薄壳结构建筑机电管综方案优化案例浅析

    随着当今建筑行业的飞速发展，越来越来越多设计新奇，造型复杂，富含当地特色的标志性建筑映入我们的眼帘。对于异形曲面来说，通过BIM技术的应用，在施工前对复杂曲线部分进行施工模拟，对特殊节点进行细部处理，可以有效避免在施工现场可能会出现的放样不准、安装困难等各种问题，从而提高安装的一次成功概率，减少返工，节约成本。

    这次就彩云之南的一个旅游小镇中标志性薄壳结构建筑，机电管线方案优化过程做一下分析总结，主要从项目主要特点、管综方案优化、项目问题剖析三个方面进行简单阐述：

    01、项目主要特点

    1、该建筑为地上两层，地下一层，屋顶局部设置室外露台，其中最主要的空间结构为1#、2#两个球幕影院分别贯穿建筑整个层高，为不影响观影效果，所有机电管线必须在球幕外围，且与结构允许架设空间只有3m左右间距；

    2、该工程薄壳曲面造型采用白色明缝GRC（玻璃纤维增强水泥）板材拼接而成，内部框架斜梁所形成的的机电安装空间分布不均匀且局部空间狭小，机电管线及设备难以架设安装；

    3、因现场精装要求较高，且对吊顶高度严格控制，管线安装空间受多种因素限制。在工程进度紧张的情况下，尽可能保证工期，无形中增加了机电安装的难度。

    02、管综方案优化

    1、依据施工图纸及客户需求，运用BIM技术提出整体管综方案一：

    该方案遵循原则，电气桥架位于最上层，水管中间排布，风管最下层，遇风管与水管交叉位置，优先考虑水管上翻，在合适的位置尽量分层错开避免交叉碰撞。按照此方案排布之后，风管底标高4050mm，考虑支吊架及喷头100mm的安装空间，整体净高可控制在3950mm。

    2、最终协商各方意见，敲定管综方案二：

    该方案优化后：增加一层给排水管道安装空间，减少水管与风管碰撞翻弯，在满足净高的情况下，材料及施工成本得到有效控制。

    03、项目问题剖析

    1、薄壳内壁与球幕影院外壁之间，存在风管与结构中的检修马道碰撞：

    该节点处因安装空间只有3m，为了避免和检修马道碰撞，初步方案使风管翻弯绕过马道，但如果翻弯将进入球幕影院里面，影响后期观感效果，故风管不做调整，由球幕厂家对马道结构位置进行设计深化。

    2、由于吊顶安装高度限制，重力排管无法避免与结构梁碰撞：

    此位置因有1400mm大梁，梁下到吊顶安装空间仅700mm，送风管道尺寸为1600x630，加上法兰厚度，此空间也仅仅勉强走下风管。但此处正上方还有DN100的重力排水管道(考虑带坡度安装)，故前期对该位置结构梁预留孔洞，以降低对吊顶内净空的影响。

    3、因顶部薄壳曲面的特殊结构，导致机电管线安装困难：

    该节点薄壳曲面造型采用白色明缝GRC板拼接，耐候性及韧性较好，但厚度较薄，不能作为支吊架的固定面，故改变设计路径，使此处的风管在不影响使用功能的前提下适当偏移，尽可能固定在梁与墙处。

    总之，随着BIM技术在建筑行业内的普及，施工项目的BIM应用重点也将逐渐从建模渲染动画展示转化为项目模型全生命周期的信息化应用。如何更好的承接BIM设计模型，让模型的信息动态化生长，有针对性的调取施工过程中所需的信息，辅助现场施工，以达到BIM价值的最大化，是我们BIMer不断奋进求索的目标！

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