1朱吉驰 2曲明通
1中国建筑一局（集团）有限公司
2中建一局集团安装工程有限公司
摘要：在超大型医院机电深化设计中，不仅需要考虑机电各专业管线的深化，还需协调医疗专项相关系统的深化。各专业系统繁多、管线复杂，在狭小空间经常出现机电安装空间不足，无法保证检修空间及满足不了设计净高等问题。哈尔滨新区利民中心医院项目利用BIM技术进行机电管线深化设计，协调机电各专业以及医疗专项相关专业的错漏碰撞，有效提高机电安装施工效率，减少返工及协调工作量，降低机电安装成本。
关键词：医院；机电；建筑信息模型；安装；深化设计
1工程简介
哈尔滨新区利民中心医院EPC项目占地88400㎡，建筑面积105000㎡，包括综合病房，门诊医技室、行政办公楼及设备房等建筑主体。机电专业和医疗专项相关专业联系紧密，管线复杂，且复杂节点较多，机电BIM深化设计工程量大；且该项目质量目标高，在机电深化过程中，在满足功能及安全性的前提下，还应注重机电安装质量的可控性。
2机电深化设计标准及原则
本项目在深化设计前编写深化设计方案，对样板图1机电深化设计组织架构文件、族参数、模型拆分规则、模型文件命名及出图标准进行明确。实施过程中依据此方案进行机电深化设计工作。
根据设计院提供的施工图搭建BIM模型，搭建模型过程中同步对设计图纸进行审核及优化，并以图纸会审形式提交设计复核、修改。机电管线深化过程中除满足一般性管线避让原则，如小管避让大管、有压避让无压、水系统管路不进入配电间、管线尽量平行等。还策划机电创优细部做法，在机电BIM深化过程中，充分考虑细部做法的可实施性，如对管井支架形式及标高、套管封堵做法、卡箍排布等；设备机房设备基础及排水沟的位置、综合支架的形式、管道保温做法、设备接地做法等，使机电深化设计融入项目创优元素。BIM技术在机电安装工程中的深化设计，对整个施工有着举足轻重的作用，而详细有效的深化流程更是实现其深化设计的主要过程。在实际应用流程中，首先是分析原设计施工图，进行工作准备；其次是建立各专业信息模型、分析排布方案、分系统进行管线优化；再次是确定排布方案，绘制平、立、剖面等BIM优化施工图，最后对现场作业人员进行图纸交底，以便达到指导施工。由各专业BIM技术人员组成BIM团队，进行协同工作，团队成员通过BIM技术软件，准确、高效地建立机电各专业三维模型，然后进行各专业三维模型整合，使建设单位、监理单位、施工单位等在内的各参建方能直观地理解设计意图，为“错漏碰缺”检查及设计优化、管线施工综合排布、四维施工模拟(可视化进度计划)和主材工程量统计等后续工作提供基础模型。
开展碰撞检测。根据已经搭建完成的各专业三维模型和BIM碰撞检查软件，对机电安装专业管线之间进行单专业以及多专业的碰缺检查，然后以Word或其他形式导出碰撞检查报告，并在碰撞报告中体现碰撞交叉点的平面、立面、剖面等具体位置及提出整改优化建议，通过对各专业模型进行碰撞检查，一方面可以提高设计单位的设计质量；另一方面避免在后期施工过程中出现各类因返工引起的工期延误和投资浪费。
3项目机电深化设计应用
3.1机电管线综合
医院项目中的机电管线除常规给排水、电气、通风空调专业，还包括医疗气体、物流系统等医疗专项的管线。利用BIM技术对各专业进行参数化建模，充分考虑医疗专项的路由需求，在满足医疗专项的前提下进行管线排布原则确定、机电管线排布，碰撞检测调整，在深化过程中，将深化后依然不满足设计要求的区域反馈给设计，与设计沟通协调，进而进行管线路由及设计优化。机电管线综合布置如图1所示。
图1机电管线综合布置
3.2一、二次结构预留洞口
机电深化设计完成后，需对机电管线穿越结构及建筑墙体部分预留洞口，即一次结构预留洞口和二次结构预留洞口。一次结构预留洞口中，一般设计图纸会标注洞口位置及尺寸，待深化完成后一次结构洞口反馈给结构设计复核，复核通过后依据一次结构预留洞口图进行洞口预留及套管预埋。二次结构预留洞口分为单管线洞口和综合管线洞口(即综合洞口)。
待深化完成后，对每面砌体墙出预留洞口图，形成一墙一图，并将二次结构预留洞口图移交给土建单位，土建单位根据现场条件进行复核洞口预留的可行性，并根据实际情况预留二次结构洞口。
3.3支吊架设置
机电管线深化完成后，对综合管线进行支吊架排布及荷载复核。利用支吊架布置功能试排布机电管线支架，试排布主要依据相关支架规范、图集及经验；试排布完成后对支架的受力进行复核，对支架进行再调整，直至所有支架满足荷载要求及荷载分布。然后对支架进行编号并生成相应的支架大样图（图2）
图2支架布置
3.4管井深化设计
本项目机电管井普遍空间狭小，根据管井立管模型对管井进行排布就显得尤为重要。排布过程中，应整体分析整个竖向管井，确定立管最多的管井楼层，从该楼层着手整个管井的调整；管井在调整过程中，除满足一般的管线排布原则外，还应重点关注以下几个方面:①竖向固定支架型号的选取，预留充足的支架空间；②需考虑管井后期的维修，预留管道的检修空间；③确保套管有充足的空间，并方便后期安装过程中的套管居中调整。
3.5设备机房深化设计
设备机房深化过程中，首先应根据管线排布优化设备位置，并确保设备检修空间及人行通道，然后根据设备位置对设备基础及排水沟进行深化设计。最后根据调整好的设备位置对综合管线进行调整，放置支吊架进行受力分析。通过设备机房的深化设计，保证设备机房内机电管线功能性及安全性的基础上，增加设备机房的美观度，提高安装过程的施工效率。
3.6BIM多专业出图
待机电管综调整完成后，组织机电专业工程师进行管综审核，审核通过后按照出图样板及标注样式进行出图，包括各专业单专业图、综合管线图、复杂区域剖面图、支架排布图、支架大样图、设备基础排布图等。将深化设计图纸提交给设计审核确认，设计确认后按照深化设计图指导现场施工。
3.7BIM创优做法
机电深化过程中，融入机电创优细部做法，明确管井、设备机房、屋面等重点区域，以及机电各专业各细部做法，在现场施工前进行技术交底，明确质量管理要求。便于施工班组对质量要求的理解，有利于对机电安装质量的控制。
4本项目利用BIM技术进行机电系统设计的优势
BIM运维系统通过导入机电设备BIM模型，展示各个系统的主要设备信息、逻辑结构以及物理结构。通过OPC等标准接口与BA无缝对接，获取BA的实时监测数据，在数据库中备份BA系统获取的各类智能监测数据；同时与BIM模型中的构件对应，在三维视图中展示各个设备的运行情况和报警状态。如空调机组及过滤器状态、送风温湿度、CO2及CO浓度的情况，通过不同颜色标识显示机组及过滤器的状态。系统以列表、趋势图等方式展示各监测点的历史监测数据，方便后台管理人员全方位掌握机组的运行情况，同时对其性能进行评估。系统还可根据设备的运行情况、定期维保要求和维保班组工作负荷情况，自动发起设备维保计划，实现预防性的维保工作，减少设备故障。
5结束语
利用BIM技术对该项目约进行机电深化设计，并在深化设计过程中融入创优元素，便于现场实施过程中的质量控制，给机电安装过程中，进度控制、协调管理、质量控制和成本控制等都带来极大便利。BIM技术在机电深化设计方面，相较传统方式的机电深化设计，有着极大优势。
参考文献
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