng)圖中溢流管的管徑為DN150，平面圖中為DN100，兩者不一致；（2）已知進水管的管徑為DN100，溢流管的管徑應(yīng)當(dāng)是進水管管徑的2倍，即溢流管的管徑應(yīng)當(dāng)是DN200，圖中溢流管管徑僅為DN150；（3）2#泵房的水箱基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)高0.15米，水箱頂高2.15米；（4）此基礎(chǔ)只有150毫米高，DN100的排空管做個彎頭后高度超出水箱底部，無法有效排水，且管子全部貼地敷設(shè)，無法做管道基礎(chǔ)，建議設(shè)置建筑地溝，使排空管直接進入地溝，設(shè)置在水箱的側(cè)面，如右側(cè)圖；（5）水箱自潔裝置需在系統(tǒng)圖中體現(xiàn)。”在實際應(yīng)用中，設(shè)計院設(shè)計了建筑地溝，放空管采用水箱側(cè)面接，并且預(yù)留了水箱頂部的檢修空間。

圖6 為了保證水箱泄水，增加建筑地溝

4.給排水噴淋立管阻擋汽車行車道

由于地下室上下層汽車坡道位置的不一致，噴淋或消火栓的立管留孔位置會直接阻擋汽車在車道上的行駛。由于地下1層基本是復(fù)式停車位，且停車位距離梁凈高只有3700毫米，左下角的噴淋沒有放置空間。通過BIM技術(shù)的優(yōu)化，將立管設(shè)置在不影響停車位的梁外側(cè)；右上角的噴淋管，由于邊上是垃圾車卸車位，要保證6米的凈寬，最后放置在垃圾臨時堆放場上方，圖紙見圖7。

圖7 給排水噴淋立管阻擋汽車行車道

5.管道撞汽車坡道梁

消火栓要穿越建筑門，門的高度需要從2200毫米降低到2000毫米，從平面圖上看不出問題，但是在三維中就很明顯，修改圖紙后為了人員進出方便，還需在梁上預(yù)留開洞套管的位置，消防管從梁底走，可能會影響通道的凈高，如圖8指出：“（1）如此處的消火栓管道穿越此防火門，此門的高度只能設(shè)置到1900毫米高；（2）此梁的高度只有1157毫米，消防員無法進入操作消火栓、滅火劑瓶，且此段管道施工困難。”最后設(shè)計院更改了消火栓的路由，將消火栓設(shè)置在這根梁外方便取水的地方。

圖8 管道撞汽車坡道梁

6.重力水管阻擋樓梯休息平臺

重力水管影響樓梯休息平臺是給排水專業(yè)普遍出現(xiàn)的問題，如圖9指出：“如按照圖中在此1300毫米處設(shè)置出墻管，可以發(fā)現(xiàn)管道距離樓梯休息平臺以及自行車坡道樓梯平臺的距離只有1243毫米和1993毫米，空間狹隘，人員無法正常通行”。根據(jù)問題報告，此套管只有設(shè)置在1400毫米位置才可以使管道不撞梁，建議修改此排出管路由位置，并且修改室外總體的廢水井位置。

圖9 重力水管阻擋樓梯休息平臺

7.廁所污水管穿梁

1F的污水管從地下室梁下走，會導(dǎo)致出口的高度太低，無法滿足室外總體的出墻管高度要求，在對照結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上設(shè)置套管，套管需距離梁底200毫米以上，且在梁高的1/3的位置。基于以上的復(fù)雜性，給排水設(shè)計人員一般不會在平面圖中繪制出套管的位置，這樣就導(dǎo)致施工的時候無法預(yù)留重力污水管出墻位置，而后期開洞的方式會對結(jié)構(gòu)梁造成破壞；另外給排水設(shè)計人員在繪圖的時候，往往不考慮梁的位置，這在1F的廁所特別明顯，1F的排污管對應(yīng)的是-1F的頂板結(jié)構(gòu)梁，如果只考慮1F墻體位置，就經(jīng)常會發(fā)生污水立管位置穿梁、三通在梁內(nèi)等情況，如圖10指出：“（1）清掃口距離大便坑近，影響馬桶安裝，建議清掃口往下50毫米，大便坑往上100毫米，方便以后清掃維護；（2）排污管的中軸線太靠近小便斗，使得小便斗的順?biāo)o法安裝，且順?biāo)ǖ奈恢媚壳罢迷诹簝?nèi)，建議按照右側(cè)圖示布置管道，不僅可以對準(zhǔn)馬桶立管，且方便管道穿梁。”從圖中可以看出，清掃口距離馬桶立管過近，導(dǎo)致馬桶無法安裝，三通的位置又在梁內(nèi)，導(dǎo)致梁內(nèi)無法放置套管。在這些管道調(diào)整后，BIM技術(shù)人員均設(shè)置了穿梁的套管，并出具了開洞圖。

圖10 廁所污水管穿梁

8.BIM在室外總體給排水中的應(yīng)用

室外總體管線復(fù)雜，有不能超出室外紅線的要求，有弱電、強電的市政進出管，有重力污水、雨水管末端高度的控制要求，又有地下室出外墻管道的高度限制，這就要求雨污水管在一定的高度范圍內(nèi)布置，既要避開電力市政管道、弱電管道、又要注意各種道路的升降坡。

松江賓館的室外道路沒有統(tǒng)一的標(biāo)高，且紅線預(yù)留空間緊張，設(shè)計院畫的雨污水井不按照實際比例繪制。如果雨污井內(nèi)徑為1000毫米，加上墻體厚度應(yīng)當(dāng)繪制成1400毫米直徑，但設(shè)計院由于比例考慮錯誤，只繪制了500毫米直徑的雨污井，且圖紙都是單線圖，很難分辨。設(shè)計院的給排水圖紙中不會考慮其他專業(yè)，也不會考慮室外道路的降坡升坡，這就會導(dǎo)致出現(xiàn)以下問題：管線排布不清；井蓋一半在平面道路上，一半在斜坡上；或者井蓋一半在綠化內(nèi)，一半在道路上等。圖11可知，這是一個污水管撞市政弱電井的問題，由于弱電套管在做外墻的時候就已固定，如果只考慮留200毫米的空間用于井內(nèi)穿線，加上井底板，會導(dǎo)致污水管有一半碰撞井底，再加上井底距離污水管頂有一定的覆土厚度，碰撞的面積就會加大。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，提出了以下調(diào)整方案：（1）目前弱電進線口的位置與雨水管位置碰撞，總圖位置如左圖，需要污水管往下180毫米，從右側(cè)的三維圖可以看出沒有污水管挪動的空間；（2）從左側(cè)的給排水總圖平面圖可以看出，污水入口為4.18米，污水出口有3.48米，有足夠的深度讓污水管下移。

圖11 BIM在室外總體給排水中的應(yīng)用

三、結(jié)語

BIM技術(shù)應(yīng)在項目設(shè)計階段就介入，可以更好地規(guī)避平面圖紙中出現(xiàn)的問題；防止出現(xiàn)機電的預(yù)留洞、建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留洞與機電不符問題，機電設(shè)備預(yù)留安裝空間不足問題，立管位置、人防預(yù)留電氣管線、防爆密閉套管與電氣、消防箱碰撞問題，消防電梯基坑排水管預(yù)留位置缺失問題，正壓送風(fēng)與人防消防、電氣線路碰撞問題，為施工圖紙的落地、業(yè)主節(jié)約工期和經(jīng)費提供重要幫助。BIM技術(shù)隨著與施工技術(shù)更緊密的配合，將在未來的大型或者復(fù)雜的項目中，發(fā)揮越來越重要的作用。