破解大型商业建筑管道综合设计难题

——来自深圳市建筑设计研究总院泊富国际项目的BIM实践

□ 李力

随着BIM(Building Information Modeling)技术在建筑设计中的广泛应用，深圳市建筑设计研究总院有限公司也积极投入到该技术的引进和开发中。该院以大型商业建筑的管道综合设计作为运用BIM技术的切入点，通过泊富国际项目，锁定了实践BIM技术的工作目标，即能搭建最基本的建筑及设备管道构件，找出室内净高达不到要求的地方以及管道碰撞重叠的地方，反馈给各专业，通过专业间协调最终解决问题。

泊富国际是湖南省在建的第一高楼，包括228米国际5A甲级写字楼，168米超高层白金商务公寓和10万平方米国际零售娱乐中心，是集办公、公寓、商业、购物、观光、休闲、娱乐等功能为一体的开放式城市综合体。该项目建筑面积28.8万平方米，总用地面积3.8万平方米。地下三、四层为地下停车和设备层，地下一、二层为商业和地下停车，西侧裙房为商业街区，东侧裙房为购物中心。塔楼分别为超高层办公和高级公寓。由于建筑规模庞大，功能多样，建筑空间变化复杂，管道密布，适于用BIM技术搭建三维模型进行空间分析和管道敷设研究。

深圳市建筑设计研究总院在泊富国际项目的三维管线综合设计中实行分四步走的策略。第一步是前期准备工作：由于在二维图纸上发现问题、修改的问题的工作量与三维相比相对较小，所以该院设计人员尽量将问题在二维设计中解决，减小三维绘制的工作量。通过图纸叠加，找出不同梁底标高下设备重叠处净高不符合要求的地方，协调各专业修改。第二步是应用Revit Architecture软件建立土建模型：土建模型包括建筑专业的模型和结构专业的模型。根据院里的工作目标，绘制建筑模型时大家十分留意防火卷帘的绘制，特别是位于裙房较大公共空间处的卷帘，是净高要求严格的区域。而结构专业梁和板的高度直接影响管线的标高，也做到严格按图纸建模。第三步是应用Revit MEP软件建立设备管线模型：三维建模实际是施工的模拟，根据二维设备图纸中的备注，设计人员先绘制有压力排水管，然后根据先大管后小管、由上至下的原则，先绘制空调通风管道，然后是电专业的桥架，最后是给排水管道。第四步是管道综合调整：由于在已建立的土建模型的基础上绘制设备管道，在绘制的过程中即可发现存在的问题，根据观察管线间的空间关系能做适当的调整。在每一层设备管道完成后应进行碰撞检查，也可以在完成复杂局部调整后即刻进行碰撞检查，做到分阶段进行检查和协调，而不将调整工作留到最后。

通过在泊富国际项目中的BIM实践，深圳市建筑设计研究总院的设计人员认为，基于Revit平台的BIM技术有如下一些优势：一是对于大型商业建筑，BIM技术是必不可少的。在二维CAD表达不清楚的地方在三维模型中能得到准确的定位。将CAD管线综合图与三维模型有机地结合作为大样详图表示，管道关系一目了然；二是三维模型使只埋首于二维平面设计的设备工程师有了三维空间的概念。通过三维建模了解到管道布置应充分和综合地利用空间，从而更大限度地增加净高。通过各专业的协调设计，提高了整体的设计水平。三是BIM将原本需要在真实场景中实现的建造过程与结果，在数字虚拟世界中预先实现，建筑的内部空间表达更直观，轻松地做到室内的任意浏览、漫步。四是三维模型的绘制相当于模拟了一遍施工过程，提前发现了图纸的问题，减少了设计修改通知单的数量，也减少了设备安装中的返工量，为甲方节约了成本，节省了工期。五是以此次模型为基础，该院设计师尝试了一些延伸运用，例如绘制了部分裙房的外墙进行三维渲染，比较了MAX和Revit渲染器各自不同的特点，发现Revit渲染更接近真实环境。

三维设计过程是一种真正的建造思考的过程，建立了三维模型意味着图纸的进一步的深化，各专业相互协调所需的时间将大幅增加，如何在图纸的精细程度和投入的人力成本之间取得一个平衡点，深圳市建筑设计研究总院在泊富国际项目中做了有益的尝试。就三维管道综合设计而言，该院认为主要是要改变设备专业的思维模式，加入综合设计的概念，在不大幅增加工作量的情况下，项目负责人以及各专业负责人只有在二维图纸的设计过程中提前做好一些三维建模的规划和准备，BIM技术的大面积推广才会成为可能。

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