3 应用案例

本研究所提出的设计方法和研发的BIM－FC系统在北京大兴英特宜家购物中心项目（图5a）和武汉英特宜家购物中心项目（图5b）中进行了实际应用。前者位于北京市大兴区西红门镇兴宁大街以西，总建筑面积为508486ｍ２，是大型商场、购物中心、电影院等综合体；后者位于武汉市硚口区长风西路与江发路交汇处，集商铺、餐饮、超市、电影院等多功能于一体，工程总建筑面积218430ｍ２。

以武汉宜家项目为例，其L11层南侧A04s-A20s轴（共128ｍ）员工通道走廊范围内的所有机电管线桥架采用管组预制加工和施工技术，该通道宽3.6ｍ，无吊顶。综合管廊管组包括空调冷冻水供回水管道、热水供回水管道、生活给水管道、新风管、排风管、排烟风管及强弱电桥架。管组宽度（含支架）约2800ｍｍ，高度约2300ｍｍ。为保证管组整体效果，将实施区域内的所有机电管道桥架，按照６ｍ一段进行划分（图５c），并在加工厂进行预制，制作成20多个单元管段（包括空调风及空调冷热水管道的保温，图５d），运输至现场进行整体吊装。整个设计过程中，设计部采用BIM－FC系统进行管道、支架及管组的智能设计，设计结果及所导出的料表（图5e）也直接应用于预制构件的生产加工并服务于后期的运输和安装（图5f）。设计人员反馈该系统大大提高了设计人员的工作效率。据统计，较之传统管道设计和安装方法，提高工效10％～15％，节省材料费用8％～10％。

图５工程概况及管组设计、加工及安装

4结论

为适应管道工程逐渐向工厂化方向转型的过程，针对当前市面上缺乏管道预制构件深化设计相关工具和软件系统的现状，本文通过引入BIM技术，面向预制管段、支架及管组等深化设计的具体需求，提出了一种管道预制构件的自动深化设计方法。该方法通过导入初步设计过程中的管道几何信息，依据实际工程经验、力学计算模型、国家相关规范中的条文以及模型匹配和网格划分等技术，在算法层面实现了管道辅助划分、支架半自动设计和管组智能拼装。在此基础上，从物理和代码架构层面上设计了一个包含6个主要模块的通用的管道预制构件智能设计系统。该系统突破了模型可视化、递进式参数化建模以及模型信息共享3个核心技术问题。最后，通过在2个实际项目中的应用验证了本文所提出的方法和系统能提高设计效率，减少材料浪费，也为BIM技术在管道工厂化中的应用提供了新的思路和参考。

（作者：胡振中陈祥祥何田丰清华大学土木工程系，王亮中建三局第一建设工程有限责任公司）