廈門新型國際會議中心BIM多專業協同應用

賴木火， 胡澤銘， 邱碩勛， 楊向展

（1. 中國建筑第四工程局有限公司；2. 中建四局建設發展有限公司）

1 工程概況

1.1 項目概況

廈門新會展中心-會議中心位于福建省廈門市東部體育會展新城片區，總建筑面積23.11 萬㎡，最大建筑高度70m，最大跨度為81m，屬于一類高層公共建筑，采用雙脊雙曲波浪形雙層金屬屋面，極具閩南風格。二層設有1.1 萬㎡超大型萬人會議室（長135m、跨度81m、層高22m），是目前全國最大的無柱多功能會議室。

1.2 各專業概況

本項目需承辦各類大型重要會議，設計內部復雜，各類專業較多，包括但不限于機電、鋼結構、幕墻、金屬屋面、精裝等專業，專業性強，各專業接口繁雜，對外、對內協調量大。

機電工程：深化總面積達23.11 萬㎡，工期約9個月。地下室重點區域為廚房區域，該區域結構形式存在降板，施工凈高有限，需合理規劃管線走向，確保凈高最大化；地上部分重難點區域為屋面桁架，需重點協調暖通專業與鋼結構專業交叉問題。

鋼結構工程：深化總量約5.2 萬t，工期約5 個月。主要為鋼框架+空間管桁架屋蓋。鋼屋蓋雙曲屋脊，桁架桿件規格弧彎，主要為多肢相貫節點及焊接球支撐節點等。構件制作難度大，施工工藝復雜，多專業同步施工，吊裝受限。

幕墻工程：包括玻璃、石材、鋁板幕墻，總面積約4.83萬㎡，工期約8個月。外立面主要為大版塊玻璃幕墻，局部玻璃板塊為4mx1.5m規格，重達500kg，局部龍骨重達近3t/支，垂直運輸難度大。

金屬屋面工程：總面積約5.39萬㎡，工期約7個月。借鑒閩南建筑風格，為單軸對稱的雙脊雙曲波浪形雙層金屬屋面，系統構造多達9層，表面曲率最大超1/22，設計復雜。

精裝工程：包括46 間會議室，其中1.1 萬㎡A 類超大型多功能廳1個，工期約7個月。設計融入閩南地域特色文化，在外形上取古厝燕尾脊之形，空間細部刻畫運用手工藝、海洋文化、市花之意，形意結合，造型復雜，曲面異形多，高度落差大。

本項目工期短，任務重。多專業深化工作需提前開展，各專業深化工作緊密聯系，鋼構深化量大，機電設備管網錯綜復雜，金屬屋面造型難度高，會議室精裝要求標準高，使得前期BIM 多專業協同成為本項目重難點。

2 機電與建筑結構設計協同

2.1 孔洞預留預埋協同

會議中心項目管線排布復雜，為提高機電設備與土建結構孔洞的配合精度，優先考慮機電管線布局規劃與定位，再進行孔洞的定位預留預埋。

首先依據設計及規范要求，制定管綜深化整體原則，再根據地下室及上部多專業模型情況進行完善：管線排布充分利用梁內及桁架空間，盡量共架敷設；地下室以梁底鋪設電氣橋架為主要原則；地上由上到下各專業管線布置順序為，不需要開設風口的通風管道、需要開設風口的通風管道、橋架、水管。

以機電深化模型及結構深化模型作為基礎數據源，根據相關規范、標準、圖集進行審核，提出合理性預留方案9份，結構預留深化圖紙36張。

2.2 機電設備運行條件協同

由于會議中心風管路徑復雜、尺寸較大，為保證設備運行不受空間的干擾，設備基礎預留需考慮管線布局、機組空間布局等因素，防止在施工過程中因返工出現工程量增加、影響工期、增加成本等問題[1]。

通過設備基礎模型與空調、新風機組模型進行BIM專項復核，發現原設計方案存在以下三種情況。

①設備基礎設計尺寸與實際機組尺寸不匹配，為滿足機組安裝，需調整設備基礎尺寸。

②設備機組與靜壓箱之間，設備機組與墻體、構造柱之間，機組連接風管之間存在碰撞問題，通過移動設備基礎和機組、調整機組風口位置可解決相應問題。

③風管及閥件安裝空間不足，導致風管無法與機組連接，可調整風口側接、上接方式，或者移動設備基礎及機組。

此外，通過適當調整設備基礎及設備布局，可優化管線路徑，減少翻彎，降低施工難度（基礎及機組調整前后如圖1、圖2所示）。

圖1 基礎及機組調整前

圖2 基礎及機組調整后

3 機電與鋼結構設計協同

本項目主體為鋼結構桁架，機電與鋼結構專業的協同深化是項目重點，而暖通與屋面鋼構深化協同是重中之重。主要包含常規樓層鋼構與機電碰撞、屋面鋼構桁架與機電碰撞、馬道與機電碰撞等。

3.1 鋼構桁架協同

通過機電管綜模型與鋼結構模型碰撞檢查，依據碰撞問題進行逐處優化處理。由于機電設備管線排布靈活可調性大，優先進行機電管線調整，無法優化再進行結構桁架形式變更[2]。

①本項目屋面存在排煙管原設計路徑與鋼結構斜腹桿沖突，桁架內與桁架下空間均不足以通過，需利用拆分等截面風管分支-匯總方案解決。

②為滿足凈高需求，部分排煙管需從桁架內部空間通過，存在部分桁架空間不足排煙管通過情況，經與設計商討，將影響風管路徑的桁架豎桿取消。

3.2 屋面馬道協同

將機電管綜模型與馬道設計路徑進行空間檢查，初步復核發現：一方面存在部分馬道與消防水箱、虹吸雨水管、桁架內風管交叉碰撞，凈高不滿足檢修要求等問題；另一方面部分馬道未設置于桁架內，無法安裝。

針對初步復核，經與設計單位各專業設計師商定，在首要保證設備通過的前提下，馬道成網格可串通原則下，調整機電管線路徑、馬道路徑、取消局部馬道；對于局部凈高不足部位，考慮檢修頻率不高，檢修時可局部低頭穿越，維持原設計。并將原馬道后裝施工工序調整為馬道與屋蓋管桁架同步提升施工，節約施工工期，減少安全、質量施工風險。

4 機電與金屬屋面設計協同

本項目屋面有32個匯水分區，共有32套虹吸溢流排水系統，東西門廳18m 高處屋面各一套虹吸雨水系統及虹吸溢流排水系統。加之屋面檐口鋁板多為非規則雙曲面板塊，主體鋼架與檐口的相對關系也復雜多變，無規律可言。虹吸雨水管與檐口、天溝、桁架的空間關系復雜。

經虹吸雨水管模型與金屬屋面模型檢查，普遍存在下述情況：主天溝溝底與金屬屋面下方距離不滿足系統圖上描述虹吸支管尺寸要求，且虹吸雨水管走管桁架下方超出檐口范圍。經協同分析將天溝往屋面內側移動并適當調整水斗位置，可滿足虹吸雨水管安裝要求。

5 機電與精裝設計協同

5.1 吊頂標高協同

本項目地上部分是超高吊頂及異形吊頂，針對重點區域精裝吊頂高度進行復核，部分精裝吊頂高度與機電沖突，無法滿足凈高要求。通過施工階段BIM進行各專業二次協同，優化部分管線路徑；綜合機電管線及吊頂轉換層所需操作空間，調整部分吊頂標高。有效解決碰撞問題，為后續機電及精裝安裝實施打下基礎。

5.2 末端點位協同

在實際施工過程中，精裝方案往往會反復調整，因而精裝與機電深化需加強溝通，及時了解方案變化信息，避免現場點位不滿足要求，造成大面積返工。

①給排水點位：主要為衛生間及廚房等功能性房間，需由精裝深化確定潔具等設備型號，提供用水點位、預埋點位。

②強弱電點位：強電的開關插座、燈具的點位要根據精裝的方案確定。

③消防點位：精裝深化天花排版后，確定噴淋頭、煙感、燈具、檢修口在天花上的位置。

5.3 精裝吊桿及轉換層分析協同

本項目精裝造型與機電復雜位置，首先通過管綜優化合理地與天花造型錯開。在極限情況下，局部主龍骨間距由1.2m 調整為1.5m，吊桿相應調整；局部主龍骨必須斷開的情況下，采取加固和支撐措施。

其中超大型多功能會議室，建筑層高21.9m，裝飾吊頂造型最高點13.5m，最低點高度10.1m，高度落差大，需要制作轉換層。轉換層上部部分風管尺寸超過固定點間距，因此轉換層固定點需根據上部風管位置做系統性調整。

6 機電與支吊架協同

針對四層屋面區域和超大會議室上空，由于屋面造型跨度大、部分結構區域無樓板，設備管線需穿管桁架進行鋪設，導致支吊架支撐吊點位置難以確定等難點，對四層支吊架樣板方案進行專項分析和復核。

6.1 桁架內噴淋管的吊裝

桁架內噴淋管數量大，基本上滿鋪，重量較輕，部分區域有2層，可采用如下固定方式。

①桁架抱箍固定，桁架間距不滿足小管道支架間距要求時，設置轉換支架。

②吊頂設有轉換層時，建議與吊頂轉換層固定。③局部外挑的支管，可考慮采用拉索固定。

6.2 桁架內風管的吊裝

屋面風管尺寸大，大部分設置在桁架內；矩形風管相對較重，圓形風管重量輕。

①矩形風管：做支吊架與主桁架固定，非主桁架位置時，通過交叉節點做轉換支架固定。

②圓形風管：支架固定在桁架處，通過滑竿拉伸固定。

7 結語

會議中心項目規模龐大，結構復雜，內部各專業之間關聯度也十分復雜，基于機電專業的各專業協同設計，確保了該項目施工深化設計的合理性及可行性，減少了不必要的碰撞及返工，保障了整體建設質量。