技術(shù)在海中心大廈建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(shè)計(jì)中的應(yīng)用顧海玲１歸談純２（１同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海２０００９２；２同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海２０００９２）摘要上海中心大廈項(xiàng)目總建筑面積約５７萬(wàn)ｍ２，地面以上１２４層，塔尖高度達(dá)６３２ｍ，空間龐大、功能復(fù)雜，項(xiàng)目建筑給排水設(shè)計(jì)中的ＢＩＭ應(yīng)用在設(shè)計(jì)階段主要包括協(xié)同設(shè)計(jì)、管線綜合和碰撞檢測(cè)。結(jié)合ＢＩＭ技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)方面的其他應(yīng)用，羅

2、列了ＲｅｖｉｔＭＥＰ軟件環(huán)境下ＢＩＭ模型創(chuàng)建過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，介紹ＢＩＭ技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀，展望其未來(lái)發(fā)展。關(guān)鍵詞建筑給排水設(shè)計(jì)ＢＩＭＲｅｖｉｔＭＥＰ協(xié)同設(shè)計(jì)管線綜合碰撞檢測(cè)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(biāo)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(xiàng)目總建筑面積約５７萬(wàn)

3、ｍ２，地面以上１２４層，塔尖高度達(dá)６３２ｍ。此外，項(xiàng)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(fù)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)和酒店區(qū)域的游泳池設(shè)施等，系統(tǒng)復(fù)雜，管道、設(shè)備數(shù)量眾多。如何對(duì)給水排水、暖通和電氣專業(yè)的管道、風(fēng)管、橋架和設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)和定位成為一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)，通過(guò)ＢＩＭ技術(shù)的應(yīng)用，為管線綜合和碰撞檢測(cè)及施工指導(dǎo)提供了新的途

4、徑。２ＢＩＭ技術(shù)的應(yīng)用ＢＩＭ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ，即建筑信息模型）是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)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(shí)，建立包括幾何信息、設(shè)計(jì)信息、施工信息和維護(hù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以從項(xiàng)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(guó)ｂＳａ（ｂｕｉｌｄｉｎｇＳＭＡＲＴａｌｌｉａｎｃｅ）曾經(jīng)對(duì)當(dāng)時(shí)美國(guó)工程建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域的ＢＩＭ應(yīng)用情況做過(guò)詳細(xì)調(diào)查

5、，并總結(jié)出２５種不同的應(yīng)用，如圖１所示［２，３］。這對(duì)于國(guó)內(nèi)尚處發(fā)展階段的ＢＩＭ應(yīng)用有借鑒意義，可指導(dǎo)工程項(xiàng)目在不同階段選擇合適的ＢＩＭ應(yīng)用。圖１美國(guó)工程建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域的ＢＩＭ技術(shù)應(yīng)用３Ｄ協(xié)調(diào)跨越設(shè)計(jì)和施工階段兩大階段，并且都屬于主要的ＢＩＭ應(yīng)用。３Ｄ協(xié)調(diào)的內(nèi)容包括協(xié)同設(shè)計(jì)、管線綜合和碰撞檢測(cè)，可以為各專業(yè)提供可視化、信息化的交流平臺(tái)進(jìn)行協(xié)調(diào)，實(shí)時(shí)進(jìn)行修改和調(diào)整。上海中心項(xiàng)目中，設(shè)備層是建筑中比較關(guān)鍵和復(fù)雜的部分，設(shè)備層兼有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功

6、能，空間形狀復(fù)雜，同時(shí)由于機(jī)電設(shè)計(jì)的多專業(yè)屬性，造成機(jī)電管線的碰撞更加無(wú)法避免。而ＢＩＭ的應(yīng)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(shè)置的可見(jiàn)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(guò)設(shè)置過(guò)濾器單獨(dú)顯示給排水管道和設(shè)備，隱藏其他設(shè)備工種的管道、設(shè)備。３２３創(chuàng)建中心文件與工作集將創(chuàng)建的ＭＥＰ項(xiàng)目文件保存在各專業(yè)工程師都有讀寫(xiě)授權(quán)的文件服務(wù)器上，建立中心文件。創(chuàng)建中心文件后，機(jī)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(jìn)行工作，本地文件即為中心文件的實(shí)時(shí)鏡像。當(dāng)建筑或結(jié)構(gòu)模型的中心文件有修改時(shí)，利用“與中心文件同步”的功能，可以實(shí)時(shí)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(duì)自己所屬的工作集中的圖元進(jìn)行直接修改，也可以在必要時(shí)，允許他人進(jìn)行編輯。各專業(yè)同時(shí)進(jìn)行ＢＩＭ模型的創(chuàng)建，并可實(shí)時(shí)更新、互相查看工作進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程。３３給

8、排水系統(tǒng)模型創(chuàng)建３３１基本設(shè)置在創(chuàng)建給排水系統(tǒng)之前，要先對(duì)管道、管件和設(shè)備等進(jìn)行加載和編輯。給排水系統(tǒng)所需的管件、附件和設(shè)備可以從構(gòu)件族庫(kù)中載入，在“類型屬性”對(duì)話框中可以對(duì)管道的屬性進(jìn)行修改，設(shè)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(hào)、制造商等屬性信息，如圖４所示。通過(guò)基本設(shè)置為ＢＩＭ模型設(shè)定給排水系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)信息。這個(gè)過(guò)程是建立ＢＩＭ模型的關(guān)鍵步驟之一，因?yàn)椋拢桑湍Ｐ筒粌H可以記錄給排水系統(tǒng)的空間結(jié)

9、構(gòu)、構(gòu)件和設(shè)備的幾何信息，還包括其他詳細(xì)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(dòng)統(tǒng)計(jì)生成設(shè)備材料列表。３３２設(shè)備選型與管道鋪設(shè)完成基本準(zhǔn)備設(shè)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(guò)外部參照的方式進(jìn)行鏈接，將給排水平面圖直接顯示于ＭＥＰ項(xiàng)目文件的平面視圖中作為參考進(jìn)行三維模型的創(chuàng)建，避免了同時(shí)打開(kāi)ＣＡＤ軟件查看圖紙的繁復(fù)和二次操作可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤。調(diào)用族庫(kù)中的供水設(shè)備和衛(wèi)生器具等，設(shè)置圖４給水管道的類型屬

10、性對(duì)話框類型屬性，并在相應(yīng)位置放置設(shè)備。利用“常用”選項(xiàng)卡中的“管道”命令繪制管道。一般在平面視圖中進(jìn)行管道的繪制，從已經(jīng)設(shè)置的管道類型中選擇所需管道類型，選擇管徑，輸入標(biāo)高，即可繪制管段，連接設(shè)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(shè)備因被賦予了標(biāo)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(shí)，可以在選項(xiàng)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(guò)創(chuàng)建剖面，在立面視圖中進(jìn)行繪制，與已經(jīng)繪制的橫管進(jìn)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(shí)打開(kāi)平面、立面、三維三種視圖窗口進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)，可以幫助工程師更加直觀、準(zhǔn)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(shí)，暖通專業(yè)、電氣專業(yè)繪制風(fēng)管、暖通水管和橋架等，各專業(yè)之間可以相互觀察工作