深圳超高层办公楼机电工程三维深化设计施工工法(附三维图)

'机电工程三维深化设计施工工法目录1前言22工法特点22.1采用新型三维《AutodeskRevitMEP》软件技术22.2提高机电工程深化设计工作效率22.3提高机电工程深化设计工作的质量22.4节约资源降低成本的特点33适用范围34工艺原理35施工工艺流程及操作要点35.1工艺流程35.2操作要点45.3机电工程三维深化设计具体实施步骤46资源与条件137质量控制148安全措施149环保措施1410经济效益1411工程应用19第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法机电工程三维深化设计施工工法1前言随着建筑行业及计算机技术的快速发展，建筑施工也进入了一个崭新的时代。特别是建筑机电工程管线深化设计工作方面，深化设计在项目前期的重要性越来越得以体现。以前机电工程的深化停留在CAD平面图深化设计阶段，对于管线复杂部位很难进行立体表现，并通过人工分析并确定各管线之间的定位，费时费力并且很难达到一个最优的管线综合排布。根据目前计算机应用软件的发展，三维软件引入建筑施工，使得深化设计水平提升到一个新的阶段，即深化设计应用三维技术阶段。2工法特点2.1采用新型三维《AutodeskRevitMEP》软件技术应用三维软件《AutodeskRevitMEP》进行机电工程深化设计，在深化设计阶段，解决管线之间的碰撞问题，合理排布管线。该软件主要功能是优化建筑设备与管道(MEP)专业工程，最大限度地减少机电安装设备专业设计之间的协调错误，《AutodeskRevitMEP》软件是一款能够按照您的思维方式工作的智能设计工具。它通过数据驱动的系统建模和设计来优化建筑设备与管道（MEP）专业工程。其性能指标是达到深化设计美观，管线排布合理，消除管线之间碰撞冲突。2.2提高机电工程深化设计工作效率采用此工法，大大缩短深化设计时间，更加直观的表现各专业管线之间的定位，相同工作量，比传统方式的深化设计节约7-10天的时间。2.3提高机电工程深化设计工作的质量采用此工法，通过三维深化设计，大大解决综合管线碰撞问题,第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法大幅度提高本工程地下室管线标高，使可用空间得到增加,通过采用三维深化设计，大大提高深化设计图纸质量，深化图应用施工后，机电综合管线施工准确率大大提高，据统计,采用传统CAD深化设计的准确率84%提高至三维深化设计准确率98%。2.4节约资源降低成本的特点采用此项工法，在机电深化设计过程中，对机电管路进行优化，缩短管线路由，降本增效，并在深化设计阶段，应用联合支吊架，将少钢材用量，节约成本，由于深化设计工作质量提高，避免在施工过程中大量拆改、返工现象的发生，大大节约施工过程中的浪费。1适用范围本工法应用于建筑机电工程深化设计中，由其是在大型及以上工程中机电深化设计中。2工艺原理本工法主要是应用三维软件《AutodeskRevitMEP》进行机电工程深化设计，在深化设计阶段，解决管线之间的碰撞问题，合理排布管线，校核管线及设备参数。其目的是提高机电深化设计质量，达到综合管线排列美观、合理，消除管线之间碰撞冲突，降本增效。3施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程施工工艺流程见图5.1。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图5.15.2操作要点5.2.1能够熟练掌握此三维软件《AutodeskRevitMEP》的使用方法。5.2.2对工程机电各专业设计图纸充分熟悉。5.2.3强大的运行此软件的计算机硬件支持。5.2.4机电各专业三维图的准确绘制。5.3机电工程三维深化设计具体实施步骤现以深圳证券交易所营运中心项目为例进行阐述工程深化设计中三维技术的应用。5.3.1工程概况本工程工程地下3层，地上46层，建筑总高度245.8米，总建筑面积26.7万平方米，是一幢现代化的超高层办公楼。其中机电工程大型设备机房集中在地下三层，由于本工程结构设计为抬升裙楼结构，楼上到7层进入悬挑平台（7-9层）则，地下室部分的所有管线均需通过核心筒抵达楼上部分各功能区，特别是地下室防排烟系统，其风管均要通过设在地下一层的转换风管进行排烟、排风。则地下一层管线最为密集，也是本工程施工难度最大的部位。例如地下一层管线综合见图5.3.1。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图5.3.15.3.1机电深化设计实施现以本工程地下一层综合管线深化设计为例进行阐述三维技术在深化设计中的实施情况。在本工程深化设计前要进行大量的策划工作，其中主要策划内容为深化设计三维技术应用团队的成立及计划的实施编制。根据本工程特点，地下一层深化设计的重点及难点工作为桁架筒走廊内的综合管线。为了更好的对此部位进行深化设计，确定各管线的标高及定位，我们引入三维软件《AutodeskRevitMEP软件》进行深化设计，很直观的解决了管线复杂不直观、管线之间碰撞的问题，并最终得到了更加合理的管线排布。1深化设计前的交底动员第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法在进行B1层综合管线深化设计前组织一次深化设计的交底动员协调会，主要参与人员为各专业工程师。在会议上主要进行明确以下内容：1深化设计流程确定对策实施流程见图5.3.2-1。图5.3.2-1三维深化设计流程见图5.3.2-2。图5.3.2-22深化设计主要内容1）深化设计的区域，主要包括复杂部位的走道、机房及管线密集区域.2）深化设计的深度，主要达到深化设计图纸标高、定位明确，管路优化等程度。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法1）深化设计的具体要求，主要包括各专业在三维软件RevitMEP中独立建立自己的绘制平面（图层）；按不同专业管道选择不同材质（颜色），绘图比例统一按1：1绘制，各专业绘图责任人明确，专业三维图完成时间；三维图叠加完成时间，平面图、剖面图完成时间等要求进行明确。2）针对B1层各专业管线走向分布及综合管线图（cad叠加）进行初步分析，查找及判断该层管线深化设计的难点及重点，并对各专业进行系统设计分析。2三维深化设计实施1）软件培训聘请《AutodeskRevitMEP》软件专业设计师进行培训。见图5.3.2-3。图5.3.2-32）深化设计三维图的绘制具体实施步骤如下：第一步进行各专业平面图深化设计（包括各专业管径，设备等参数计算与复核，管路优化等工作），核心筒局部各专业管线平面图见图5.3.2-4。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图5.3.2-4第二步各专业管线进行初步叠加绘制管线综合图，分析复杂难点部位，判断管线三维绘制部位。B1层桁架筒内管线综合图（CSD)见图5.3.2-5。图5.3.2-5第三步应用AutocadRevItMEP制图软件进行三维图的绘制。应用此软件进行绘制各专业设计图之前，应进行参考CAD平面设计图，并把CAD图纸导入到AutocadRevItMEP软件中，在绘制三维图的过程中，充分应用捕捉，可以加速绘制各专业三维图。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法如下：首先导入CAD平面设计图：（见图5.3.2-6，图5.3.2-7）图5.3.2-6图5.3.2-7然后在平面图的基础上进行绘制各专业三维图，专业三维图在CAD平面图基础进行绘制见图5.3.2-8。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图5.3.2-8B1层综合管线各专业三维图绘制过程如下：首先绘制土建结构三维图，B1层桁架筒土建结构图见图5.3.2-9图5.3.2-9然后分别独立对各专业三维图进行绘制：各专业三维图见图5.3.2-10第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图5.3.2-10第三步进行各专业三维图的叠加，B1层桁架筒综合管线三维图叠加综合图见下图5.3.2-11。图5.3.2-11第四步对综合管线进行分析、检查碰撞，召开协调会讨论并确定各管线标高。参见下图5.3.2-12第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图5.3.2-12第五步对碰撞部位进行调整案例一：桥架与风管、桥架与水管碰撞，参见下图5.3.2-13图5.3.2-13案例二：水管与风管、水管与水管碰撞，参见下图5.3.2-14图5.3.2-14第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法第六步绘制三维剖面图，确定并标注各管线标高，参见下图5.3.2-15。图5.3.2-15第七步调整并确定各专业平面图管线标高并绘制剖面图，参见下图5.3.2-16图5.3.2-16第八步在深化设计图纸应用到施工过程中，发现标高等定位的情况，在返回到三维图中进行调整，这样可以直观表现各管线之间的相对定位，并能把整个管线系统进行统一考虑。1资源与条件资源与条件见下表6第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法表6名称主要内容机电工程各专业图纸机电各专业设计图纸，主要包括：暖通、给排水、电气、消防等各专业。计算机符合此软件运行配置要求。三维软件三维《AutodeskRevitMEP》软件1质量控制机电深化设计质量符合现行国家有关机电工程施工、设计规范及建筑工程施工质量验收规范GB50300-2001相关专业规定。机电三维深化设计图纸中不应存在综合管线之间碰撞问题，即碰撞解决，管线排布合理、美观。2安全措施机电工程在深化设计中，应考虑有关安全方面的设计知识，将建筑工程中安全规定体现在机电深化设计中。3环保措施在机电深化设计中，充分考虑环保要求，从绿色施工角度进行考虑，缩短管道路由，减少资源浪费。4经济效益本工程通过应用三维深化设计创新技术，取得了良好的效益，具体如下：10.1机电综合管线碰撞解决,机电管线排布合理、美观、快捷.10.1.1管线碰撞解决：效果：通过三维深化设计，大大解决综合管线碰撞问题，其中B1层深化设计前有55处打架冲突解决，B2层21处解决，B3层27处解决。见下表10.1-1第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法表10.1-1管线碰撞冲突处（处）B1层B2层B3层深化前深化后深化前深化后深化前深化后55031027010.1.2快捷效果：大大缩短深化设计时间，更加直观的表现各专业管线之间的定位，相同工作量，比传统方式的深化设计节约7-10天的时间。见下表10.1.2表10.1.2部位B1层B2层B3层项目传统深化设计三维深化设计传统深化设计三维深化设计传统深化设计三维深化设计天数16713612510.2提高管线安装标高，增加走廊净空大幅度提高本工程地下室管线标高，使可用空间得到增加，得到业主好评，统计表如下：大大提高管线标高，增加使用空间。见下表10.2表10.2楼层原标高调整后标高部位数量（处）B1层2.0米2.3米6B2层2.3米2.7米5B3层2.05米2.2米1510.3提高深化设计质量准确率通过采用三维深化设计，大大提高深化设计图纸质量，深化图应用施工后，机电综合管线施工准确率大大提高，据统计,采用传统CAD深化设计的准确率84%提高至三维深化设计准确率98%。深化设计质量准确率统计表：见下表10.3及图10.3第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法表10.3方法传统CAD深化设计应用三维深化设计传统CAD深化设计应用三维深化设计传统CAD深化设计应用三维深化设计统计点B1层选定50个部位点为基数统计B1层选定50个部位点为基数统计B2层选定40个部位点为基数统计B2层选定40个部位点为基数统计B3层选定30个部位点为基数统计B3层选定30个部位点为基数统计深化设计后施工过程中发现有8处仍存在碰撞冲突，42处解决碰撞。施工过程中发现有1处仍存在碰撞冲突，49处解决碰撞。施工过程中发现有6处仍存在碰撞冲突，34处解决碰撞。施工过程中发现有1处仍存在碰撞冲突，39处解决碰撞。施工过程中发现有5处仍存在碰撞冲突，25处解决碰撞。施工过程中发现有1处仍存在碰撞冲突，29处解决碰撞。准确率计算结果：42/50=84%计算结果：49/50=98%计算结果：34/40=85%计算结果：39/40=97.5%计算结果：25/30=83.3%计算结果：29/30=97%图10.3-210.4三维深化设计降本增效10.4.1改变防火风管路由，降本增效B1层通过三维深化设计，并得到设计院确定，将原来多处排烟转化管进行整合，改变排烟系统的路由，同时是整个地下室车库空间得到大幅度提高。深化设计前见图10.4.1-1，深化设计后见图10.4.1-2及表10.4.1。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图10.4.1-1图10.4.1-2表10.4.110.4.2管路优化，缩短管线路由，降本增效经过项目深化设计，改变地下室桁架筒内机电综合管线的走向，使部分管道走向进行缩短优化，征得设计院、业主、监理的同意，可以按此施工。计算清单如下：各专业B1/B2/B3层综合管线施工节省管材如下：给排水：镀锌钢管DN100:320米，材料单价按第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法61.4元/米，节约材料共计19648元。综合清单单价为239.01元/米，综合效益共计320*239.01=76483元。内外衬塑钢管DN200:180米，材料单价按243.47元/米，节约材料共计43824元。综合清单单价为601.19元/米，综合效益共计180*601.19=元。铸铁管DN150:210米，材料单价按82元/米，节约材料共计17220元综合清单单价为504.73元/米，综合效益共计210*504.73=元。不锈钢管DN80:115米，材料单价按114.54元/米，节约材料共计13172元。综合清单单价为659.68元/米，综合效益共计115*659.68=75863元。电气专业：防火桥架:500*150：95米，材料单价按166.2元/米，节约材料共计15789元。综合清单单价为479.96元/米，综合效益共计95*479.96=45596元。防火桥架:400*150：135米，材料单价按117.8元/米，节约材料共计15903元。综合清单单价为386.05元/米，综合效益共计135*386.05=52116元。通风专业：镀锌铁皮风管1000*400：326m2按材料单价49.3元/平方米，节约材料共计16071元，综合清单单价为156.65元/米，综合效益共计326*156.65=51067元。节约材料合计：19648+43824+17220+13172+15789+15903+16071=元即12.4万元。综合技术经济进步效益合计：76483+++75863+45596+52116+51067=元，即51.5万元。10.4.3应用联合支吊架，将少钢材用量，降本增效见下图10.4.3。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法图10.4.3经过三维深化设计，地下室桁架筒内机电综合管线设置联合支吊架。征得设计院、业主、监理的同意，可以按此施工。通过设置联合支吊架，减少型钢用量约45t,按3800元/吨，共计元，考虑支吊架除锈、刷油及制作安装综合单价按5420元/吨，45*5420=元，合计：节约材料合计：元。即17.1万元。综合技术经济进步效益合计：元，即24.4万元。1工程应用实例1:深圳**营运中工程中，在机电工程深化设计中，使用本工法后，保证了工程质量，确保了施工进度，达到了降本增效的目的，得到业主及社会好评，为其它工程提供了经验。第20页共20页 机电工程三维深化设计施工工法实例2:沈阳**广场工程中，其机电工程深化设计中，使用本工法后，保证了工程质量，确保了施工进度，达到了降本增效的目的，得到业主及社会好评，为其它工程提供了经验，目前正在实施。实例3:武汉润*安A5工程中，其机电工程深化设计中，使用本工法后，保证了工程质量，确保了施工进度，达到了降本增效的目的，得到业主及社会好评，为其它工程提供了经验，目前正在实施。第20页共20页'