一种基于BIM技术的综合施工方法与流程

文档序号：17373237发布日期：2019-04-12 23:01阅读：697来源：国知局

本发明涉及建筑施工领域，特别是一种基于bim技术的施工方法。

背景技术：

近年来建筑市场各类大型商业建筑林立而起，机电安装工程行业步入一个新的高峰。国内建筑市场不断引进外资开发商，国内建筑行业规章、标准的逐步完善，对机电工程现场施工的进度要求、安全及质量管理要求日趋增高，且大型机电工程现场传统的材料管理模式已无法满足工程的实际需求。

机电工程施工中，许多工程的设计图纸由于诸多原因，设计深度往往满足不了施工的需要，施工前尚需进行深化设计。机电系统各种管线错综复杂，管路走向密集交错，若在施工中发生碰撞情况，则会出现拆除返工现象，甚至会导致设计方案的重新修改，不仅浪费材料、延误工期，还会增加项目成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于bim技术的综合施工方法，要解决传统施工效率低、成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于bim技术的综合施工方法，包括确定深化设计依据、基于bim的设计阶段以及出图施工三个部分，其中确定深化设计依据包括净空要求报告，设计蓝图，设备参数，技术要求，相关的国家及行业规范；出图包括结构留洞图、砌体墙留洞图、管线综合图、单专业平面图、剖面图、支吊架大样图、机房大样图、净高图、精装定位图；其中支吊架大样图对综合支吊架和大型支吊架进行出图，图纸中包含支吊架的具体做法大样及支吊架的承重信息。

基于bim的设计阶段具体步骤如下：

步骤一，进行管线综合，建立bim模型：收集整理最新的施工图，包括建筑、结构、机电、精装各专业图纸，搭建并整合各专业bim模型；

整个管线的布置过程中考虑灯具、烟感探头、喷洒头的安装高度及位置；在管线冲突区域，有压管避让无压管，小管线避让大管线，施工简单的避让施工难度大的，附件少的管道避让附件多的管道；桥架和水管在同一高度时候，水平分开布置，桥架距水管保温外壁≥400mm；在同一垂直方向时，桥架在上、水管在下进行布置；压力流管道与重力流管道管线交叉时，将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足；冷水管避让热水管；对管线复杂区域进行施工模拟，确定支吊架的安装形式，确定管线安装的先后顺序；

步骤二，进行系统复核计算：根据管线综合bim模型，进行水力计算和设备选型；对大型管道和管道复杂区域进行支吊架设计，确定支吊架形式、钢材的类型、焊接方式，并进行支吊架受力计算；

步骤三，进行整体深化设计：结合设备尺寸、重量以及预留的安装基础，安装工序的条件，机电设备、管线对安装空间的要求，系统调试、检测、维修各方面对空间的要求，机电设备、管线及各种阀门、开关的位置和距离，日常维护操作照明、通风，各种水阀、风阀安装位置；风机安装位置；水系统排放，结构安全以及电气系统的因素，在深化设计完成后，对空间是否过小或者偏大做出判断。

所述步骤三中，结构安全是指机电管线穿越结构构件，其预留洞口或套管的位置、大小符合以下原则：

a、框架柱身、剪力墙暗柱区域严禁开洞，其他部位的结构梁、板、墙上开设洞口或套管上预留洞口；穿过框架梁、连梁的管线预埋套管，洞口在跨中1/3范围内，洞口上下的有效高度不小于梁高的1/3，且不小于200mm；楼板上的预留洞口小于300mm时，板内钢筋绕过洞口；

b、当结构梁上的预留洞口大于100mm、结构墙上预留洞口大于500mm时，在设计和施工阶段应改变结构梁或墙内钢筋的数量和排布，从而对洞口起到加固作用；

c、剪力墙上的洞口设置在截面中部；

d、二次结构墙上开设洞口大于400mm时，设置过梁。

基于bim的设计阶段包括制冷机房的设计，具体步骤如下：

步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础；

步骤二，开始建立bim模型：在bim模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度；

步骤三，设备减震、隔震设计：水泵下方设置重量有水泵运行重量3倍的减震地台（具体结构是），水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定；制冷机组、减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵以及制冷机组进出口加设金属软接头；

步骤四，装配式管道设计，并对管道模型进行优化合理分段：利用revit软件，在步骤三的bim模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准bim族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的bim模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道；

其中管道分段设计的依据为，分段接头不在弯头、三通以及支架处；管道分段在3个方向内；管段不长于7米，宽度不大于1.5米；

步骤五，支架设计，建立支架体系：管道设计之后，利用revit软件，在步骤四的bim模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准bim族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的bim模型；

支架体系分三层设计，第一层，先设计沿着墙结构的设备和主管道的支架，形成外围支架体系，该层体系支架密度小；第二层，设计中央区域内的支架，形成中央支架体系，该层体系支架密度大；第三层，设计辅助支撑体系，包括支管道弯管位置与基础的支撑，支架与管道之间的连接支撑结构，该层体系密度大；

步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型；

所述步骤四中，还包括自由段设计：为消除制造及安装过程中产生的累计误差，较长直管段、与设备连接处设置自由段，自由段根据最后的拼装情况现场测量预制；

所述步骤六中，机房内所有空调水管支架处设计减震器，水泵、制冷机组进出水管弯头处设计支撑，同时设计弹簧减震器；对每个减震器进行受力计算，根据所承载的水管及通水后的总重量再加上安全重量作为受力计算重量；根据受力计算结果进行弹簧减震器的选型。

所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架包括单向支架、转向支架和并排支架。

所述单向支架为门式支架，包括两根立柱和连接在立柱顶部的一组平行梁，平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述立柱的底部通过连接钢板与地面连接。单向支架是比较常用的结构。

为了满足管道在空间上的交错，设计了转向支架，所述转向支架包括主支架以及垂直连接在主支架一侧或者两侧的次支架；所述主支架为门式支架，包括两根主立柱和连接在主立柱顶部的一组主平行梁，主平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述主立柱的底部通过连接钢板与地面连接；所述次支架包括一根次立柱和一组次平行梁，其中次平行梁的一端与主立柱连接、另一端与次立柱连接，且高度不超过主平行梁，次平行梁之间间隔设置有一组减震器。

为了满足平行管道不在同一高度的情况，设计了并排支架，所述并排支架包括第一支架以及并排连接在第一支架侧面的第二支架，所述第一支架为门式支架，包括两根第一立柱和连接在第一立柱顶部的一组第一平行梁，第一主平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述第一立柱的底部通过连接钢板与地面连接；所述第二支架包括一根第二立柱和一组第二平行梁，其中第二平行梁的一端与第一立柱连接、另一端与第二立柱连接，且高度不超过第二平行梁，第二平行梁之间间隔设置有一组减震器。

所述减震地台的主体由下至上依次包括隔振胶垫、浇筑面板、隔离层以及混凝土层，其中隔振胶垫层包括一组平行间隔设置的隔振胶垫，所述隔振胶垫为矩形条状结构，隔离层为防水薄膜层。

减震地台的主体四周还围合有混凝土框架，其中隔离层的防水薄膜向上翻折设置在混凝土层和混凝土框架之间的，且防水薄膜与混凝土框架之间还设有围边胶垫，防水薄膜与围边胶垫之间通过密封胶密封粘结。

所述支吊架包括管井管道支架；所述管井管道支架包括连接在上下层结构预留洞口之间的四根立柱以及三组平行设置在立柱上的横杆，每组横杆有四根、环向设置在立柱之间，立柱的两端通过连接板与结构对应连接；所述第一组横杆距上层结构0.8～1.2m，第二组横杆距上层结构1.8～2.2m，第三组横杆距上层结构3.8～4.2m；

所述管井管道支架的下部外围砌筑有砌块，所述砌筑高度为2～2.5m。

基于bim的设计阶段包括设备运输的设计，具体步骤如下：

步骤一，搭建三维模型，包括建筑模型和设备模型：

搭建建筑模型，利用revit软件，导入cad底图，依据cad轴网绘制模型轴网，参照蓝图所标注尺寸定位结构柱、结构梁、坡道、楼梯位置，然后根据构件大小及高度绘制构件进而搭建完整的三维建筑模型；

建立设备模型，利用revit建模软件，根据设备实际尺寸及构件大小1:1建立模型；

步骤二，运输路线三维模拟，通过多条线路对比分析，确定最终的运输方案。

基于bim的设计阶段包括通风空调系统的设计，具体步骤如下：

步骤一，利用revit软件完成水力计算工作：根据原设计蓝图，选取标准层进行水力计算，得出计算书，

步骤二，在施工前第一次模拟中确定最不利点及最有利点，找出存在问题的模型；

步骤三，对存在问题的管路进行调整；

步骤四，根据各机电专业图纸，完成bim模型的深化工作；

后期利用bim模型进行现场施工的指导调试。

利用bim模型进行现场施工的指导调试的具体步骤如下：

步骤一，从深化完成的bim模型中提取出通风空调系统模型，与现场变更同步更新，实际反应现场机电管网施工：深化后的图纸由现场施工，并实时跟进现场修改，完成bim竣工图的绘制工作；

步骤二，确定通风空调系统模型与现场安装方式无误后，对该层中各设备进行赋值；

步骤三，利用revit进行风管水力计算得出计算书；

步骤四，根据计算书在现场进行风阀及vavbox的调整，现场测定数值，与计算书进行比较确定；

步骤五，数据比较，完成调试。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明基于bim技术的管线综合技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合，可很方便的进行深化设计，再根据建筑专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行机电专业和建筑、结构专业的碰撞检查，根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让建筑结构。机电本专业的碰撞检测，是在根据“机电管线排布方案”建模的基础上对设备和管线进行综合布置并调整，从而在工程开始施工前发现问题，通过深化设计及设计优化，使问题在施工前得以解决。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明综合施工的流程示意图。

图2是本发明深化设计的流程示意图。

图3是本发明管道排布优化的结构示意图。

图4是本发明单向支架的结构示意图。

图5是本发明转向支架的结构示意图。

图6是本发明并排支架的结构示意图。

图7是本发明减震器的结构示意图。

图8是本发明减震地台的结构示意图。

图9是本发明管井管道支架立柱和横杆的结构示意图。

图10是本发明管井管道支架的结构示意图。

附图标记：1－单向支架、11-单立柱、12-单平行梁、2－转向支架、21-主支架、211-主立柱、212-主平行梁、22-次支架、221-次立柱、222-次平行梁、3－并排支架、31-第一支架、311第一立柱、312-第一平行梁、32-第二支架、321-第二立柱、322-第二平行梁、4－减震地台、41-隔振胶垫层、42-浇筑面板、43-隔离层、44-混凝土层、45-混凝土框架、46-围边胶垫、5－管道、6－设备、7－减震器、71-连接板、72-固定底座、73-减震弹簧、8－连接钢板、9－管井管道支架、91-立柱、92-横杆、93-连接板、94-砌块、10－耳板、101-单耳板、102-双耳板。

具体实施方式

实施例参见图1所示，1.一种基于bim技术的综合施工方法，其特征在于，就具体步骤如下：

步骤一，确定深化设计依据：包括业主提供的净空要求报告；业主下发的设计蓝图；设备厂家提供的设备参数；业主及顾问提供的技术要求；机电总承包合同；相关的国家及行业规范；

明确深化设计任务，参见图2所示：

1）必须在完成本专业施工图审核及各专业间互审，充分理解设计意图的基础上进行，对施工图中存在的问题应即时汇总与原设计单位和业主确定处理方法；

2）必须结合本工程的施工方案和施工工艺，有针对性确定机电综合图设计的条件和适用方法；

3）合理布置各专业管线，最大限度的增加建筑使用空间，减少由于管线冲突造成的二次施工；

4）综合协调机房及各楼层平面区域或吊顶内各专业的路由，确保在有效的空间内合理布置各专业的管线，以保证吊顶的高度，同时保证机电各专业的有序施工；

5）综合排布机房及各楼层平面区域内机电各专业管线，协调机电与土建、精装修专业的施工冲突；

6）确定管线和预留洞的精确定位，减少对结构施工的影响；

7）弥补原设计不足，减少因此造成的各种损失；

8）核对各种设备的性能参数，提出完善的设备清单，并核定各种设备的订货技术要求，便于采购部门的采购。同时将数据传达给设计以检查设备基础、支架是否符合要，协助结构设计绘制大型设备基础图；

9）合理布置各专业机房的设备位置，保证设备的运行维修、安装等工作有足够的平面空间和垂直空间；

10）综合协调竖向管井的管线布置，根据其管线的使用功能不同，使其安装位置有所变动使管线的安装工作顺利地完成，并能保证有足够多的空间完成各种管线的检修和更换工作；

11）完成竣工图的制作，及时收集和整理施工图的各种变更通知单；在施工完成后，绘制出完成的竣工图，保证竣工图具有完整性和真实性。

步骤二，进行管线综合分析：

1）收集整理最新的施工图，包括建筑、结构、机电、精装各专业图纸，搭建并整合各专业bim模型；

2）整个管线的布置过程中考虑到以后灯具、烟感探头、喷洒头的安装高度及位置；

3）管线冲突区域，避让原则是，有压管避让无压管，小管线避让大管线，施工简单的避让施工难度大的，附件少的管道避让附件多的管道，这样有利于施工操作和维护及更换管件；

4）风管布置在上方，带风口风管在最下方，方便与吊顶风口衔接，如只能在上需预留出衔接吊顶风口的风管空间；

5）桥架线槽安装后放线的操作空间及维修空间，电缆布置的弯曲半径不小于电缆直径的15倍，强弱电桥架之间宜有一定间距宜在500mm以上，以免互相干扰，有条件时，可分别布置在走廊两侧；

6）桥架和水管在同一高度时候，水平分开布置，原则上桥架距水管保温外壁≥400mm，如与动力、自控、通讯电缆一起敷设，电缆应考虑设套管等保护措施；在同一垂直方向时，桥架在上，水管在下进行布置，以免管道渗漏时损坏电缆造成事故；当成排水管在桥架下方时，需为桥架预留出维修空间。在管道密集的地方，尽量采用共用支吊架，支吊架具体规格型号经过计算得来的；

7）压力流管道在外加压力作用下，介质克服沿程阻力，沿一定方向流动；给水管道、消火栓管道、走廊喷水灭火管、热水管道、空调水管道均为压力流管道，压力流管道区别于重力流管道的主要特征是可以爬升，重力流管道内介质仅受重力作用，由高往低流，污水、废水、雨水、空调冷凝水等管道属于重力流管道，其主要特征是有坡度要求且排放水流杂质多，容易堵塞，因此尽量水平管线短，避免过多转弯，以保证建筑空间及排水畅通，管线交叉时，应将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足。

8）冷水管避让热水管，因热水管往往需要保温且造价较高；

9）平面与剖面对应：每个区域，最终出图时，管线位置、规格、标高，机电管线剖面图平面图保持一致。综合协调过程中，剖面图作出调整时，平面图也作出相应调整；

10）管线综合完成后，组织业主、设计院、机电顾问、监理、土建总包、机电分包、精装修单位、设备厂家等多家单位共同审核模型，确保模型符合现行的国家及行业规范要求，同时能够满足各家单位对净空的要求；

11）对管线复杂区域进行施工模拟，确定支吊架的安装形式，确定管线安装的先后顺序；

以上所述为管线布置基本原则，管线综合协调过程中根据实际情况综合布置。综合协调，利用可用空间，不旦可以节省费用，施工简便，更可以使管道排布整齐、美观大方，降低造价，提高施工速度。

步骤三，进行系统复核计算：根据各单位审核确认的管线综合模型，联合设计院、机电顾问、设备厂家，重新进行水力计算和设备选型；对大型管道和管道复杂区域进行支吊架设计，确定支吊架形式、钢材的类型、焊接方式等，设计完成后交给设计院进行支吊架受力计算，确保结构受力和支吊架本身受力在安全范围内；

步骤四，进行机房深化设计：

1）考虑最终所订设备尺寸，考虑其重量并预留安装基础；

2）考虑设备在机房内的安装空间及美观性；

3）考虑设备管线及各种阀门的日常操作及日后维护方便；

4）充分考虑安装工序的条件，机电设备、管线对安装空间的要求，合理确定管线的位置和距离；

5）充分考虑系统调试、检测、维修各方面对空间的要求，合理确定各种机电设备、管线及各种阀门、开关的位置和距离，以及日常维护操作照明、通风，如注意考虑日常操作与使用的灯具要维护方便；各种水阀、风阀安装位置要操作方便；风机安装后要使其出风不受遮挡，保证使用功能；水系统排空时便于水流的组织排放等；

6）地下室明装机电管线应充分考虑各机电系统安装后外观整齐有序，间距均匀，有层次感；

7）结构安全的原则：机电管线穿越结构构件，其预留洞口或套管的位置、大小须保证结构安全，并符合以下原则：

（1）框架柱身、剪力墙暗柱区域严禁开洞，其他部位的结构梁、板、墙上开设洞口或套管原则上应预留；穿过框架梁、连梁管线宜预埋套管，洞口宜在跨中1/3范围内，洞口上下的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200；楼板上的预留洞口小于300mm时，板内钢筋不需要截断绕过洞口即可：当预留洞口大于300mm时，需征求设计同意；

（2）当结构梁上的预留洞口大于100mm、结构墙（剪力墙）上预留洞口大于500mm时，需征得设计同意，由设计单位出具体结构补强方案；

（3）剪力墙上的洞口宜布置在截面中部，避免在端部或紧靠柱边；

（4）二次结构墙上开设洞口大于400mm时须设置过梁；

8）机房深化布置完成后，对机房空间是否过小或者偏大做出判断。对于机房过小，无法满足检修的，提出增大修改建议，对于机房过大，浪费空间的，提出缩小修改建议；

8）电气系统深化，将所有通过设备选型最终确认的设备功率进行汇总，提交设计院电气工程师，对电气系统进一步深化设计已达到节能降耗的作用。

步骤五，出图指导施工：包括结构留洞图，结构留洞图在bim模型优化完毕通过各方审核后出图，替换设计蓝图中的结构留洞图，更正了原设计图纸中结构洞口的少留、漏留、错留现象，大大提高留洞的精确度，避免后期安装过程中的结构开洞现象，节约了工程成本，提高了工程质量；

砌体墙留洞图，砌体墙留洞图在bim模型优化完毕通过各方审核后出图，出图后下发施工班组，使墙体砌筑和墙体留洞一次成型，减少后期安装过程中的砌体墙开洞现象，节约了工程成本，提高了工程质量；

管线综合图，线综合平面图在bim模型优化完毕通过各方审核后出图，出图后下发机电施工班组，作为现场的施工依据，综合图中反应了机电全专业的信息，图纸中对每条管线及设备均有详细的水平定位信息和标高信息，现场只需严格按图施工即可，不会出现专业间的管线打架碰撞问题。使现场各专业平行施工得以实现；

单专业平面图，单专业平面图在管线综合平面图审核通过后出图，出图后报业主、顾问、设计审批，作为最终的商务结算依据；

剖面图，剖面图在管线综合平面图审核通过后出图，对于管线复杂区域，如后勤走道、首层大堂、标准层电梯前室、商业中庭、机房等部位进行剖面图出图，起到辅助现场施工的作用；

支吊架大样图，支吊架大样图主要对综合支吊架和大型支吊架进行出图，图纸中包含支吊架的具体做法大样及支吊架的承重信息，为管道系统安全运行提供保障；

机房大样图，考虑最终所订设备尺寸，考虑其重量并预留安装基础；考虑设备在机房内的安装空间及美观性；考虑设备管线及各种阀门的日常操作及日后维护方便；充分考虑安装工序的条件，机电设备、管线对安装空间的要求，合理确定管线的位置和距离；

净高图，对业主所提供的净高要求作反馈，让业主清晰的了解每个功能区域所能达到的具体净空高度，为业主招商及运维决策提供依据。

精装定位图，精装机电末端主要内容：

设置于精装区域的各机电专业末端设备须在精装设计中确定位置，主要包括但不限于以下机电末端：

1）给排水设备：消火栓、消防喷淋头；

2）空调通风设备：空调风口、温控开关、换气扇、加压送风口、排烟口、排烟控制装置等；

3）电气设备：

灯具：照明灯具、疏散指示灯、安全出口灯、导向标志灯；

开关、插座：电源插座、综合布线插座、电视信号插座、常开防火门电磁门吸及释放按扭、门禁按扭、外窗开开启扇电动开关等；

探测报警装置：火灾探测器、烟感探头、煤气报警探头、手机无线覆盖信号接受器、保安监控摄像探头、消防广播喇叭、声光报警器等；

明装强电配电箱、明装弱电配电箱；

4）设备检修口：吊顶检修口、墙面检修口。

机电检修口布置原则：

设置于精装区域下列机电设备被土建或精装覆盖或封闭时须设置检修口，天花检修口尺寸一般不宜小于400×400mm；墙面检修口结合墙面排砖确定，一般不宜小于300×300mm。墙面检修口的高度按照美观和方便设备检修的原则确定。

1）防火系统：防火卷帘驱动电机；

2）给排水系统：各种阀门、分水器、计量表；

3）采暖空调系统：各种阀门、分水器、计量表；

4）空调通风系统：各类风阀、风机盘管、新风机、空调室内机；

5）电气系统：有变压器的灯具。

机电末端设备定位原则：

1）末端设备选型：设置于精装区域的各机电专业末端设备的选型，应会同本工程建筑师确其外观形式和颜色，并在精装图中以不同的图例符号表示；

2）空调设备定位原则：

（1）采用上送上回气流组织形式时，送、回风口中心间距宜≥1500mm；

（2）散流器中心线和侧墙的距离宜≥1000mm；

（3）空调温控面板安装高度同电气开关面板，安装位置应在空气流动良好空调区域内，以便能快速感应房间温度，应避免布置在房间角落；

（4）室内风机盘管的接管方向应考虑检修口统一布置；

3）给排水设备定位原则：

（1）室内消火栓箱的位置按消防施工图的要求确定；

（2）消防喷洒头布置原则一般为两喷头最大间距3600mm，最小不宜小于2400mm；距墙最大距离1800mm，最小距离不宜小于300mm；

（3）各种用水设备的给水排水位置按相应设备技术要求确定；

4）强电、弱电配电箱定位原则：

（1）室内强/弱电配电箱原则上应集中设置在室内相对隐蔽的位置，并暗装箱体。公寓可设置在衣柜内。

（2）办公户内强弱电配电箱可明装，但箱体须暗装，强/弱电配电箱统一安装在户门墙体上，距户门不小于500mm，强/弱电配电箱安装高度统一底边距地1500mm，强/弱电配电箱之间净距500mm，强/弱电配电箱门的尺寸或高度尺寸宜统一；

5）强电设备定位原则：

（1）开关面板距地面高度1400mm，距墙边≥150mm；

（2）插座距地高度300mm，分体空调插座、吸油烟机插座距地高度1800~2000mm，灶台上插座按台面上第一排砖中确定（150mm），所有插座距墙边距离≥150mm；

（3）照明灯具选型和布置应符合办公照度要求，按均匀排列，灯具间距是灯具与墙距离2倍的原则布置，灯具距通风口水平距离≥500mm；

（4）壁灯安装高度距地1800~2000mm，壁挂式应急灯高度距天棚300mm，疏散指示灯高度距地300mm；

（5）60w以上灯具与喷淋头最小距离500mm，60w以下灯具与喷淋头最小距离300mm；

6）弱电设备定位原则：

（1）手动报警按钮以设计院安装标高为准；

（2）在内走道顶棚上设置火灾探测器、居中布置，间距不超过15m，距墙边距离不大于间距的一半。

（3）各类探测器至墙壁，梁边的水平距离，不应于小于500mm，探测器至空调送风口边的水平距离不应小于1500mm，并宜接近回风口安装。探测器至多孔送风顶棚孔口的水平距离不应小于500mm。

（4）综合布线信息插孔、有线电视插座安装高度、水平距墙边距离同强电插座，其中综合布线信息插孔同强电插座距离大于200mm；有线电视插座同强电插座距离大于500mm。

（5）吸顶喇叭距其它机电设备水平距离宜≥500mm。

（6）楼层火灾显示器底边距地高度1500mm安装。

（7）常开防火门电磁门吸位置会同专业厂家确定。

（8）常开防火门电磁门吸释放器按扭安装于防火门附近，距地高度1800mm

7）机电末端布置美观的原则：

（1）末端定位符合精装设计美观及设备布置要求；

（2）门口处户内灯安装位置尽量与门的中线对齐；

（3）卫生间地漏和插座位置根据排转确定，按居砖中原则定位。

基于bim的设计阶段包括制冷机房的设计，具体步骤如下：

步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础；

步骤四，参见图3所示，装配式管道设计，并对管道模型进行优化合理分段：利用revit软件，在步骤三的bim模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准bim族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的bim模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道；

其中管道分段设计的依据为，分段接头不在弯头、三通以及支架处；管道分段在3个方向内；管段不长于7米，宽度不大于1.5米；

步骤五，支架设计，建立支架体系，参见图3所示：管道设计之后，利用revit软件，在步骤四的bim模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准bim族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的bim模型；

支架体系分三层设计，第一层，先设计沿着墙结构的设备和主管道的支架，形成外围支架体系，该层体系支架密度小；第二层，设计中央区域内的支架，形成中央支架体系，该层体系支架密度大；第三层，设计辅助支撑体系，包括支管道弯管位置与基础的支撑，支架与管道之间的连接支撑结构，该层体系密度大。

步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型；

所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架包括承重支架，其中承重支架包括单向支架和转向支架。通过对支架进行受力计算，支架钢材选型：本例中，立柱采用20号方通；梁采用20号h型钢；弯头支撑采用dn100钢管；支架底部连接钢板采用2cm厚钢板。

参见图4所示，所述单向支架1为门式支架，包括两根单立柱11和连接在单立柱11顶部的一组单平行梁12，单平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述单立柱的底部通过连接钢板与基础连接。

参见图5所示，为了满足管道在空间上的交错，设计了转向支架，所述转向支架2包括主支架21以及垂直连接在主支架一侧或者两侧的次支架22；所述主支架21为门式支架，包括两根主立柱211和连接在主立柱211顶部的一组主平行梁212，主平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述主立柱的底部通过连接钢板与基础连接；所述次支架22包括一根次立柱221和一组次平行梁222，其中次平行梁的一端与主立柱连接、另一端与次立柱连接，且高度不超过主平行梁，次平行梁之间间隔设置有一组减震器。

为了保证支架安全，支架根部全部通过连接钢板设置在结构梁或地面上上；其中，单平行梁、主平行梁、次平行梁、第一平行梁和第二平行梁的端部对应连接在主体结构上时，该端不设立柱，直接在梁端焊接连接钢板8、并通过紧固件与主体结构连接。

参见图6所示，为了满足平行管道不在同一高度的情况，设计了并排支架；所述并排支架3包括第一支架31以及至少并排连接在第一支架一侧面的第二支架32，所述第一支架31为门式支架，包括两根第一立柱311和连接在第一立柱顶部的一组第一平行梁312，第一平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述第一立柱的底部通过连接钢板与基础连接；所述第二支架32包括一根第二立柱321和一组第二平行梁322，其中第二平行梁的一端与第一立柱连接、另一端与第二立柱连接，且高度不超过第二平行梁，第二平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器。

所述单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱和第二立柱与连接钢板8之间均环向间隔设有肋板9。

所述单平行梁、主平行梁、次平行梁、第一平行梁和第二平行梁均通过耳板10与对应的立柱可拆卸连接，而各自平行的两根梁中，各自平行的两根梁均为工字形梁，其中上层梁两端的两端通过双耳板与对应的单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱或第二立柱连接，下层梁的两端通过单耳板与对应的单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱或第二立柱连接。

其目的在于，上层梁采用双耳板滑动连接，实现了上层梁的浮动变形，保证连接强度和可靠性；而下层梁的作用是为了支撑荷载，采用单耳板双侧连接，保证连接强度。

所述双耳板101包括底板和两块平行间隔固定在底板上的耳板，两块耳板对应夹持在上层梁的两侧、并与上层梁滑动连接；所述耳板的外侧与底板之间设有一对加劲板，进一步加强双耳板与立柱之间的连接可靠性。

所述单耳板102对应设置在下层梁的一侧、下层梁两端的单耳板对应设置在下层梁的两侧面，并通过紧固件连接；所述单耳板上竖向和横向上均开有不少于两个调节连接孔。调节连接孔的作用，仪式为了连接下层梁与立柱，另一目的是为了实现平行梁在横向和纵向上的微调，保证上层梁与双耳板之间位置关系更为精准有效。

参见图7所示，所述减震器7包括一组平行间隔设置的连接板71、对称连接在连接板内侧的固定底座72以及连接在固定底座之间的减震弹簧73；其中连接板71通过紧固件与对应的上层梁和下层梁连接。每个减震器中设置有四根减震弹簧，通过固定底座和连接板将四根减震弹簧形成整体结构，保证减震器的减震效果和支撑强度。

参见图8所示，所述减震地台4的主体由下至上依次包括隔振胶垫层41、浇筑面板42、隔离层43以及混凝土层44，其中隔振胶垫层包括一组平行间隔设置的隔振胶垫，所述隔振胶垫为矩形条状结构，隔离层为防水薄膜层；减震地台的主体四周还围合有混凝土框架，其中隔离层的防水薄膜向上翻折设置在混凝土层和混凝土框架45之间的，且防水薄膜与混凝土框架之间还设有围边胶垫46，防水薄膜与围边胶垫之间通过密封胶密封粘结。减震地台施工方法，具体步骤如下，本例以基础长宽尺寸为4710×2820mm的基础为例：

步骤一、基础尺寸设计计算

首先，设备基础尺寸4710mm×2820mm=13.3㎡（基础所占的实际面积）；混凝土层静态混凝土板块荷载数4981kg，钢筋混凝土密度2500（kg/m³）；浇筑面板为钢板，钢板重207kg，2毫米厚，密度7800（kg/m³）；设备运行载荷980kg；混凝土基础荷载数0kg；计算总静态载荷为6168kg；活载荷250kg（假设4人维修，约250kg）。计算总压力62691n。

其次，隔振胶垫型号选用：隔振胶垫为50mm(l)×50mm（w)×50mm（h）的混合式橡胶（橡胶合成聚合物+软木填塞）。并且，对胶垫物理参数进行复核须满足力学gb/iso标准测试。工作负荷范围：0.30mpa-0.60mpa；动态刚度：800n/mm-1100n/mm；隔振胶垫内部阻尼系数：0.08-0.1；蠕变率≤3%；动态g模量为8.0；固有频率≤13hz；隔振胶垫压缩率50％卸载后永久变形不能大于5％；隔振胶垫极限抗压强度须大于15mpa；隔振胶垫压缩屈服极限须大于0.45mpa；隔振胶垫压缩弹性模量须大于7mpa。保证楼板结构须和阻尼隔振胶垫的频率相差50%或以上，以防止两者间发生振耦合。

最后，计算所得：支持板层所需隔振胶垫数量54nos；平均格栅设计空间500mm×500mm；平均隔振胶垫实际载荷0.57mpa；平均隔振胶垫实际受力1424n；平均隔振胶受垫压挠曲度4.5mm；平均共振频率13hz。

步骤二、结构楼板清理：

原结构楼板必须保持干净、平整、干燥。地台不应有地面不平、起伏、错搭，特别注意cdm位置的楼板平整度。检测标准：1㎡的区域平整度不超过3mm。修补所有裂缝和清理任何残留物。原楼板表面粗糙时做找平处理，找平层厚度不少于20mm，防止在高荷载情况下破裂。

步骤三，放线排布隔振胶垫位置：

参照图纸隔振胶垫排布位置现场进行放线，放线时要从中间上下左右均匀排开。如果遇到墙身或不规则角落。必须保证隔振胶垫边缘与墙身距离不超过100mm，当排布大于100mm时必须新增一列隔振胶垫。

步骤四，基础周围粘贴防振围边胶垫：

围边胶规格10mm厚；压缩永久变形量小于10%；面密度约30kg/m2；于墙身、垂直间隔（包括门框）、施工地台边界和有任何突出物上粘贴并牢压pef-3200围边胶垫。围边胶垫不能用任何钉或螺丝以刚性固定方法固定。在围边胶垫涂刷胶时必须抹均匀，胶液不易过多，四角及周边须涂刷粘牢。pef-3200围边胶高度要高于地台完成面至少50mm。特别注意：在阴角和阳角上的围边胶如果出现“暴涨”的情况时，在上面划一道小口以达到围边胶的平整度，这样就可以避免后续在浇筑混凝土时混凝土会进入围边胶与墙身之间。

步骤五，粘贴隔振胶垫：

按照放线定位隔振胶垫位置的地方粘贴隔振胶垫，用少量万能胶水涂在隔振胶垫的低部（涂刷隔振胶无油漆的一面）。刷万能胶时可将多数隔振胶垫并排铺放靠拢统一涂刷，使其表面胶量统一均匀。胶水涂好后，逐个将隔振胶垫放在正确位置上，摆放时注意胶垫有油漆的一面向上。

步骤六，搭铺浇筑面板：

用2mm厚的镀锌钢板以错搭法平放在隔振胶垫上，摆放时接口点要避开下面有隔振胶垫的地方，采用电焊方法连接。焊接时先对称点焊，检查钢板平整度，合格后再焊接，不合格的要校正角度。点焊要牢固。焊接时电流要适当，焊缝成形后不能出现气孔和裂纹，也不能出现咬边和焊瘤。

步骤七，铺防水薄膜并配筋浇筑凝土：

利用非硬化密封胶在地台面及周围粘贴一层0.2mm厚的防水薄膜，待粘贴牢固后再配筋及浇筑混凝土。可起到混凝土的保水作业，防止混凝土水份流失。在铺防水薄膜时注意所有防水薄膜接驳位置以胶布粘妥及牢压，防水薄膜与墙身高度应覆盖到围边胶至少200mm以上。铺设完成后需业主相关工程师、顾问、监理现场进行检测，合格后进入下一道工序。

铺完防水薄膜后开始配筋和倾倒混凝土。在配筋时注意地面保护，防止防水薄膜破损和cdm隔振胶走位。混凝土浇筑过程中有溅出范围的混凝土均需及时清理。

参见图9、图10所示，管井内管道的施工一直是给排水工程的重点，本例中，系统复杂、管线密集，部分管井层高超高（9m层高）、管井狭小（1100mm×620mm）,施工难度很大，常规施工方法无法满足管井内管道的施工。常规的施工顺序为先管井砌筑抹灰，后进行支架及管道安装，为解决超高狭小管井管道施工困难问题，本施工技术打破了传统工序，先进行支架及管道安装，后进行砌筑抹灰，为管井施工提供了新的思路和选择。

所述支吊架包括管井管道支架9；所述管井管道支架包括连接在上下层结构预留洞口之间的四根立柱91以及三组平行设置在立柱上的横杆92，每组横杆有四根、环向设置在立柱之间，立柱的两端通过连接板93与结构对应连接；所述第一组横杆距上层结构0.8～1.2m，第二组横杆距上层结构1.8～2.2m，第三组横杆距上层结构3.8～4.2m；所述管井管道支架的下部外围砌筑有砌块94，所述砌筑高度为2～2.5m。其中立柱和横杆均为为∠50×5mm角钢，连接钢板为180×200×10mm钢板、并钻好膨胀螺栓孔位。

具体施工方法：

步骤一，安装立柱：支架安装时，先进行竖向支架的固定工作，根据土建的管井墙体弹线位置以及所有立管在bim图中的排布用膨胀螺栓把钢板固定在上下混凝土结构上，取预制好的竖向角钢现场焊接在上下钢板上进行竖向支架固定，其他竖向角钢用此方法依次进行安装。

步骤二，安装横杆：四个竖向角钢固定结束，进行支架横杆固定。支架体系设计在不同高度采用三层横杆，第一层横杆距顶板距离1m、第二层横杆距顶板距离2m、第三层横杆距顶板距离4m，每层横杆水平位置进行环形焊接在竖向角钢支架上，采用此标准用预制好的横杆角钢从下往上依次焊接。

步骤四，管井管道安装：管井管道支架体系施工完成后进行最后的管井管道安装，用铅垂在管井内放下通线控制管道垂直，保证管道安装质量以及工艺美观。依据管井管道的bim图纸排布以及横担上预制管卡孔位从下往上安装竖向管道。从下往上安装管道过程使用管卡卡紧管道，避免管道重量传递给下部管道，立管重量由支架承受。管道安装时对所有管道采用塑料薄膜包裹处理，保护已安装的管道。

步骤四，管井砌筑抹灰：管井管道安装完成后进行管井砌筑工作。按照设计要求放样弹出的墙体的边线进行砌筑，砌筑时应用水平尺和橡皮锤来校正墙体的边线、水平、垂直位置。第一皮砌块的砌筑是关键，一定要注意保证第一皮砌块的水平和垂直度。砌筑顺序宜从转角处两侧或一道墙体的一端开始。砌筑时，要时刻校正水平与垂直位置，并做到上下皮砌块错缝搭接。砌筑不得出现假缝、瞎缝、透明缝。砌筑和抹灰同时进行，随砌随抹，砌筑抹灰时需严格注意对已安装管道的成品保护。

超高狭小管井立管安装在无管井墙的状态下先进行支架的固定，管井内竖向支架采用角钢从底到顶的通支架，上端、下端支架支撑点与固定钢板焊接，固定钢板采用膨胀螺栓固定在上下混凝土结构上，横向不同高度增加三层横杆，与竖向角钢支架进行焊接连接。三层横杆既保证了对竖向管道的固定，又很好的避免了钢支架的侧向变形。在安装过程中角钢支架体系作为代替墙体等承重结构的新型支架体系。

先进行支架及管道安装，后进行管井砌筑及抹灰，颠覆了传统施工工序。塔楼层高超高、管井狭窄，此工法有效解决了现场管井管道安装困难的问题，保证了管井管道安装的质量与安全，提升了工艺美观性，大大降低了检修、维修频率。因管井超高且狭小造成施工人员操作困难，相比采用原始安装方法此工法节约了大量人工与工期。角钢支架代替墙体作为主要受力构件的新型支架体系，解决了砖墙承重不足带来的安全隐患，并为管井施工提供了新的思路和选择。

基于bim的设计阶段包括设备运输的设计，本例中以柴油发电机为例，柴油发电机组是建筑中常用的应急电源，对于供电需求高、用电量较大的建筑，市电一旦断电应急电源不能正常切换投入使用将造成无可估量的损失，其性能的稳定性和可靠性显得至关重要，因此受到人们越来越多的关注，本例中共设置十一台常载应急柴油发电机组，考虑到机组众多以及工地环境的复杂多样性，若不能就吊装运输进行详细策划，那么运输过程的安全和质量将大受影响，不同机组需在不同时间段进场，若不设置长久性运输通道，极容易导致土建多次打砸墙体配合运输，另外本工程地处深圳市中心区，居住人员集中，若不能就机房的消音降噪进行很好的处理，将严重影响周边环境正常工作和生活，考虑到以上多种因素，本例中，从发电机组的进场运输及机房的环保消音两个方面进行介绍，具体步骤如下：

1）搭建三维模型

（1）搭建建筑模型

利用revit软件，导入cad底图，依据cad轴网绘制模型轴网，参照蓝图所标注尺寸定位结构柱、结构梁、坡道、楼梯及其他构件位置，然后根据构件大小及高度绘制构件进而搭建完整的三维建筑模型。

（2）建立柴油发电机组模型

本项目10台常载1600kw、1台1000kw柴油发电机组，1600kw机组长x宽x高：6.29×2.22×3.35m，重15吨，利用revit建模软件，根据机组实际尺寸及构件大小1:1建立发电机组模型。

2）运输路线三维模拟：

（1）由于施工期间工地其他区域未完善，靠近1-5#发电机组的西侧和靠近6#、7#、10#机组的北侧回填未完成，所以从现场勘查和工期的角度考虑，无论是模拟还是现场运输，本项目所有机组都将从l1层2#汽车坡道运输至负一层，1-5#发电机房集中分布在地下一层1-2轴交j-r轴，故运输过程拟采用同一条路线，通过初步对比分析和现场勘查，以1#和2#发电机组为例，模拟了两条运输路线：

路线一：从一层2#坡道运输至地下一层3/f轴，通过1-5#发电机房前的疏散通道逐一将各机组运输至相应机房。

路线二：从一层2#运输至地下一层3/f轴之后，不走机房前疏散通道的狭小空间，从内侧大空间绕至1#、2#发电机房。

（2）6#、7#、10#发电机组同样须从l1层2#坡道处运输至负一层发电机房，6#、7#、10发电机组集中分布在负一层北区，运输较为遥远，其运输路线的选取和运输过程的质量安全至关重要。通过初步的现场勘查和对比分析，以6#发电机组为例确定了两条运输模拟路线。

路线一：在机组经l1层2#汽车坡道运输至负一层后，从负一层扶梯厅（此时扶梯未施工）经过，从而运输至北区发电机房。

路线二：在机组经l1层2#汽车坡道运输至负一层后，从v-w轴交13-30轴车库区域运输至北区发电机房。

3）方案优缺点对比分析

1#、2#发电机组路线一运输路程近，路线为直线段，无需转弯，预留洞口位置较少但空间较为狭小，不利于运输操作；路线二运输路程远，路线曲折，转弯较多，预留洞口位置较多，但空间开阔，利于运输操作。

6#发电机组路线一空间开阔，利于操作运输，但要经过中庭区域，中庭区域存在扶梯，机组需在扶梯施工前进场，对扶梯施工节点有要求；路线二绕过扶梯厅从车库区域经过，不受制于扶梯施工节点，但需经过狭小空间区域，且预留后砌筑墙体较多。

4）确定运输方案

通过综合论证分析，1#、2#路线二地势开阔平坦，易于操作运输，但路程较远，且预留后砌墙体较多，再加之发电机组较为笨重，远路程运输耗时费力，从工期、安全等角度出发，选取路线一作为1-5#发电机组的进场就位运输路线；6#机组路线一和路线二路程基本相同，路线二空间狭小，不利于运输，且预留后砌墙体较多，路线一可计划在扶梯施工前进场，综合施工节点、运输操作方便性，预留后砌墙体多少等方面因素，故6#、7#、10#发电机组采用路线一进场就位至机房。

5）现场运输

（1）以1#柴油发电机组为例，1#机组安装在负一层发电机房，距正负零高度约6m。确定1#机组进场日期，在机组进场前一天将确定好的运输路线进行清理，机组从厂家运输至工地，在2#汽车坡道处，采用50吨重型吊车将机组吊下，下坡时将滚杆置于机组下方，采用锁链配合叉车拖拽至负一层，水平段采用小型搬运坦克轮运输，叉车进行拖拽，人工矫正拖拽方向，进而运输至1#发电机房基础边缘。

（2）用液压千斤顶将机组的一段抬高，注意机组两边的升高一致，直至底座的间隙能够安装抬高一端的减震器；释放千斤顶，在抬机组的另一端，装好剩余的减震器，滚出杠杆，释放千斤顶；如此直至机组的6个减震器全部安装完成。

（3）将机组调至水平，调整减震器，发电机组纵向和横向水平允许偏差0.1mm，水平定位允许偏差20mm。

本例中，依托bim技术三维建模，动态模拟运输路线也为超大、超重型设备运输安装提供了方向；为公司bim的推广奠定了基础，机房吸音吊顶和墙面的的做法，也极大的降低了噪音污染水平。

基于bim的设计阶段包括通风空调系统的设计，在空调系统调试中发现，利用天正暖通及以往项目工作经验对现场调试的指导仍有局限，在设计院图纸多次变更后，设计院提供的水力计算书已无法满足现场指导调试，其施工特点及难点主要为：

1）本建筑定位高端写字楼，对通风空调系统舒适性、节能要求、噪音控制等要求极高，对系统的可靠性要求高。

2）本工程属超高层建筑，系统调试体量大，业主提供的空调调试时间不足2个月，调试压力极大。

3）冷水主机及水泵、通风空调风管系统、vav变风量系统、能源监控及自控系统分属不同分包，空调联动调试协调难度大。

t2冷冻水主机位于深业上城南区一期商业loft地下三层，vav变风量系统专业分包，调试工作的多方面协调是保证在两个月内完成调试达到使用功能的关键。

4）通风空调原始设计具有先天不足，两台主机主送风管道位于t2标准层西北角。初步测试送风不均匀，风平衡调试困难极大。

5）vav变风量末端可调性大，需模拟多个工况下的使用形态，调试工作繁琐，且需模拟调试状态众多。

因此，bim建模能够及时跟进现场施工变更，具备实际指导意义，故产生了基于bim模型进行水力计算指导调试的想法，结合现场实测参数，能够有效发现问题，解决问题，具体步骤如下：