1 工程簡(jiǎn)介

1.1工程概況

三亞財經(jīng)國際論壇（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“論壇”）位于三亞海棠灣，正對風(fēng)景秀麗的蜈支洲島。項目定位于能夠滿(mǎn)足最高級別的國內和國際政治、金融會(huì )議及會(huì )展需求，以和解與和諧象征的“靜石”為設計概念的出發(fā)點(diǎn)，充分利用場(chǎng)地的坡度，精心布局，地下各層及夾層、首層均能與室外環(huán)境相互連通，各建筑功能要素充分利用這種內在相鄰性創(chuàng )造多樣的觀(guān)景平臺和空間層次，并以其獨特的巖石狀造型成為這一區域的標志性建筑，工程管線(xiàn)復雜，結構設計難度大。

項目總建筑面積28133.7 m2，包括地下2層、地上3層的中心論壇和2間地上獨立單層商鋪，其中地下建筑面積15312m2，地上12821m2。

a 整體效果

b BIM模型渲染

圖1三亞財經(jīng)國際論壇

1.2給排水及消防系統簡(jiǎn)介

從整體而言，論壇項目體量相對不大，但建筑性質(zhì)和功能性較多，常用的給排水及消防系統基本都有用上，可謂“麻雀雖小五臟俱全”。

1.2.1給排水系統

供論壇的生活給水系統，自市政引入管經(jīng)過(guò)砂濾、炭濾及紫外線(xiàn)消毒后，由一套變頻供水設備加壓供給，豎向分2個(gè)區。論壇單體5層共有大小廚房5個(gè)，廚房熱水供應各自單獨采用容積式電熱水器。另外，位于3層的空調冷卻塔采用專(zhuān)用變頻加壓設備補水系統。

衛生間排水采用污廢合流制，地下室衛生間排水排至污水提升間內由提升裝置排水出戶(hù)。廚房含油廢水經(jīng)一體化含油廢水處理提升裝置提升出戶(hù)。屋面雨水采用虹吸式雨水系統。以上排水系統出戶(hù)管分別在首層東側及負一層西側埋地出戶(hù)。室外設置埋地式雨水回收池，設置雨水回用系統作為論壇南入口和西入口的綠化和道路澆灑用水，并作為南序廳小水景的補水管。

1.2.2消防系統

本項目設計有室內消火栓系統、室外消火栓系統、自動(dòng)噴水滅火系統、大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統、S型熱氣溶膠預制滅火系統及七氟丙烷氣體滅火系統。由于論壇會(huì )議中心有非倉庫類(lèi)高大凈空，宴會(huì )廳家具有專(zhuān)門(mén)的儲藏間，分別有丙類(lèi)及戊類(lèi)儲藏，功能較多且復雜，消防系統管線(xiàn)繁雜，其中自動(dòng)噴水滅火系統設計流量達90 L/s，管道管徑較大。

1.2.3管材管件

室內生活冷熱水給水管采用S30408不銹鋼管，環(huán)壓或雙卡壓連接；室外給水管及雨水回用系統管道采用鋼塑復合壓力管，熱熔連接；室內污廢水管采用機制離心鑄鐵管，加強型卡箍連接；虹吸式雨水管采用不銹鋼管，氬弧焊接，重力雨水管采用離心鑄鐵管；壓力排水管采用內外涂塑鋼管，卡箍連接，壓力排水管上的閥門(mén)采用銅芯球墨鑄鐵外殼閥門(mén)，法蘭連接或溝槽式卡箍連接。

室內消防給水系統管道均采用熱浸鍍鋅鋼管，DN＜100mm采用螺紋連接，DN≥100mm采用溝槽式連接。

1.3項目難點(diǎn)

論壇會(huì )議中心單體體量相對不大，主體有3個(gè)高大空間，分別為：負一層展廳，面積2820m2，層高11.5 m，負一層及負一夾層通高；首層宴會(huì )廳位于展廳正上方，面積1500m2，層高12.9 m，首層及二層通高；西側至南側序廳，其中西側序廳面積約1500m2，土建完成后最高高度達30m，負一層至屋面通高，西側序廳高大空間延展至南側，南側序廳從負一層到首層逐層退縮，首層以上為高大空間，南側序廳面積約680m2，從負一層算起最高高度同樣達30m。這3個(gè)高大空間占據論壇單體的中部、西側及南側，東側獨立商鋪下方負一層有貨車(chē)車(chē)道，機電各專(zhuān)業(yè)的設備間、廚房等主要布置在東側，部分機房設于負一層北側。后勤通道為主要機電設備管線(xiàn)通道，空間狹長(cháng)，對管線(xiàn)綜合布置要求非常高。圖2為論壇整體剖面示意。

圖2論壇整體剖面（東西剖切，南往北看）

負一層面積為12577m2，負一夾層由于展廳、序廳及貨車(chē)車(chē)道通高，面積僅6875m2，主要為設備間及展廳家具儲藏間，且負一夾層局部還有小夾層，土建結構異常復雜，這給管線(xiàn)綜合及各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)走向增加了難度。

另外，由于屋面造型的原因，論壇二、三層部分走道設備管線(xiàn)布置受其影響，不但橫向剖面可能存在斜屋面的影響，縱向走向也會(huì )存在影響，具體情況下文會(huì )作詳述。屋面造型對管線(xiàn)綜合的影響，也是該項目的一個(gè)特點(diǎn)。

由于本項目土建結構復雜，機電設備專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)布置空間也非常緊張，許多管線(xiàn)綜合工作中細節方面的問(wèn)題，若采用傳統CAD二維圖紙模式進(jìn)行分析及解決，將變得非常困難，甚至有些局部很難通過(guò)二維圖紙發(fā)現問(wèn)題，這些問(wèn)題若在施工階段才發(fā)現，輕則拖慢施工進(jìn)度，重則造成返工。

在配合二次裝修設計階段，由于業(yè)主對各主要功能區域、走廊通道等有嚴格的凈高要求，這對管線(xiàn)綜合協(xié)調的空間提出了更高的要求，協(xié)調期間通過(guò)Revit軟件模型的直觀(guān)顯示，將部分確實(shí)不能達到凈高要求的部位，及時(shí)反饋至業(yè)主及裝修公司，方便其重新考慮方案，這是Revit軟件在設計階段的另一個(gè)實(shí)際意義。

2 BIM技術(shù)在項目中的應用

2.1前期準備

本項目使用Revit軟件版本為2014版，設備專(zhuān)業(yè)共用同一中心文件，建筑模型、鋼結構模型及屋面幕墻模型，分別在中心文件中作模型鏈接，設備專(zhuān)業(yè)各自使用本地文件副本編輯并適時(shí)同步至中心文件。

由于設備專(zhuān)業(yè)參與人數較多，首先需要規范好各專(zhuān)業(yè)的工作集、視圖平面等命名方式，以免各專(zhuān)業(yè)設計人員混亂，造成自己專(zhuān)業(yè)的管線(xiàn)到最后自己編輯不了的情況。

給排水專(zhuān)業(yè)內部要預先加載各類(lèi)相關(guān)管材、管件族庫等，包括消火栓、噴頭、濕式報警閥、閘閥、彎頭等管件附件。管道連接、變徑、轉彎等需要預設類(lèi)型，在創(chuàng )建模型和編輯時(shí)這些相應管件便可自動(dòng)生成。

在機電設備各專(zhuān)業(yè)規范創(chuàng )建工作集、管道類(lèi)型及系統類(lèi)型后，便可根據各自專(zhuān)業(yè)的需求，創(chuàng )建各自的過(guò)濾器，并賦予其管道顏色，在模型編輯和協(xié)調期間，也可根據需要控制相關(guān)管道和系統的可見(jiàn)性。

2.2模型創(chuàng )建及管線(xiàn)協(xié)調

2.2.1建模及管線(xiàn)協(xié)調避讓原則

在模型創(chuàng )建階段，設備各專(zhuān)業(yè)雖然都可以通過(guò)同步中心文件看見(jiàn)其他專(zhuān)業(yè)的管線(xiàn)，但在前期都容易犯一個(gè)錯誤，就是各自都想把自己專(zhuān)業(yè)的管線(xiàn)貼梁底敷設，造成幾乎所有主管線(xiàn)都集中在梁底，互相碰撞矛盾，水管橋架放在了風(fēng)管里。后來(lái)經(jīng)過(guò)協(xié)調，認為這種“粗放型”的建模方式不可取，會(huì )嚴重影響后期管線(xiàn)綜合的工作量，甚至可以說(shuō)建了模也沒(méi)用，后期協(xié)調改動(dòng)量相當于重新建模。于是在各專(zhuān)業(yè)碰頭協(xié)調的過(guò)程中，出于對管線(xiàn)協(xié)調的考慮及滿(mǎn)足甲方對裝修凈高的要求，形成了各自設備管線(xiàn)走向的主要原則，在建模階段就盡可能多地避免管線(xiàn)碰撞的問(wèn)題從而減輕管線(xiàn)協(xié)調的工作量。

主要原則如下：①小管徑避讓大管徑；②壓力管避讓重力管；③給排水管道、電力電信橋架避讓大風(fēng)管；④管線(xiàn)交叉優(yōu)先考慮上翻交叉；⑤強弱電橋架需按規范JGJ 16-2008隔開(kāi)一定距離；⑥主管線(xiàn)有支管連接，盡量考慮上翻出支管，且盡可能在梁格間出支管，以免影響剖面中各主管線(xiàn)布置；⑦走道管線(xiàn)一般情況下風(fēng)管置于最頂部貼梁底鋪設，強弱電橋架分別貼兩邊墻設置；⑧給排水管道設于強弱電橋架以下，并預留閥門(mén)安裝空間；⑨出現橫穿走道的管線(xiàn)時(shí)，盡可能在梁格中布置，不影響管線(xiàn)高度及剖面布置。

上述布管原則，一方面從剖面布置來(lái)看比較美觀(guān)；另一方面走道區域預留中間位置方便以后檢修維護，也可以給各類(lèi)管線(xiàn)的末端預留中間位置，如照明筒燈、自動(dòng)噴水滅火系統的上下噴頭、暖通空調專(zhuān)業(yè)的新風(fēng)口及排煙口等。圖3為走道管線(xiàn)剖面布置示例。

圖3走道管線(xiàn)剖面布置示例

a 北段平面

b 管線(xiàn)局部三維

圖4負一層后勤通道

2.2.2局部示例

對于一些非過(guò)道但管線(xiàn)密集的局部，吊頂內空間往往比較開(kāi)闊，而甲方對這些部位的裝修凈高要求較高，而且管線(xiàn)走向并不像走道那么單一。尤其在后勤通道的交匯區域（見(jiàn)圖4），平面上看為各功能區過(guò)渡區域，同樣也是各條走道上設備專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)縱橫交錯的地方。這類(lèi)區域的管線(xiàn)協(xié)調處理在執行上述原則的基礎上，更要求管線(xiàn)走向少曲繞，以免造成不必要的成本增加及施工難度增大，此外還需要考慮管線(xiàn)排列整齊方便施工及吊裝架安裝，考慮檢修空間等，相比走道而言，這樣的區域管線(xiàn)綜合難度更大。

圖5二層同聲傳譯區走道縱剖面三維

屋面造型對管線(xiàn)綜合空間的影響也是本項目的難點(diǎn)之一。以論壇二層東側過(guò)道為例（見(jiàn)圖5），此過(guò)道為服務(wù)首層宴會(huì )廳的同聲傳譯區的走道，受屋面造型的影響，過(guò)道縱向有高低起伏和傾斜的橫鋼梁，通道上方的管線(xiàn)需要在縱向根據需要調整剖面布置，甚至在過(guò)橫梁位置需要再作調整。類(lèi)似的情況在二、三層的設備走道較多，這些部位雖然沒(méi)有負一層管線(xiàn)數目多，但屋面及鋼結構土建條件復雜，需要時(shí)刻觀(guān)察三維模型來(lái)進(jìn)行管線(xiàn)協(xié)調，所以這些部位主要協(xié)調工作是設備管線(xiàn)與土建條件碰撞檢測。

2.3 Revit軟件對給排水管線(xiàn)設計的反饋

通過(guò)軟件建模及協(xié)調，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題及對給排水管線(xiàn)設計作出反饋，是Revit軟件可視化設計的另一重要作用。

圖6負一層后勤通道中段及卸貨區剖面

以負一層后勤通道中段為例（見(jiàn)圖6），此處同時(shí)為貨車(chē)車(chē)道卸貨區與展廳的連接過(guò)渡位置，后勤通道梁下凈高約3.5 m，但業(yè)主考慮展廳物品搬運的原因，要求該區域管線(xiàn)綜合后凈高3m，此通道原本為主要管線(xiàn)通道，給排水專(zhuān)業(yè)原方案有若干條DN150消防主管線(xiàn)從此南北貫穿。同時(shí)，強、弱電專(zhuān)業(yè)也有主管線(xiàn)在此經(jīng)過(guò)，且末端較多，主管線(xiàn)不便更改走向。

為滿(mǎn)足甲方對凈高的超常規要求，后勤通道中段給排水專(zhuān)業(yè)消防管線(xiàn)需要更改走向，一部分從負一層隱蔽的地方設豎管上負一夾層，再從負一層展廳頂上的鋼結構桁架間敷設管道作為過(guò)渡，再找適當位置作豎管回到負一層后勤通道；另一部分調至貨車(chē)車(chē)道及卸貨區上方。而后勤通道中段僅留必要的風(fēng)管，且風(fēng)管盡可能壓扁，強弱電分置于風(fēng)管兩側，水專(zhuān)業(yè)僅留自動(dòng)噴水滅火系統支管，最后勉強能滿(mǎn)足甲方在此區域的凈高要求。

類(lèi)似的部位還有多處，最終都需要通過(guò)更改設備管線(xiàn)走向來(lái)完成業(yè)主要求，此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)現和解決，就是在Revit軟件直觀(guān)可視的基礎下多方協(xié)調完成的。

又如二層的一個(gè)會(huì )議室，由于三層屋面造型原因，會(huì )議室吊頂內有三層的一個(gè)新風(fēng)口，使得吊頂內高度不一，高差達1.6m，而且吊頂內有2.5 m寬600mm高新風(fēng)管，對于給排水專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，吊頂內有三層局部屋面的雨水管、新風(fēng)井的雨水管以及會(huì )議室的噴淋管，會(huì )議室是業(yè)主對裝修要求較高的部位，筆者作為Revit模型設計單位的管線(xiàn)綜合協(xié)調方，在盡力協(xié)調管線(xiàn)提高凈高后，借助Revit模型把凈高信息反饋給裝修方案公司，在甲方的主導下進(jìn)行了裝修凈高的調整，最后各方對會(huì )議室的土建、管線(xiàn)綜合及裝修方案均達成共識，問(wèn)題得到圓滿(mǎn)解決。這是Revit模型直觀(guān)地反饋問(wèn)題帶來(lái)的實(shí)質(zhì)性好處，使得參與項目的各方更直接地發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題。

3 BIM技術(shù)運用過(guò)程中的問(wèn)題與思考

3.1族庫欠完善

Revit軟件內雖有自帶的族庫，大至衛生間潔具、水泵、消火栓，小至噴頭都有族庫，但族庫內容并不完善，在建模階段，出現只能用相類(lèi)似的附件、管件替代示意的情況。筆者建議各機電專(zhuān)業(yè)大小設備應根據國家相關(guān)規范及圖集進(jìn)行族庫完善。

3.2管道連接方式及編輯

管線(xiàn)協(xié)調期間，免不了需要截斷某部分管段，上下或左右移動(dòng)管段，管道打斷的操作需要在管段上斷兩點(diǎn)，再拉伸中間管段端點(diǎn)，實(shí)施移動(dòng)或上翻，最后連上主管，在這種需要多次重復的改動(dòng)編輯上，Revit軟件顯得不夠智能和快捷，往往在重新連上管道的時(shí)候，自動(dòng)生成的彎頭、管件等并非設計者想要的，甚至會(huì )造成管道微移。

而這種不方便的管道分管段截斷，除給排水管道外，電橋架及風(fēng)管編輯也有反映存在這種問(wèn)題。在管線(xiàn)協(xié)調的工作中，這類(lèi)打斷移動(dòng)的操作是最基本也是最多的，但軟件對這樣的操作做不到得心應手且運算時(shí)間長(cháng)，在協(xié)調工作量大且繁瑣的情況下，給管線(xiàn)協(xié)調工作帶來(lái)諸多不便。作為使用者，筆者認為這種操作的不便捷，也是造成許多從業(yè)人員認為二維CAD軟件使用起來(lái)比BIM軟件更得心應手的主要原因之一，反過(guò)來(lái)看也是BIM軟件推廣的阻礙之一。

3.3軟件對計算機硬件要求過(guò)高

Revit軟件在建模方面有傳統二維CAD軟件不可比擬的優(yōu)勢，但其對計算機硬件的要求在目前來(lái)說(shuō)仍然過(guò)高，這是制約其快速發(fā)展的因素之一。使用者計算機硬件配置稍微低一點(diǎn)，編輯速度與CAD軟件相比還是有很大差距，即使用配置最好的計算機，其運行操作速度相比于CAD軟件也不具備優(yōu)越性。

3.4參與項目各單位的交接

BIM建筑信息模型，對于一個(gè)建筑項目來(lái)說(shuō)，實(shí)際上是在虛擬世界從方案開(kāi)始構建起這座建筑，并從中解決各種問(wèn)題，通過(guò)各種信息傳遞反饋至現實(shí)中的建筑實(shí)體。所以，每一個(gè)項目的模型都應具備成長(cháng)性，從方案至施工圖設計再到施工現場(chǎng)指導施工，都應如建筑實(shí)體一樣逐步完善和成長(cháng)起來(lái)。這樣的成長(cháng)性就決定BIM模型并不是單獨一個(gè)單位從頭到尾完成的，而是應該從方案設計者開(kāi)始，傳遞到施工圖設計單位，再到施工監理單位的過(guò)程，在這過(guò)程中甲方應占據主導地位，而各方對BIM模型的交接點(diǎn)和模型交接時(shí)的完成程度應該有準確的限定。筆者認為這是BIM新技術(shù)反饋給業(yè)界需要適應的新規則，而這種新規則在行業(yè)內部目前還沒(méi)有得到各方的確立。

以本項目為例，方案設計公司需要向施工圖設計單位提供幕墻及異形屋面模型，施工圖設計單位在從創(chuàng )建模型到管線(xiàn)協(xié)調完畢交付至施工單位，施工單位再進(jìn)行模型深化如各設備房?jì)仍O備與管線(xiàn)的深化、吊裝支架安裝等。

3.5模型信息的應用

BIM技術(shù)較傳統二維圖紙設計的優(yōu)勢在于建筑信息及數據，設計者創(chuàng )建編輯的為可視化的模型，其核心實(shí)質(zhì)是建筑內部各細節的信息和數據，通過(guò)直觀(guān)的方式在參與項目的各方之間進(jìn)行交互，從而減輕工程師之間信息的不對稱(chēng)性。

論壇項目模型分別進(jìn)行了日照模擬、風(fēng)向分析、風(fēng)洞模擬、消防疏散等基于BIM技術(shù)的應用分析。給排水專(zhuān)業(yè)管道也進(jìn)行了管線(xiàn)定位，管道管件使用量的統計，后期還添加了管段管徑、長(cháng)度、坡度等的信息標注?？上в捎诠こ踢M(jìn)度的緊迫，且計算機硬件配置和運算能力有限，沒(méi)有進(jìn)行整體系統的分析和計算，如生活給水系統及消防系統的水頭損失計算等深度應用。這是今后BIM技術(shù)深入到給排水系統設計中需要發(fā)展的方向，也是體現BIM技術(shù)對給排水專(zhuān)業(yè)設計的核心價(jià)值所在。

4 總結與展望

三亞財經(jīng)國際論壇項目土建結構復雜，機電設備專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)繁多，且業(yè)主對部分功能區域配合裝修方案對凈高要求偏高，在這些“先天”與“后天”不利的條件下，設備專(zhuān)業(yè)在公共區域的管線(xiàn)空間有限，管線(xiàn)綜合難度較大。運用BIM技術(shù)建模，得出直觀(guān)的可視化模型，解決二維圖紙難以解決和發(fā)現的問(wèn)題，對管線(xiàn)從精準定位并模擬真實(shí)場(chǎng)景，到后期指導施工，可以說(shuō)BIM技術(shù)在本項目中運用是成功的。

筆者認為，對于類(lèi)似上海迪士尼園區、三亞論壇這類(lèi)土建結構復雜，尤其是“小而精”的民用公共建筑，運用BIM技術(shù)都取得了成功，大大減小了項目設計難度，同時(shí)減少了項目施工成本和投入，效果值得肯定。而在設計過(guò)程中，發(fā)現Revit軟件實(shí)際使用仍有需要改進(jìn)的方面，建議相關(guān)的軟件公司能繼續升級或作二次開(kāi)發(fā)，使之更便捷、友好地面向工程設計從業(yè)人員，在設計行業(yè)牽起第二次“甩畫(huà)板”革命。

微信對原文有刪減。原文標題：《淺析三亞財經(jīng)國際論壇永久會(huì )址給排水設計BIM技術(shù)應用》，作者：熊曦 豐漢軍，刊登在《給水排水》2017年04期。

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