将台商务中心（颐堤港）项目位于朝阳区酒仙桥地区，是集购物商场、国际甲级办公楼及休闲式商务酒店于一身的大型综合商业公共建筑。项目由两座高层主楼与裙房组成，包括一栋办公楼（24层）、一栋酒店（25层）、商场裙楼（地上3层、地下1层）、地下汽车库及设备用房等。工程总建筑面积306462平米，其中地上建筑面积158898平米，地下建筑面积147564平米。

项目建成之后将辐射望京、燕莎等重要区域，凭借周边良好的生态环境及建筑，颐堤港将被打造成北京东部商圈内不可多得的稀有物业，成为酒仙桥地区的标志性建筑和举足轻重的地区商业中心。

图1项目建筑外形效果图

项目应用BIM技术的过程和主要成果

将台商务中心项目总建筑面积306462m²，是集办公、商业、酒店为一体的高端建筑综合体，为保证机电各专业高标准如期完成，其安装工程的策划、组织、实施就显得尤为重要，需综合考虑各方面因素，做到机电设备材料进场有序、各施工作业前后工序衔接连续。项目实施过程中主要在机电管线综合排布和优化设计方面大量应用BIM技术，同时在工程量统计工程成本控制方面和施工组织模拟方面也简单运用了BIM技术。

下面分别对该项目中机电管线综合排布、工程量统计、施工组织模拟三个方面应用BIM技术的过程和主要成果进行探讨分析。

管线综合排布

在机电安装工程的设计与施工中，通常会出现机电各专业系统之间、各系统与建筑、结构专业之间出现冲突，进而导致大量的变更洽商与现场返工。应用BIM技术的管线综合排布是基于原有二维平面施工蓝图的基础上，各专业协同统一在虚拟的三维环境下进行碰撞检测，提前发现各专业管线间及其与建筑、结构发生的碰撞冲突，安装之前做好管线协调方案，从而显著减少由此产生的工程变更，并能大大提高施工现场的生产效率，降低由于各专业交叉施工协调造成的成本增加和工期延误。

本工程基于BIM技术的MagiCAD机电管线综合排布流程是：利用传统的AutoCAD平台使用MagiCAD软件进行建筑、结构建模，机电专业管线建模，空间从上到下，冲突部位的管线从大到小（或依据大管让小管、有压让无压、造价优先的原则）依次避让，最终汇成文档并出图。下图2为将台商务中心商业制冷机房经过管线综合后的效果图。

图2将台商务中心商业制冷机房管线综合后的效果图

建模

建模通常遵循“描二成三”的原则，指的是BIM设计工程师依据已有的施工二维图纸，使用AutoCAD+MagiCAD软件搭建三维模型，包括建筑、结构、通风空调、给排水、电气、消防、弱电等专业。在BIM模型完成的同时，也完成了二维平面施工图的设计。

下图3为将台商务中心地下一层土建及管线运用BIM技术管线综合整体模型。

图3将台商务中心地下一层土建及管线整体模型

碰撞检测

BIM的三维模型建立后，可以对已绘制好的内容进行碰撞检测，查看哪些位置有碰撞，以及碰撞点的精确定位等。

碰撞检测主要包含三方面的内容：

1）建筑结构本身的不合理碰撞，即建筑和结构之间不合理的布局。如通过二维平面设计生成三维模型，检测出某二次结构过梁梁底标高过低，与其下方的楼板净间距仅为1100mm，无法保证过道人行通过的正常高度。

2）机电管线与建筑结构模型的碰撞，造成这种碰撞的主要原因通常是机电管线定位不合理，需要进行绕行或返弯处理。但如果机电管线无法调整，且建筑或者结构存在修改的空间，也可以对建筑或者结构进行调整。

3）机电各专业管线之间，即暖通空调、电气、给排水、消防设备管线之间的碰撞检测。在传统二维平面施工蓝图中，各专业管线除了系统图外，其平面图通常都是示意图没有具体的管线定位，一旦各专业管线叠加在一张图上时，在某些局部复杂且管线较多的部位各专业交叉打架在一起，若不事先做好协调方案必将导致碰撞冲突和拆改，见图4。而采用MagiCAD进行三维管线综合排布则是精细化设计，它能为各专业管线进行碰撞检测并合理定位。因此，利用MagiCAD软件和Navisworks软件自身的功能，对三维机电管线模型进行自动检测，再由具有施工经验的专业工程师对检测出的碰撞做出调整方案，形成书面报告。本工程商业B1层区域碰撞检测调整后示意图如图5。

图4机电各专业管线综合二维图

图5MagiCAD三维管线综合排布图（碰撞检测调整）

管线综合排布优化设计

管线综合排布优化设计是根据上述的管线碰撞检测报告，对碰撞冲突部位的管线进行合理调整，满足各专业管线的安装功能需求并最大程度的提高建筑空间净高。

管线综合的步骤：各专业三维叠图初次碰撞检测，修改碰撞点部位的管线排布，再次检查碰撞结果，逐个协商解决剩余碰撞问题。

机电管线碰撞避让调整需遵循以下原则：

小尺寸管道避让大尺寸管道；

非重力流管道避让重力流管道；

弱电桥架避让强电桥架；

水管避让母线槽（基于造价原因考虑）。

基于BIM的三维模型具有精确调整管线标高及位置的功能，项目设计人员利用此功能在机电管线综合排布过程中做了大量工作，并取得了很好的效果。例如办公楼标准层核心筒走廊业主要求精装吊顶标高2.75m；地库机电管线标高该项目B2、B3层为地下车库及设备机房，按照国家相关规范规定及业主方运营管理单位要求，地下车库小型车停车区域不小于2.2m净高、车道区域不小于2.4m净高要求。在这些区域进行机电深化设计时，应按照标高要求进行机电管线优化排布，并在管线密集区域进行碰撞检测并绘制管线剖面图。图6和图7分别为办公楼核心筒走廊管线剖面图和安装实例照片。

图6办公楼核心筒走廊管线剖面图

图7办公楼核心筒走廊管线安装实例

在对机电管线进行碰撞检测和优化调整后，可将MagiCAD做好的BIM模型利用Navisworks软件进行漫游浏览，查看机电管线整体的排布效果，这一功能在商业制冷机房得以充分应用。图8和图9分别为制冷机房三维设计漫游效果及现场实例照片。

图8制冷机房MagiCAD三维设计漫游效果图

图9制冷机房安装实例

未完待续

刘应周 天津大学管理与经济学部

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