基于BIM技術(shù)的酒店安裝工程管線綜合設(shè)計(jì)和施工技術(shù)研究

陳朝寶

（浙江建工設(shè)備安裝有限公司）

結(jié)合酒店工程管道綜合設(shè)計(jì)和施工實(shí)例，研究BIM技術(shù)在酒店安裝工程管線綜合設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用，分析管道安裝的難點(diǎn)并提出相應(yīng)的解決方案，研究成果可以應(yīng)用于大型復(fù)雜酒店工程的管道綜合設(shè)計(jì)和施工。

1 工程概況

杭政儲(chǔ)出（2017）12 號(hào)地塊旅館兼容公共交通場(chǎng)站用房工程位于杭州市拱墅區(qū)莫干山路與打鐵關(guān)交叉口，總建筑面積111689.4m2，地上建筑面積67869.4m2，地下建筑面積43820m2，建設(shè)內(nèi)容包括辦公樓1 棟、酒店樓1棟以及2層地下室。

⑴辦公樓地上22層，建筑高度97.4 m，地上建筑面積36530m2，為一類高層公共建筑，一級(jí)耐火等級(jí)。使用功能為：1 層為乘客候車大廳、修理間、廚房、公交大廳、預(yù)留配電房；2 層為公交調(diào)度指揮大廳、監(jiān)控室、展示廳；3 樓為會(huì)議室、機(jī)房、健身房、會(huì)議廳；4 至22 層為公交管理用房。

⑵酒店樓地上23 層，建筑高度99.8m，地上建筑面積31271.4m2，為一類高層公共建筑，一級(jí)耐火等級(jí)，使用功能為：酒店樓1 層為大廳、西餐廳，2 層為包廂、廚房，3 層為會(huì)議室，4 層為會(huì)議室、多功能廳；5 至23 層為客房；

⑶地下室地下2 層，地下建筑面積43820m2，一級(jí)耐火等級(jí)，使用功能：地下2 層為汽車庫(kù)、泵房、機(jī)房酒店配套用房等；地下1 層為汽車庫(kù)、機(jī)房、酒店配套用房、員工餐廳、廚房等。

2 酒店機(jī)電管道安裝難點(diǎn)分析

建筑具有使用功能全、機(jī)電系統(tǒng)多、智能化程度高、安裝形式多樣、協(xié)調(diào)和管理要求較高等特點(diǎn)[1-2]。安裝工程管道綜合設(shè)計(jì)和施工面臨的主要難點(diǎn)有：由于機(jī)電專業(yè)系統(tǒng)多，使得深化設(shè)計(jì)任務(wù)重，樓層管線密集、施工綜合管線布置要求高，如圖1 所示；機(jī)房數(shù)量多，機(jī)房管線綜合排布要求高，樓層管道井、電氣井多，井道狹小，井內(nèi)管線復(fù)雜，井道綜合排布難度大，機(jī)電施工參與單位參與多，協(xié)調(diào)難度大；機(jī)電工程智能化程度要求高，采用智慧客控系統(tǒng)，空氣源熱泵及鍋爐熱源控制自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，能耗監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng)等14 個(gè)智能化系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)調(diào)試難度大。

圖1 酒店安裝工程中復(fù)雜的管線布置

3 BIM 技術(shù)在酒店安裝工程管道綜合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

為了避免因各專業(yè)之間的溝通不暢或信息不共享而導(dǎo)致的管道沖突或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，在管道綜合設(shè)計(jì)中，基于BIM技術(shù)在Revit 軟件中集成了建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣等各專業(yè)三維模型，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間在同一平臺(tái)上進(jìn)行的協(xié)同設(shè)計(jì)，方便各專業(yè)之間的溝通和協(xié)作，基于三維模型進(jìn)行管線碰撞分析及綜合優(yōu)化，通過(guò)調(diào)整管線的位置和標(biāo)高，避免管道和設(shè)備在運(yùn)輸和安裝時(shí)遇到空間不足等問(wèn)題[3]，基于BIM 技術(shù)的管道綜合設(shè)計(jì)流程如圖2 所示。同時(shí)，BIM 技術(shù)也可以對(duì)管道的排布進(jìn)行優(yōu)化，以節(jié)省空間，提高管道的使用效率。酒店工程BIM模型的多專業(yè)集成如圖3所示。

圖2 基于BIM模型的酒店工程管道綜合設(shè)計(jì)流程

針對(duì)酒店機(jī)房多、管井多、管線密集，綜合排布等難點(diǎn)，利用BIM 技術(shù)將機(jī)電專業(yè)（包括專業(yè)分包）的管線建立3D 模型，深化設(shè)計(jì)人員進(jìn)行綜合排布，密集部位采用綜合支架，根據(jù)綜合圖協(xié)調(diào)各專業(yè)順序安裝，考慮各種管線的支架形式、檢修空間等，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免了管線碰撞返工現(xiàn)象[4-5]。利用BIM 技術(shù)將制冷機(jī)房、鍋爐房及熱水機(jī)房等設(shè)備排布及管線排布進(jìn)行優(yōu)化，可以減少空間的浪費(fèi)、提高機(jī)房的利用率，優(yōu)化后的管道線路可以減小設(shè)備的相互干擾，如圖4 所示；優(yōu)化支架形式，優(yōu)化檢修空間，可以提高設(shè)備管道的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短管道長(zhǎng)度、減少?gòu)濐^數(shù)量，優(yōu)化后的管道空間可以使得維修更加便捷，BIM 技術(shù)的管道綜合設(shè)計(jì)取得良好效果。

圖4 基于BIM技術(shù)的設(shè)備機(jī)房管道排布及優(yōu)化

4 酒店安裝工程管道施工技術(shù)研究

4.1 地下室機(jī)房管道安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

BIM 建模時(shí)要綜合考慮管道和設(shè)備的空間布局，確定設(shè)備安裝位置，盡量?jī)?yōu)化管線，使得各類機(jī)房設(shè)備布局合理、美觀，安裝規(guī)范、固定牢固、運(yùn)行平穩(wěn)可靠；各類設(shè)備的功能、狀態(tài)、標(biāo)識(shí)清楚、準(zhǔn)確，同類閥門、管件、支架安裝標(biāo)高一致，整齊美觀；管道減震措施處理到位，運(yùn)行噪聲小，機(jī)殼接地可靠；設(shè)備基礎(chǔ)周邊設(shè)置排水明溝，精致美觀，排水順暢；管道保溫層外彩鋼板保護(hù)層平整，接縫嚴(yán)密，美觀整潔。

對(duì)一些不合理的管道設(shè)計(jì)及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通進(jìn)行調(diào)整，排布時(shí)盡可能提升標(biāo)高，冷凍機(jī)房鍋爐房等管道密集機(jī)房，管道排布盡可能做到三層以內(nèi)，大管徑管道要首選落地支架，確保安全性[6]；注意設(shè)備與智能化等專業(yè)的銜接，專業(yè)齊全，避免出現(xiàn)質(zhì)量短板；要注意各專業(yè)設(shè)備參數(shù)的匹配，避免采購(gòu)錯(cuò)誤，造成返工，影響質(zhì)量；安裝前充分考慮設(shè)備進(jìn)場(chǎng)通道，避免出現(xiàn)設(shè)備分拆情況出現(xiàn)，影響后期設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量；大型罐體加工時(shí)開孔方向需按模型要求，罐體高度要綜合空間高度，避免出現(xiàn)頂部管道無(wú)法安裝現(xiàn)象。

集分水器加工需注意法蘭螺孔方向，避免閥門安裝不正，三通高度盡可能使不同規(guī)格閥門閥芯在通一高度，集分水器支架要考慮熱脹冷縮的補(bǔ)償；水泵出口管道與主管要采用順?biāo)?；結(jié)合空間和造價(jià)綜合考慮水泵采用臥式或立式，如合適循環(huán)泵盡可能采用臥式；對(duì)排水水量較大的如集分水器放空管、消防濕式報(bào)警閥組放水管、水箱溢流管及放空管等部位最好預(yù)埋排水管，直接排入集水井，如不具備條件及時(shí)與總包溝通排水明溝的設(shè)置。

控制柜盡可能避開上方管道，如無(wú)獨(dú)立控制間，控制柜體防水需滿足IP55 要求，控制柜需采用下進(jìn)線；需考慮機(jī)房管線密集處對(duì)照度的影響，排布時(shí)綜合考慮增設(shè)燈帶；閥門儀表需成行成線，要考慮儀表朝向，便于讀數(shù)，閥門手柄高度要便于操作；要充分考慮設(shè)備檢修空間要求，設(shè)備離墻距離要注意控制；水泵減震設(shè)備的布置、設(shè)備接地預(yù)留、設(shè)備進(jìn)出水管是否成行成線、是否合理考慮承重支架，泵頭絕熱是否到位、對(duì)有隔熱要求設(shè)備管線是否做好絕熱措施，排氣閥設(shè)置、保護(hù)殼顏色的選擇、木托厚度的選擇等都會(huì)影響機(jī)房質(zhì)量[7-8]。

4.2 管道井管道安裝施工要點(diǎn)

管道套管盡可能定制、確保套管和管壁間隙一致，套管高度要充分考慮總包管墩做法高出2～5mm；閥門設(shè)置要便于維修、管井地漏安裝位置是否合理；標(biāo)識(shí)要清晰、對(duì)分區(qū)管道要根據(jù)到不同樓層后，盡量做到低區(qū)在外，高區(qū)在內(nèi)。管道井管道安裝效果如圖5所示。

圖5 管道井管道安裝效果

4.3 地下車庫(kù)管道安裝施工要點(diǎn)

管道橋架接地要注意橋架末端接地點(diǎn)的預(yù)埋；噴頭需避開橋架上方、成排管道超高1.2m 的注意設(shè)置下噴及集熱罩；直線超過(guò)30m 的管道橋架要注意深縮節(jié)的置置和并做好標(biāo)識(shí)；上噴噴頭與樓板距離要符合要求；成排管道溝槽連接點(diǎn)盡可能一致，管道明桿閥門要注意開啟后是否受影響；支架設(shè)置需結(jié)合管件位置，各專業(yè)要采用共用支架；排煙口高度設(shè)置是否在在儲(chǔ)煙倉(cāng)內(nèi)，風(fēng)口安裝時(shí)要做喉口；各專業(yè)管線標(biāo)識(shí)要清晰、方向要明確。地下室機(jī)電工程管線布置有序、采用共用支架，同規(guī)格管道支架形式、標(biāo)高統(tǒng)一，各專業(yè)管線間距合理，在充分利用上部空間，提高地下室凈高的同時(shí)，預(yù)留出足夠的維修操作空間。如圖6所示。

圖6 地下室機(jī)電工程管線布置實(shí)景圖

5 結(jié)論

以杭政儲(chǔ)出（2017）12 號(hào)地塊旅館兼容公共交通場(chǎng)站用房工程為研究對(duì)象，針對(duì)安裝工程管道綜合設(shè)計(jì)和施工技術(shù)展開分析，運(yùn)用BIM 技術(shù)建立了管道綜合模型，對(duì)酒店機(jī)房多、管井多、管線密集，綜合排布等難點(diǎn)進(jìn)行信息化解決，并提出了相應(yīng)的管道施工技術(shù)要點(diǎn)，得到以下幾個(gè)結(jié)論：

⑴酒店安裝工程管道綜合設(shè)計(jì)和施工面臨的主要難點(diǎn)包括機(jī)電專業(yè)系統(tǒng)多，樓層管線密集、施工綜合管線布置要求高；機(jī)房管線綜合排布要求高，樓層管道井、電氣井多，井道狹小，井內(nèi)管線復(fù)雜，井道綜合排布難度大，智能化程度要求高等。

⑵BIM 技術(shù)集成了多專業(yè)的三維模型，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)管道模型的沖突碰撞檢測(cè)，并對(duì)設(shè)備用房的管線排布進(jìn)行優(yōu)化，管道綜合設(shè)計(jì)取得良好效果。

⑶針對(duì)地下室機(jī)房管道安裝、管道井管道安裝、地下車庫(kù)管道安裝提出了相應(yīng)的施工要點(diǎn)，實(shí)施效果表明，管道安裝布局合理、精致美觀，安裝規(guī)范、固定牢固、運(yùn)行平穩(wěn)可靠。