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管综优化

管综优化是BIM技术应用相对成熟的领域之一,但是仍有团队难以落地,原因往往是同时具备专业基础、现场经验及BIM技术的人才很少。而BIM管综优化受到多方面因素影响,需要不断调整、修正,很容易走弯路。

本文节选自重庆毕创缘工程咨询有限公司总经理、重庆市建筑业协会BIM专家南翔先生的演讲《基于BIM的机电管综技术研讨》。以某地下车库为例,将管综优化过程呈现出来,并总结了8个优化技巧和3个斜板处理技巧,希望大家能有所收获。

一、管综优化流程 

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 1. 排避原则

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在施工图设计阶段,由于业主对车库净高有较高要求(车库净高满足2.4米及以上净高要求),运用BIM 技术进行管线综合和净高分析。通过搭建并整合各专业BIM模型,设置净高控制临界高度,找出不满足净高要求的复杂节点,进行管线综合优化, 生成管线综合优化报告,及时反馈给相关设计人员协调修改,将完善后的模型生成各专业施工深化图及复杂节点安装固化图用以指导施工。  

车库部分管线排布原则

(1) 电气专业:地下车库桥架水平走向与原设计基本一致,但地下一层消防泵房间周边的桥架与原设计存在较大的局部调整。电气桥架依强弱电属性及桥架的尺寸依次排布,桥架水平净距≥100mm,但成排桥架总宽度≤1300mm,桥架底面齐平, 桥架距顶板底部净距为350mm-450mm;

(2) 暖通专业:风管底部距地面完成面2600mm,水平走向与原设计基本一致;

(3) 给排水专业:喷淋管道位于风管和桥架下方,喷头以直立型喷头为主,并根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2017)7.2.3 , 当梁、通风管道、成排布置的管道、桥架等障碍物的宽度大于1.2米时,在其下方局部增加下垂型喷头。非喷淋水管依管径大小,顺次成排,水管净距100mm。 

车库管线避让原则

(1) 不允许出现水管,风管,桥架在平面上重叠且同向;

(2) 非喷淋水管与风管在平面上交叉时,水管上翻,且尽量采用 45°弯头连接;

(3) 桥架与风管在平面上交叉时,桥架上翻,上翻倾角小于 30°;

(4) 非喷淋水管与桥架在平面上交叉时,桥架上翻,上翻倾角小于 30°。 

2. 整体协同

由于本项目体量较大、机电系统繁杂,包括给排水系统、消防系统、自动喷淋系统、通风及防排烟系统及强弱电桥架,故采用分区(负一层、负二层、负三层)、分系统搭建各专业机电模型,再通过协同平台将各区、 各专业模型汇总生成管线综合模型,进而进行优化设计。

 

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3. 净高分析

运用BIM技术可以快速、精准地统计出本项目地下车库整体车位的净高分布情况,以详尽的数据为基础,为业主提供更完善的车库优化设计方案,能够更加合理的利用车库空间,准确的布置停车位。 

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▶ 分析报告

地下车库暖通系统净高在2400mm-2500mm之间;

地下车库给排水管道净高均在2500mm及以上。 

综合建筑结构布局,优化管线排布方案,对建筑物最终的竖向空间进行检测分析,实现车库净高极值,有利于后期运行维护阶段的交通组织及空间利用。 

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4. 优化前后对比

基于优化前后的BIM模型,利用算量软件分别导出工程量清单,再交由业主成本部综合车位货值进行汇总核算;经核算,优化后的管线综合方案增加了管线成本,但提升了车库净高,增加了车位价值。

 (1) 电气专业 

饱受管综折磨后,他们总结出8个优化方式和3个斜板处理技巧 优化前 

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优化后 

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(2) 暖通专业

优化前 

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优化后 

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优化对比 

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(3) 给排水专业 

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5. 成品出图

将最优方案导出管线综合平面图,并根据专业及系统拆分为给排水平面图、喷淋平面图、暖通平面图、桥架平面图。指导机电各专业管线安装。 

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(4) 特殊区域优化

消防泵房

问题描述:负一层消防水泵房,管道排布密集。

优化建议:深化设计,管线协调,保证净高需求。

设计反馈:在满足规范要求及施工工艺的前提下,合理优化,满足业主要求。

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▶排烟机房

问题描述:负一~负三层排烟机房,管道排布密集。

优化建议:深化设计,管线协调,保证净高需求。

设计反馈:在满足规范要求及施工工艺的前提下,合理优化,满足业主要求。

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(5) 安装固化 

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二、管综的8个优化方式

 

(1) 电缆桥架避让防火卷帘门 

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(2) 梁、通风管道、成排设置的管道、桥架宽度大于1.2m时,其下方增设喷头。 

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(3) 将风管转移到其他空间,达到空间利用最优化,同时保证施工的便捷性。 

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(4) 各专业交叉管线垂直避让,利用有限空间上翻管线

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(5) 风管截面尺寸调整

问题描述:原设计风管高度为500mm,且有管线交叉,使得车位净高低至2296mm。

解决方案:通过降低风管高度为400mm,调整管线布置,提高车位净高为2405mm。 饱受管综折磨后,他们总结出8个优化方式和3个斜板处理技巧

(6) 结构板高度调整 

问题描述:此区域为配电用房,原设计降板为1000mm,导致该区域层高为2600mm,净高为2000mm, 且下部管线采用穿梁的方式。

解决方案:调整此区域降板为500mm,并将150mm消防管道避开此区域布置,优化后净高达到2400mm。 

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(7) 建筑墙体移动、车位类型修改

问题描:喷淋管道从泵房引出,导致泵房旁残疾人车位局部净高低至1551mm,且从临车道面墙引出会影响车库视觉效果。

解决方案:将残疾人车位改为普通车位,且将泵房墙向左移动600mm,喷淋管道改由侧墙引出,优化后净高达2469mm 。 

饱受管综折磨后,他们总结出8个优化方式和3个斜板处理技巧(8) 管道穿梁处理 

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三、3个斜板处理技巧

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由于楼板沿X及Y方向均有找坡,而机电专业的水管、风管、桥架及设备均需与斜板平行或对齐。所以先完成水平初始模型的搭建,而后通过以下下3种方法完成机电模型二次处理。

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 (1) 脊线旋转法

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●绘制脊线剖面;

●在剖面中选中所有水平构件(水平横管等),但不要选中竖向构件(立管等);

●旋转度数为楼板坡度倾角。

(2) 虚接暗隐法 

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绘制脊线剖面;

在剖面中复制所有的风管,并修改标高,形成风管构件组1和风管构件组2;

风管构件组1进行脊线旋转,删除风管管道,保留管件;

风管构件组2利用“等距至斜板”功能,删除风管管件,保留风管管道;注意:需调整好风管的管道和管件的标高。

(3) 偷梁换柱法

 

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将机械设备等的族类别修改成喷头;

利用“喷头距顶等距”将喷头(本质是设备)对齐到斜板;

再将机械设备等的族类别还原;

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原文始发于微信公众号(鸿业BIM):饱受管综折磨后,他们总结出8个优化方式和3个斜板处理技巧

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