锂离子电池生产厂房管线综合深化设计.docx

锂离子电池生产厂房管线综合深化设计摘要：锂离子电池生产厂房为高大空间，机电管线繁多复杂，洁净区域多，吊 顶高度变化，自动化程度高本项目在施工前通过 BIM 技术深化设计，对管线进 行了综合排布，解决了管线碰撞，减少了施工中不必要的返工，从而达到工程对 标高及施工质量的高要求关键词：BIM技术，管线综合，优化设计1 引言本项目锂离子电池生产厂区有3个主厂房J01, J02, J03J01建筑面积 21730平方米，建筑高度22.5米，地上两层，一层6.5米 J02 建筑面积48538 平方米，建筑高度为23.9米，一、二层6.3 米，三至五层3.7米 J03 建筑面积约 32894平方米，建筑高度为15.35米，地上两层，一层6.6米本项目工艺复杂， 单个厂房面积大，空间高大各区域吊顶高度变化多样，洁净区域面积大并且各区 域洁净等级不一样吊顶上方空间机电管线繁多复杂，包括电气各种强弱电桥架 防排烟风管，普通空调系统，洁净空调系统，工艺送排风系统，消防系统，给排 水系统，纯水系统，工艺循环水系统，各种动力管线等等，在出图时间紧张的情 况下，二维施工图很难保证各个系统不交叉，如果在施工前不合理分配各系统空 间，在现场施工中必定造成管线布置方面的冲突，无法保证吊顶高度及检修的要 求，可能造成大量的窝工和返工。

在项目实施前，为了达到合理布置管线的目的，传统方式是使用二维软件（如CAD）绘制机电综合图纸，并辅以局部的剖面图的方式来解决机电管线综合 的问题由于传统的管线综合存在先天的局限性，不能完全保证其管线布局的合 理性本工程采用了目前较新的 BIM 技术，大幅度提高管线综合的效率 BIM 技 术，即将施工的建筑和机电设备管线进行三维建模，并采用BIM技术中具有可视 化模型及碰撞检测功能，对现有信息模型进行碰撞检查，直观地发现管线综合中 的问题，及时调整，从而减少了施工中不必要的返工，提高了施工安装的一次成 功率，从而达到工程对标高及施工质量的高要求2 深化设计2.1 基本步骤1） 制定深化设计计划，成立深化小组根据项目大小和专业情况，本工程项目深化设计小组按区域分工进行，确定 参加人数共 5 名，明确每人分工，制定进度计划2） 收集并熟悉图纸收集建筑、结构、机电各专业以及装修图纸的最新电子版本熟悉各个系统管线的走向，管径大小，图纸设计标高、现场的建筑和结构情 况、装修图纸要求等内容3） 预先排布管线对照各专业平面图纸，找出管线密集、管线交叉较多的部位，将这些部位作 为综合管线排布的重点，尽量多提出几套方案，进行方案比较，然后集体讨论， 确定最优方案，并绘制简单的剖面图为建模减少碰撞。

4） 建模，管线碰撞先建立土建模型，然后再进行各专业管线建模，再根据各专业要求及净高要 求进行管线碰撞，进行合理调整、避让5） 出图并按图施工对于完成的整个 BIM 模型，导出为三维 DWF 格式文件及各专业各系统平面 图及剖面图提供给现场或者根据现场需要再提供一些复杂部分的透视图及剖面图 设计人员还需到现场进行技术交底，施工人员则需严格按照图纸进行施工，先上 后下，先里后外2.2 排布原则本项目是在各专业出了施工图后，运用专业的 BIM 软件 Revit 对土建及机电 各专业进行的翻模，各专业按分区域分层分系统绘制，各系统编号保持与施工图 原专业一致，最终管线综合管线图纸与原施工图各种标识统一，方便阅图1 ）方便施工在管线的空间排布时，在满足管线相对位置、间距及标高的前 提下，尽量将其布置在便于施工的位置2 ）减少材料成本由于工艺要求房间吊顶高度不一样，因而管线的标高也随 着吊顶变化，在考虑空间排布、施工难度及满足功能的前提下尽量减少标高变化， 从而减少材料投入3 ）预留后增管线位置考虑到功能的增加或变更，可能要增加相应管线，因 而在满足管线间距的情况下尽量预留空间，如后期工艺调整出现导热油管线等。

4 ）留出检修空间在建筑物运行中，对管线的维护和维修不可避免，因而须 留出通道和适当的操作空间，切不可存在不可到达的死角5 ）考虑末端设备综合排布时要考虑灯具、风口及喷头等末端设备的安装位 置和安装空间6 ）厂房内管道一般沿墙或柱子架空敷设，高度以不妨碍同行、吊车运行、开 关门、工艺流程运行及便于检修为原则，做到不挡窗户，立管宜从干、支管上方 或侧面引出，接设备的支管，一般采用埋地敷设7 ）本工程按管线的属性分类分层排布，遵守管线避让原则，上喷布置在最顶 层，风管布置在上喷下面；由于高度限制，风管分二到三层排布，排烟管在下面； 接着布置电缆桥架；空调水管、动力管道及下喷布置在最下方2.3 BIM 三维绘图，碰撞检测本工程运用revit2016建模，土建模型建立之后，运用revit链接，进行机电 各专业建模，设备管线根据通风、给排水管、消防、电缆桥架、动力等设置不同 颜色以便区分所有模型建立后，各个类别之间运行碰撞检测，根据检测报告逐 一调整碰撞点，将模型中所有交叉的地方协调解决完成以电池生产厂房一层为例，走廊内管道是最集中的部位，层高6.3 米，梁下 净高5.45 米，走道宽3.3 米，开始吊顶高度要求3 米，后来由于工艺调整提高到 4 米，这给管线排布带来了很大的困难，开始所有主管线均排布在走道上空，最 终考虑排布的原则及检修要求，把部分弱电桥架及动力管道移至生产厂房满足了 设计标准达到了吊顶高度要求。

图1走道剖面图1走道管线三维视2.4 支吊架 本项目生产厂房四周为走道，各系统主管道集中布置在走道上空，走道平直 且长，这给走道内使用综合共用支吊架提供了有利条件，统一设计，统一选型， 统一布置，走道的管线排布整齐美观厂房走道内综合支架现场施工图3 现场施工虽然在施工前对机电管线进行了 BIM 三维排布，但是在施工过程中现场的实 际情况会出现与预计不同的情况发生因此需要对施工过程进行控制管理协调密切 配合各专业施工单位成立专门的配合对接人根据各专业的现场实际情况、进度情 况来协调处理各项事宜工程中管线最多的部位在公共走道及进出机房这些部位,集中了各专业管线具 有代表性是管线综合施工的重点难点部位，各专业施工单位、班组应该严格按事 先布置的合理流程施工在本专业完成后及时通知下个施工单位、班组做到施工 过程环环相扣密切配合4 几点建议1 ）由于施工图设计时各专业与结构设计的结合工作缺乏统一协调，管线综合 后工程现场增加了很多二次吊挂支架，产生了一些额外费用的同时还影响了厂房 的美观因此施工图设计时，空管设计人员参与进来将管线综合图纸中管线密集 部位标识出来，引起结构专业的重视，准确预留吊挂荷载。

2 ）本项目在进行管线综合后发现部分厂房有存在空间利用率不高的问题，设 计不够均衡，有些空间很富裕，有些空间则很紧张因此设计中可以将工艺设备 的空间模型纳入到方案设计中，比较准确的确定建筑层高和各个工艺房间面积的 大小，解决空间浪费和房间面积大小不合适等问题3 ）本项目高架库内管线变动较多由于货架需要厂家深化设计，对设备管线 造成很大影响，风管和消防水管由于与货架位置冲突而返工整改因此对于这些 可能调整比较大的地方，管线设计最好在货架安装完成之后深化设计了再进行施 工，避免出现返工5 结论本工程通过BIM技术进行机电安装管线对管线空间综合排布和综合支架的设 计，以及施工与设计进行了紧密结合，使各管线在空间上得到统一排布，避免了 管线交叉和无序，不仅增加美观且为日后运行维修增加了便利因此对于大型复 杂的工业项目，采用BIM技术进行三维管线综合设计具有明显的优势及意义参考文献[1] 谢会学.大型电子厂房专业管线综合布排深化设计与施工.建筑技术， 2013 年 2 月，第 44 卷第 2 期 .[2] 纪凡荣.BIM技术在某项目管线综合中的应用.施工技术，2013年第42卷第3 期 .作者简介熊进华，女，工程师， 2006年7月毕业于南京理工大学建筑环境与设备工程 专业，现就职于航空工业规划电子工程设计研究院。