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上安机电:上海中山医院肝肿瘤及心血管楼, 虹桥商务核心区（一期）区域供能能源中心及配套工程

上海中山医院肝肿瘤及心血管楼工程位于斜土路1591号，南临斜土路，北靠清真路，东连小木桥图1上海中山医院肝肿瘤及心血管楼路，西接枫林路，原为上海泰康食品厂及复旦大学附属儿科医院用地。

工程基地面积40777m2，总建筑面积178028m2 ，其中地下66000m2，地上112028m2，建筑基底面积15967m2，由复旦大学附属中山医院建设，内含多个子项，分别为：肝肿瘤及心血管病综合楼地下层、肝肿瘤及心血管病临床医学楼、科技楼1、科技楼2、儿科门急诊部、门卫1-4、液氧站、污水处理站、过街连廊1、过街连廊2，地下通道、保留建筑。

虹桥商务核心区（一期）区域供能能源中心及配套工程位于嘉闵高架路以东、菘泽高架扬虹路以南的匝道环形绕道区间内。能源站将满足虹桥商务核心区（一期）内所有用户的全部空调冷热负荷、卫生热水负荷和部分用电负荷的需求。商务核心区为南、北两个区分别供能，北站基地面积7922 m2，总建筑面积9783.30 m2，南站基地面积7922 m2，总建筑面积9783.30 m2。

由于场地非常狭窄，而各系统又大量采用工厂化预制，所以为加快进度和提高管道的预制精度公司充分运用BIM模型数据在综合平衡的基础上，为各专业提供精确的预制加工图，以便于监控质量、合理控制工程成本、提高施工效率、全面推动“环保经济、绿色低碳”施工的新理念 。

a) 搭建BIM模型

BIM即Building Information Modeling，是建筑信息模型的英文简称。因此，我们要做的第一项工作就是搭建一个完整的三维模型。首先，设计师利用Autodesk Revit系列软件作为平台，根据原设计的二维平面图分别对建筑结构和机电各专业进行三维建模。

图1虹桥商务核心区（一期）区域供能能源中心及配套工程—南区二维平面图

图2虹桥商务核心区（一期）区域供能能源中心及配套工程—南区三维模型

图3虹桥商务核心区（一期）区域供能能源中心及配套工程—南区机电模型

b) 综合模型叠加

在各专业模型搭建完成之后，便开始将各专业模型进行叠加，使其变成一个完整的建筑模型。先利用一台高配置的电脑作为服务器，在服务器上建立一个中心文件，将不同的专业放进中心文件的不同工作集中，再利用过滤器将不同专业以不同的颜色进行区分，而各个设计师只需从中心文件上拷贝一个副本到自己的电脑上便可进行操作。通过这样一种方式既可以直观地观察建筑物的整体效果又不会影响其他设计师的操作，为综合管线的调整提供了极大的便利。

图4利用Revit软件为不同专业建立并用不同颜色区分不同工作集

图5上海中山医院肝肿瘤及心血管楼机电管线综合模型

c) 碰撞检测

在模型综合叠加完成之后便开始对模型进行碰撞检测。首先要求设计师先进行机电各专业与建筑结构之间的碰撞检测，在确保机电与建筑结构之间无碰撞之后再对模型进行综合机电管线间的碰撞。

可以说，各专业间的碰撞交叉是深化设计阶段中无法避免的一个问题，但运用BIM技术则可以通过将各专业模型汇总到一起之后利用碰撞检测的功能，快速检测到并提示空间某一点的碰撞，同时以高亮做出显示，便于设计师快速定位和调整管路，帮助极大地提高了工作效率。

图6利用AutodeskNavisworks软件进行碰撞检测

图7利用Navisworks软件生成的碰撞点

d) 综合管线调整

在利用Autodesk Navisworks软件完成管线的碰撞检测工作后，会根据碰撞的情况在Autodesk Revit软件中进行一一调整和解决，调整完成之后会对模型进行第二次的检测，如有碰撞则继续进行修改，如此反复，直至最终检测结果为“零”碰撞。

图8模型碰撞调整前

图9模型碰撞调整后

图10调整至最终显示为“零”碰撞结果

e) 漫游与可视化

BIM的最大特点之一是它的_D漫游功能，这种漫游的最大特点就在于它是一种实时漫游，不像其他软件需要花大量时间用于渲染输出。在项目中， 将BIM模型直接导入到Autodesk Navisworks软件中，利用Autodesk Navisworks软件直观地查看管线的最终完成效果，同时可以任意角度的旋转模型，并对任意部位进行放大，使得在施工之前就可以清晰地观察到建筑物的任意部位，能够提前发现许多施工中可能会出现的问题，为施工的顺利进行提供了有利的帮助。

图11利用软件任意角度地观察模型

图12利用软件观察机电最终完成效果

f) 材料统计

BIM模型与普通三维模型最大的区别就在于它包含了大量的施工信息。从建筑结构专业混凝土的用量、钢筋的配比、结构用途、材料的防火等级等到机电专业的各系统管道的材料、壁厚、长度等等都可以包含在BIM模型当中，所以，在建模的过程中就需要将这些所需信息都一一输入到模型当中。在全部模型建完之后再根据不同的区域或者不同的系统将这些信息以表格的形式统计出来，方便为项目管理人员在整个工程的资金控制上提供必要的参考数据。

图13利用软件生成的材料统计表格

g) 施工进度模拟

众所周知，施工的整体进度管理对于工程的顺利竣工有着重大的意义。以往的施工进度大多数都是通过有经验的工程师通过自己的施工经验估算出来的，整个进度的准确性完全取决于工程师个人的经验判断。经验丰富的工程师排出来的计划准确性会较高，反之，准确性就较低，这样就使得在施工前拟定的施工进度计划与实际施工时的进度会有很大出入。

现在，通过BIM模型则可以将整个工程所需的工程量预先统计出来。在结合施工所需的劳动力计算出相对科学和准确的进度计划的基础上，再通过BIM模型将它以三维的形式模拟出来，使施工方能够更加直观地看到施工的整个进度，方便及时地对进度做出调整。

图14利用模型模拟整个施工进度

h) 管道预计加工设计

为迎合绿色施工的需要，近年来我国机电安装行业不断引进国外的先进技术，并在工艺流程上加以改进，风管、电气母线、桥架等基本实现工厂化预制、现场安装，但与土建、钢结构、玻璃幕墙等行业相比差距还很大，特别是机电安装工程中的管道焊接技术近年来也无重大突破，依旧停留在现场焊接制作的操作模式阶段。相比较，国外的机电安装行业早已难觅现场施工的踪影，全面进入到了预制时代，除标准件全部采用预制外，非标零件也已经逐步实现工厂化预制。为了提高管道施工的整体预制化比例，我们在管道的预制化技术上加入了BIM模型并以此作为基础。首先在建模之前就需要根据所需样本自制所有的设备族、阀门族等，然后在建模的时候将所有的族都换成自制的族，这样就使得模型完完全全的符合现场的实际情况；建模完成后再将模型导入到Autodesk Inventor软件中进行后期预制加工图的制作，最后将完成的图纸交与后方加工厂进行加工。以此来实现管道施工的全面预制化、降低现场的制作加工率、减少现场动火点，为安全施工提供了保障。

图15自制设备、阀门族

图16按样本实际尺寸修改模型各部件

图17利用AutodeskInventor软件制作预制加工图纸

i) 绿色施工

BIM实现了在施工单位进场前完成综合调整、方案预演等前期准备，在精确计划、精确施工、提升效益方面发挥了巨大作用，这为绿色设计和环保施工提供了强大的数据支持，确保设计和安装的准确性、提高安装一次成功率、减少返工、降低损耗，节约了工程造价，既提高了项目的建造品质，又为项目节约了大量的资源。

图21利用AutodeskRevit软件导出建筑最终完成效果图

j) 未来展望

二十一世纪是一个信息化高速发展的时代，BIM技术作为未来建筑行业的发展方向，它将带领整个建筑业走向一个新的领域。过去，我们成功的将建筑业从手绘时代带进了CAD时代；如今，通过BIM技术我们必定可以将建筑业从传统的二维时代带进全新的三维时代，还原建筑的本来面目。

目前，BIM技术尚还处在一个起步阶段，需要业界仁不断地去深入探索和完善。对于我司而言，从2008年的三五人小组到如今二十人左右的独立部门，在此过程中我们一直在探究如何让BIM技术在施工行业中更好的发挥作用，力求能为客户提供一个更高效、更优质的设计服务。随着公司对BIM技术的愈加重视，以及我们在以往项目中的成功经验，我们一定可以更好的将BIM技术用于施工当中，为施工行业带来新的希望。

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