技術(shù)在海中心大廈建筑給排水設計中的應用顧海玲

1、９２給水排水Ｖｏｌ３８Ｎｏ１１２０１２ＢＩＭ技術(shù)在上海中心大廈建筑給排水設計中的應用顧海玲１歸談純２（１同濟大學環(huán)境科學與工程學院，上海２０００９２；２同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海２０００９２）摘要上海中心大廈項目總建筑面積約５７萬ｍ２，地面以上１２４層，塔尖高度達６３２ｍ，空間龐大、功能復雜，項目建筑給排水設計中的ＢＩＭ應用在設計階段主要包括協(xié)同設計、管線綜合和碰撞檢測。結(jié)合ＢＩＭ技術(shù)在建筑給排水設計方面的其他應用，羅

2、列了ＲｅｖｉｔＭＥＰ軟件環(huán)境下ＢＩＭ模型創(chuàng)建過程中遇到的一些問題，介紹ＢＩＭ技術(shù)應用的現(xiàn)狀，展望其未來發(fā)展。關鍵詞建筑給排水設計ＢＩＭＲｅｖｉｔＭＥＰ協(xié)同設計管線綜合碰撞檢測１工程概況上海中心大廈，是浦東陸家嘴摩天建筑群中又一新的標志性建筑，位于浦東的陸家嘴金融中心區(qū)Ｚ３－２地塊，東臨東泰路，南依銀城南路，北望花園石橋路，西靠銀城中路，緊鄰金茂大廈和上海環(huán)球金融中心，是一座集商業(yè)、辦公和酒店功能于一體的垂直城市。該項目總建筑面積約５７萬

3、ｍ２，地面以上１２４層，塔尖高度達６３２ｍ。此外，項目還包括一座５層的裙樓和５層地下空間。如此空間龐大，功能復雜的超高層建筑，僅建筑給水排水專業(yè)就包括給水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)和酒店區(qū)域的游泳池設施等，系統(tǒng)復雜，管道、設備數(shù)量眾多。如何對給水排水、暖通和電氣專業(yè)的管道、風管、橋架和設備進行協(xié)調(diào)和定位成為一項非常艱巨的任務，通過ＢＩＭ技術(shù)的應用，為管線綜合和碰撞檢測及施工指導提供了新的途

4、徑。２ＢＩＭ技術(shù)的應用ＢＩＭ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ，即建筑信息模型）是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型［１］。ＢＩＭ技術(shù)在構(gòu)建建筑工程三維模型的同時，建立包括幾何信息、設計信息、施工信息和維護信息的數(shù)據(jù)庫，可以從項目規(guī)劃到拆除的全生命周期提供共享的數(shù)據(jù)資源。美國ｂＳａ（ｂｕｉｌｄｉｎｇＳＭＡＲＴａｌｌｉａｎｃｅ）曾經(jīng)對當時美國工程建設行業(yè)領域的ＢＩＭ應用情況做過詳細調(diào)查

5、，并總結(jié)出２５種不同的應用，如圖１所示［２，３］。這對于國內(nèi)尚處發(fā)展階段的ＢＩＭ應用有借鑒意義，可指導工程項目在不同階段選擇合適的ＢＩＭ應用。圖１美國工程建設行業(yè)領域的ＢＩＭ技術(shù)應用３Ｄ協(xié)調(diào)跨越設計和施工階段兩大階段，并且都屬于主要的ＢＩＭ應用。３Ｄ協(xié)調(diào)的內(nèi)容包括協(xié)同設計、管線綜合和碰撞檢測，可以為各專業(yè)提供可視化、信息化的交流平臺進行協(xié)調(diào)，實時進行修改和調(diào)整。上海中心項目中，設備層是建筑中比較關鍵和復雜的部分，設備層兼有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功

6、能，空間形狀復雜，同時由于機電設計的多專業(yè)屬性，造成機電管線的碰撞更加無法避免。而ＢＩＭ的應用改變了９４給水排水Ｖｏｌ３８Ｎｏ１１２０１２圖范圍隱藏了模型的其他部分，只顯示設置的可見視圖范圍之內(nèi)的模型。并且，在平面式三維視圖中可以通過設置過濾器單獨顯示給排水管道和設備，隱藏其他設備工種的管道、設備。３２３創(chuàng)建中心文件與工作集將創(chuàng)建的ＭＥＰ項目文件保存在各專業(yè)工程師都有讀寫授權(quán)的文件服務器上，建立中心文件。創(chuàng)建中心文件后，機電各專業(yè)的工程

7、師將中心文件另存為本地文件，在本地文件上進行工作，本地文件即為中心文件的實時鏡像。當建筑或結(jié)構(gòu)模型的中心文件有修改時，利用“與中心文件同步”的功能，可以實時更新建筑、結(jié)構(gòu)模型。給排水、暖通、電氣專業(yè)的工程師使用工作集模式確定各自權(quán)限，創(chuàng)建各自工作集并占用，可以使其他專業(yè)不能對自己所屬的工作集中的圖元進行直接修改，也可以在必要時，允許他人進行編輯。各專業(yè)同時進行ＢＩＭ模型的創(chuàng)建，并可實時更新、互相查看工作進度，實現(xiàn)了協(xié)同設計的過程。３３給

8、排水系統(tǒng)模型創(chuàng)建３３１基本設置在創(chuàng)建給排水系統(tǒng)之前，要先對管道、管件和設備等進行加載和編輯。給排水系統(tǒng)所需的管件、附件和設備可以從構(gòu)件族庫中載入，在“類型屬性”對話框中可以對管道的屬性進行修改，設置管道的類型名稱（如給水管道、污水管道、消防管道等）、材質(zhì)、連接類型、型號、制造商等屬性信息，如圖４所示。通過基本設置為ＢＩＭ模型設定給排水系統(tǒng)的基本設計信息。這個過程是建立ＢＩＭ模型的關鍵步驟之一，因為ＢＩＭ模型不僅可以記錄給排水系統(tǒng)的空間結(jié)

9、構(gòu)、構(gòu)件和設備的幾何信息，還包括其他詳細的材料性能和構(gòu)件屬性等信息。利用這些信息，軟件可以自動統(tǒng)計生成設備材料列表。３３２設備選型與管道鋪設完成基本準備設置后，便可以創(chuàng)建給排水系統(tǒng)的模型。此外，還可以將ｄｗｇ文件通過外部參照的方式進行鏈接，將給排水平面圖直接顯示于ＭＥＰ項目文件的平面視圖中作為參考進行三維模型的創(chuàng)建，避免了同時打開ＣＡＤ軟件查看圖紙的繁復和二次操作可能產(chǎn)生的錯誤。調(diào)用族庫中的供水設備和衛(wèi)生器具等，設置圖４給水管道的類型屬

10、性對話框類型屬性，并在相應位置放置設備。利用“常用”選項卡中的“管道”命令繪制管道。一般在平面視圖中進行管道的繪制，從已經(jīng)設置的管道類型中選擇所需管道類型，選擇管徑，輸入標高，即可繪制管段，連接設備。再于必要的位置放置管件、閥門、管路附件等。平面視圖中繪制的管道、放置的管件、設備因被賦予了標高值，便具備了三維屬性，在三維視圖中可以從不同角度直觀地顯示其空間位置。繪制有坡度的管道時，可以在選項卡中啟用“向上坡度”或“向下坡度”，輸入坡度值

11、，即可繪制有坡度的管道。給排水系統(tǒng)的立管則可以通過創(chuàng)建剖面，在立面視圖中進行繪制，與已經(jīng)繪制的橫管進行連接，再于平面視圖中調(diào)整立管的位置即可。如圖５所示，同時打開平面、立面、三維三種視圖窗口進行給排水設計，可以幫助工程師更加直觀、準確獲取建筑、結(jié)構(gòu)信息，不僅能確定管道的平面位置，還可以精確定位管道的立面位置，以符合凈空高度的要求。給排水工程師在繪制本專業(yè)管道的同時，暖通專業(yè)、電氣專業(yè)繪制風管、暖通水管和橋架等，各專業(yè)之間可以相互觀察工作