来源：建筑工程鲁班联盟
由中建三局承建的深圳证券交易所营运中心荣获2014年度鲁班奖，该工程为“降本增效，提高机电综合管线深化设计质量”，特采用BIM对机电综合管线进行综合排布，我们来看一看这项三维深化设计如何操作以及效果如何？
本工程地下一层结构净空为3.70m～4.85m，核心筒走道装饰吊顶内净空为1850～2550mm。机电工程按子系统分共计63个、给排水7个、电气3个、暖通7个、消防5个、智能化41个。其中最大给排水管为DN350、空调水管为DN400、电缆桥架为1400*200、防火风管尺寸达到6000*1800，管线错综复杂、层叠密集、尺寸庞大。任何排布上的不合理将直接增加施工难度和成本，造成空间上的浪费、视觉上的不美观、使用上的不方便。
B1层综合管线平面图
B1层管线密集，采用传统CAD平面绘图效率低，管线排布不直观，遗漏多处管线碰撞冲突情况。BIM设计软件《Autodesk Revit MEP》操作成熟，可以成功自动检查碰撞，直观进行管线排布综合，效率高，排布合理美观。本软件主要功能是优化建筑设备与管道(MEP)专业工程，最大限度地减少机电安装设备专业设计之间的协调错误，它通过数据驱动的系统建模和设计来优化建筑设备与管道（MEP）专业工程。在深化设计阶段，自动解决管线之间的碰撞问题，合理排布管线。
AutoRevit MEP软件
↓BIM深化设计目标↓
1. 机电综合管线碰撞解决；
2. 机电管线排布合理、美观、快捷， 满足“鲁班奖”要求；
3. BIM深化设计降本增效；
4. 提高管线安装标高，增加走廊净空；
5. 提高深化设计质量准确率至98%。
三维深化设计实施
↓实施步骤↓
第一步：进行各专业平面图深化设计（包括各专业管径，设备等参数 计算与复核，管路优化等工作）。
给排水专业管线平面图
通风专业通风专业管线平面图
电气专业管线平面图
消防专业管线平面图
第二步：各专业管线进行初步叠加绘制管线综合图，分析复杂难点部位，判断管线三维绘制部位。
B1层桁架筒内管线综合图（CSD）
第三步：应用制图软件进行各专业三维图的绘制。
给排水专业三维图
通风空调专业三维图
电气专业三维图
消防专业三维图
第四步：进行各专业三维图的叠加
B1层桁架筒综合管线三维图叠加综合图
第五步：对综合管线进行分析、检查碰撞，召开协调会讨论并确定各管线标高。
综合管线三维图协调讨论会
综合管线三维图协调讨论会（综合管线动态漫游）
第六步：对碰撞部位进行调整
案例一：桥架与风管、桥架与水管碰撞
管线之间碰撞综合图
管线之间解决碰撞图
案例二：水管与风管、水管与水管碰撞
管线之间碰撞综合图
管线之间解决碰撞图
案例三：水管与风管、水管与水管碰撞
管线之间碰撞综合图
管线之间解决碰撞图
第七步：绘制三维剖面图，确定并标注各管线标高
管线三维图剖面图
第八步：调整并确定各专业平面图管线标高并绘制剖面图
管线CAD剖面图
把BIM深化设计图纸应用到施工过程中，发现标高等定位的情况，在返回到三维图中进行调整，这样可以直接表现各管线之间的相对定位，并能把整个管线系统进行统一考虑。
↓实施效果↓
效果一：机电综合管线碰撞解决
管线碰撞冲突处（处）
B1层
B2层
B3层
深化前
深化后
深化前
深化后
深化前
深化后
55
0
31
0
27
0
效果：通过BIM深化设计，大大解决综合管线碰撞问题，其中B1层深化设计前有55处打架冲突解决， B2层21处解决， B3层27处解决。
效果二：机电管线排布合理、美观、快捷，满足“鲁班奖”要求
部位
B1层
B2层
B3层
项目
传统深化设计
BIM深化设计
传统深化设计
BIM深化设计
传统深化设计
BIM深化设计
天数
16
7
13
6
12
5
效果：管线排布更加趋于合理，优化、快捷。由于引入BIM概念，在三维空间进行模拟现实施工安装情况，可以使管线之间的定位更直观的表达，并且很方便的进行管线线路走向的优化，并能满足“鲁班奖”评奖要求。
大大缩短深化设计时间，更加直观的表现各专业管线之间的定位，相同工作量，比传统方式的深化设计节约7-10天的时间。
效果三：三维深化设计降本增效
（1）改变防火风管路由，降本增效
B1层通过三维深化设计，并得到设计院确定，将原来多处排烟转化管进行整合，改变排烟系统的路由，同时是整个地下室车库空间得到大幅度提高。
深化设计前防火排烟转换风管设计分布
深化设计后取消大量防火排烟转换风管，提高车库净高。
↓防火板风管减少量计算表↓
序号
规格
部位（轴线）
长度L（米）
风管周长D（米）
面积（平方米）S=L*D
估算综合单价（元/平方米
总价
（万元）
1
硅酸钙防火板风管4000*1300
B1层（B01- B07）/(BV-BK)
（17+6+18+25）=66
10.6
699.6
/
/
2
硅酸钙防火板风管6000*900
B1层（B01- B07）/(BV-BK)
（26）
13.8
358.8
/
/
3
硅酸钙防火板风管6000*1000
B1层（B01- B06）/(BE-BG)
（11+18+16+8）=53
14
742
/
/
4
硅酸钙防火板风管7000*1000
B1层（B14- B22）/(BK-BG)
（18）
16
288
/
/
5
硅酸钙防火板风管6000*1200
B1层（B10- B16）/(BK-BD)
（14+31+24）=55
14.4
792
/
/
6
硅酸钙防火板风管6000*1300
B1层（B16- B18）/(BA-BF)
（31+31）=62
14.6
905.2
/
/
7
硅酸钙防火板风管5000*1000
B1层（B4- B16）/(BA-BE)
（90+90+14+24）=218
12
2616
/
/
8
合计
/
/
6401.6
350
224万元
使业主投资减少224万元
（2）管路优化，缩短管线路由，降本增效
经过项目深化设计，改变地下室桁架筒内机电综合管线的走向，使部分管道走向进行缩短优化，征得设计院、业主、监理的同意，可以按此施工，各专业B1/B2/B3层综合管线施工节省管材如下：
给排水：
镀锌钢管DN100：320米 材料单价按 61.4 元/米，节约材料共计19648元；综合清单单价为239.01元/米，综合效益共计320* 239.01=76483元。
内外衬塑钢管DN200：180米，材料单价按 243.47元/米，节约材料共计43824元；综合清单单价为601.19元/米，综合效益共计180* 601.19=108214元。
铸铁管DN150：210米，材料单价按82元/米，节约材料共计17220元；综合清单单价为 504.73 元/米，综合效益共计210* 504.73=105993元。
不锈钢管DN80：115米，材料单价按114.54元/米，节约材料共计13172元；综合清单单价为 659.68元/米，综合效益共计115* 659.68=75863元。
电气专业：
防火桥架500*150：95米，材料单价按166.2 元/米，节约材料共计15789元；综合清单单价为 479.96元/米，综合效益共计95* 479.96 =45596元。
防火桥架：400*150：135米，材料单价按117.8 元/米，节约材料共计15903元；综合清单单价为 386.05元/米，综合效益共计135* 386.05=52116元。
通风专业：
镀锌铁皮风管1000*400：326㎡，按材料单价49.3元/平方米，节约材料共计 16071元；综合清单单价为156.65元/米，综合效益共计326* 156.65=51067元。
总合计节约材料：
19648+43824+17220+13172+15789+15903+ 16071=124407元，即12.4万元。
综合技术经济进步效益合计：
76483 +108214 +105993+75863+45596+52116 +51067=515332元，即51.5万元。
（3）应用联合支吊架，将少钢材用量，降本增效
经过项目深化设计，地下室桁架筒内机电综合管线设置联合支吊架。征得设计院、业主、监理的同意，可以按此施工，通过设置联合支吊架，减少型钢用量约45t，按 3800元/吨，共计17100元，考虑支吊架除锈、刷油及制作安装综合单价按5420元/吨，450*5420=243900元。
节约材料合计：171000元，即1.71万元。
综合技术经济进步效益合计：243900元，即24. 4万元。
效果四：提高管线安装标高，增加走廊净空。
大幅度提高本工程地下室管线标高，使可用空间得到增加，得到业主好评，统计表如下：
楼层
原标高
调整后标高
部位数量（处）
B1层
2.0米
2.3米
6
B2层
2.3米
2.7米
5
B3层
2.05米
2.2米
15
效果五：提高深化设计质量准确率至98%。
通过采用BIM深化设计，大大提高深化设计图纸质量，深化图应用施工后，机电综合管线施工准确率大大提高，据统计，采用传统CAD深化设计的准确率84%提高至BIM深化设计准确率98%。
↓深化设计质量准确率统计表↓
方法
传统CAD深化设计
应用BIM深化设计
传统CAD深化设计
应用BIM深化设计
传统CAD深化设计
应用BIM深化设计
统计点
B1层选定50个部位点为基数统计
B1层选定50个部位点为基数统计
B2层选定40个部位点为基数统计
B2层选定40个部位点为基数统计
B3层选定30个部位点为基数统计
B3层选定30个部位点为基数统计
深化设计后
施工过程中发现有8处仍存在碰撞冲突，42处解决碰撞。
施工过程中发现有1处仍存在碰撞冲突，49处解决碰撞。
施工过程中发现有6处仍存在碰撞冲突，34处解决碰撞。
施工过程中发现有1处仍存在碰撞冲突，39处解决碰撞。
施工过程中发现有5处仍存在碰撞冲突，25处解决碰撞。
施工过程中发现有1处仍存在碰撞冲突，29处解决碰撞。
准确率
计算结果：42/50=84%
计算结果：49/50=98%
计算结果：34/40=85%
计算结果：39/40=97.5%
计算结果：25/30=83.3%
计算结果：29/30=97%
效果六：
BIM深化设计前机电综合管线排布动态漫游
B1层桁架筒机电综合管线设计前动态漫游
经过BIM深化设计后机电综合管线排布动态漫游
B1层桁架筒机电综合管线设计后动态漫游
* * 有温度 * 有态度 * 有励度 * *
近期活动：
一、FIDIC合同应用能力提升高阶工作坊
2016年4月20-25 北京
联系人：王建友
咨询电话：010-52706111
了解详情，请到本微首页“微培训”栏目。
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
