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1、三维管线综合设计实践与技术探讨(专业人士参考)1.传统二维管线综合的缺陷在大型复杂的建筑工程项目设计中，设备管线的布置由于系统繁多、布局复杂，常常出现管线之间或管线与结构构件之间发生碰撞的情况，给施工带来麻烦，影响建筑室内净高，造成返工或浪费，甚至存在安全隐患。为了避免上述情况的发生，传统的设计流程中通过二维管线综合设计来协调各专业的管线布置，但它只是将各专业的平面管线布置图进行简单的叠加，按照一定的原则确定各种系统管线的相对位置，进而确定各管线的原则性标高，再针对关键部位绘制局部的剖面图。总的来说存在以下缺陷：（1）管线交叉的地方靠人眼观察，难以进行全面的分析，碰撞无法完全暴露

2、及避免。特别是对于大型的、结构体系复杂的建筑，在梁高变化较大的地方，常常解决了管线之间的碰撞，却忽略了管线与梁之间的碰撞。（2）管线交叉的处理均为局部调整，很难将管线的连贯性考虑进去，可能会顾此失彼，解决了一处碰撞，又带来别处的碰撞。（3）管线标高多为原则性确定相对位置，仅局部绘制剖面的位置有精确定位，大量管线没有全面精确地确定标高。（4）多专业叠合的二维平面图纸图面复杂繁乱，不够直观。仅通过“平面+局部剖面”的方式，对于多管交叉的复杂部位表达不够充分。（5）虽然以各专业的工艺布置要求为指导原则进行布置，但由于空间、结构体系的复杂性，有时无法完全满足设计原则，尤其在净空要求非常高

3、的情况下，需要因地制宜地变通布置方式，这时二维的管线综合设计方式的局限性就显露出来。由于传统的二维管线综合设计存在以上不足，采用BIM技术进行三维管线综合设计方式就成为针对大型复杂建筑管线布置问题的优选解决方案。2.将BIM技术应用于三维管线综合设计BIM技术的发展使三维管线综合的设计方式得以实现，目前已有多种软件可供选择，但管线综合的设计有其特殊的需求，我们经过对比考察，将Autodesk公司开发的Revit系列软件作为主要设计软件，原因有以下几方面：1）Revit系列软件包含RevitArchitecture、RevitStructure、RevitMEP三个软件，分别对应建

4、筑、结构、设备专业，三者既各有所长又互相融合，正好满足管线综合设计的需要；2）Revit系列软件可定制性程度较高，可通过“构件族”的制作满足个性化图库的需求，通过累积形成公司图库与标准；3）Revit软件的扩展接口友好，可通过编程实现功能的扩展，比如一些批量的操作，从而提高效率。近年来，我们将三维管线综合设计作为BIM技术的主要应用方向之一，已在多个大型、复杂项目中进行设计实践，取得了一定的经验与技术积累。3.三维管线综合设计应用实例3.1项目简介项目为广州珠江新城F-24地块项目，位于广州市珠江新城新中轴线西侧，总建筑面积约39万m2，包括4层地下室（其中两层有夹层），6层商业

5、裙楼，3栋塔楼，其中西塔为9层公寓，南、北塔均高达200m，0多层，南塔主要为酒店，北塔主要为办公楼，是一个典型的超高层商业办公建筑综合体（图1）。业主对商业空间的净高要求非常严格，尤其对于地下室及裙楼的商业空间，要求结构与设备管线占用的高度不超过1350mm。在建筑功能各不相同、结构体系形式多变、管线布置错综复杂的情况下，如何合理布置设备管线以达到业主提出的建筑净高要求，对于各专业的设计来说都是一个挑战。3.2三维管线综合设计流程本项目的业主对室内净空有严格要求，因此采用三维管线综合的设计方式尤为必要。我们的设计流程是先建立土建模型，然后进行各专业设备管线的建模，再根据各专业要

6、求及净高要求，对管线进行合理细致的调整、避让，最后汇成文档出图。下面对各个阶段进行详细的技术说明。3.2.1土建模型的建立土建模型包括建筑专业的模型与结构专业的模型，建筑专业主要是墙体、门窗、幕墙、楼电梯及扶梯等，使用RevitArchitecture进行建模；结构专业则主要是柱、梁、板，使用RevitStructure进行建模。由于我们的目的是进行管线综合设计，因此这些内容也有所侧重，其中最重要的就是结构梁，因为建筑层高。一旦确定，梁高就直接影响管线的标高。此外，还需注意常见的结构降板。项目的结构模型如图2所示。在项目中，结构专业还在许多地方应用了特殊的结构形式，比如在地下室大

7、量应用了无梁楼盖，板厚比较厚，结构柱有柱帽，这些都对管线布置影响颇大，因此需仔细按照结构施工图进行建模。Revit的自定义族为柱帽等特殊的结构形式提供了便利。3.2.2设备管线建模设备管线的建模与调整、避让其实是无法截然分开的过程，常常是一边建模一边调整避让，这里分为两个步骤是为了方便说明两者不同的技术要点。设备管线使用RevitMEP进行建模。按照各设备专业的施工图分系统进行，如送风管、排风管、给水管、排水管、喷淋水管、动力桥架、照明桥架等，各系统设置不同颜色以便区分，如图3所