冷凍機(jī)房BIM技術(shù)+裝配式應(yīng)用

1、冷凍機(jī)房BIM技術(shù)+裝配式應(yīng)用摘要：BIM 的英文全稱是 Building Information Model /Modeling,建筑 信息模型/建模。以工程相關(guān)信息、數(shù)據(jù)、圖形為基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)仿真，模擬 建筑物所具有的真實(shí)信息。裝配式施工，即構(gòu)件在工廠內(nèi)預(yù)制加工完成，現(xiàn)場(chǎng)只 需進(jìn)行簡(jiǎn)單就位、裝配、拼接即可。采用BIM技術(shù)+裝配式施工進(jìn)行地鐵車站 空調(diào)制冷機(jī)房安裝，安裝精度高、工程進(jìn)度有保障，工程質(zhì)量高，作業(yè)環(huán)境大為 改善，降低工程成本，與傳統(tǒng)的機(jī)電安裝工藝、工法相比，簡(jiǎn)直是一次顛覆性的 革命。關(guān)鍵詞：空調(diào)制冷機(jī)房；BIM技術(shù)；裝配式施工裝配式建筑工程的系統(tǒng)性特征是，裝配式建筑的發(fā)展必然要

2、求全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同， 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等環(huán)節(jié)的有效銜接。國(guó)務(wù)院公布的關(guān)于大力發(fā)展裝配式 建筑指出“組裝式建筑原則上工程本應(yīng)采用的模式。大規(guī)模的設(shè)計(jì)、施工和零 件配件生產(chǎn)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整，健全的管理支持系統(tǒng)、工程管理、設(shè)計(jì)、施 工、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換具有購(gòu)買能力的工程企業(yè)”。因此，在裝配式建筑市場(chǎng)規(guī)模急劇 擴(kuò)張的情況下，以裝配式建筑發(fā)展為切入點(diǎn)，是發(fā)展工程總承包業(yè)務(wù)規(guī)模、提高 工程總承包業(yè)務(wù)能力的重要載體。軌道交通的空調(diào)和制冷機(jī)房是管道中最大的部分之一。根據(jù)機(jī)電安裝過程和 傳統(tǒng)的施工方法，該位置是最負(fù)責(zé)，安裝操作難度最大的區(qū)域，特別是水管焊接 工作量大，空間小，最差工作環(huán)境。在軌道交通的空調(diào)和制冷機(jī)

3、房中，使用了 BIM技術(shù)+裝配式安裝。以BIM技術(shù)對(duì)機(jī)房中的管道模型進(jìn)行建模，執(zhí)行碰撞 檢測(cè)，并調(diào)整和優(yōu)化機(jī)房中的管道。將冷凍室中管道的BIM模型分解為組件， 對(duì)組件進(jìn)行編碼，對(duì)工廠進(jìn)行預(yù)制，并將物流發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。它充分體現(xiàn) 了 BIM +技術(shù)在裝配施工中的優(yōu)勢(shì)，并消除了機(jī)電安裝技術(shù)和傳統(tǒng)施工方法的 缺點(diǎn)和不足。該站的空調(diào)和冷凍室中的管道使用BIM技術(shù)建立模型。一、概述建筑信息模型/建模是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基 礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點(diǎn)。采用以BIM技 術(shù)應(yīng)用為載體的

4、項(xiàng)目管理，與傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式相比較，可以提升建筑工程項(xiàng) 目生產(chǎn)效率、提高建筑工程質(zhì)量、縮短工期、降低工程成本。對(duì)于地鐵車站的空 調(diào)制冷機(jī)房來講，空調(diào)管線集中，管徑較大且布置密集，采用BIM技術(shù)，因其 具有模擬施工功能，現(xiàn)場(chǎng)施工前，可以先行模擬，問題可以在模擬過程中解決。 模擬施工之后，現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行實(shí)體施工，相當(dāng)于二次施工，可以避免傳統(tǒng)機(jī)電安裝 模式的很多弊端，例如安裝過程中可能出現(xiàn)管路交叉打架，安裝完成后管路布置 不合理或檢修空間不足甚至沒有檢修空間等弊端。裝配式施工，與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)手 工作業(yè)方式相比，首先，工廠化生產(chǎn)的效率、質(zhì)量、精度遠(yuǎn)高于現(xiàn)場(chǎng)傳統(tǒng)的手工 作業(yè)；其次，裝配化施工，可大幅降低工人

5、勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境，減少對(duì) 人工依賴；再次，基于上述優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)的安裝效果，能夠高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的功 能目標(biāo)。地鐵車站的空調(diào)制冷機(jī)房是管線體量最大的部位之一。按照傳統(tǒng)機(jī)電安 裝工藝、工法，該位置是作業(yè)最耗時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度最大，特別是有大量的水管焊接 工作，空間小，工作環(huán)境最差的部位。在地鐵車站的空調(diào)制冷機(jī)房，采用BIM 技術(shù)+裝配式施工，通過BIM技術(shù)進(jìn)行冷凍機(jī)房?jī)?nèi)管線建模，進(jìn)行碰撞檢測(cè)， 調(diào)整優(yōu)化冷凍機(jī)房?jī)?nèi)管線。完美的體現(xiàn)了 BIM技術(shù)+裝配式施工的優(yōu)點(diǎn)，摒棄 了傳統(tǒng)機(jī)電安裝工藝、工法的缺點(diǎn)及不足。二、BIM技術(shù)+裝配式施工流程簡(jiǎn)述以某地鐵車站制冷機(jī)房為例，簡(jiǎn)單描述其BIM技術(shù)+裝配式施工結(jié)合

6、的工 程實(shí)施過程。該站空調(diào)冷凍機(jī)房共有冷水機(jī)組。1、BIM模型搭建基礎(chǔ)。該站空調(diào)冷凍機(jī)房?jī)?nèi)管線利用BIM技術(shù)搭建模型， 需要對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的建筑空間做好精準(zhǔn)測(cè)量，需要明白設(shè)備、管線閥門等可以利用的 準(zhǔn)確空間。冷水機(jī)組傳感器、閥門等設(shè)備及管件的外形尺寸在建模中應(yīng)與實(shí)體外 觀尺寸一致且精準(zhǔn)。冷水機(jī)組、水泵、傳感器、閥門等設(shè)備及管件的安裝位置、 安裝要求均要明確，建模中與現(xiàn)場(chǎng)一致，通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的驗(yàn)收規(guī)范、要求以及運(yùn) 營(yíng)部門對(duì)冷凍機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備間距、維修空間等要求均要在建模中滿足和體現(xiàn)。2、BIM模型搭建、管路碰撞檢查。利用BIM技術(shù)對(duì)該站冷凍機(jī)房?jī)?nèi)管線進(jìn) 行模型搭建，以施工圖紙、設(shè)備廠家提供的設(shè)備基準(zhǔn)圖形及數(shù)

7、據(jù)為依據(jù)，通過專 用軟件搭建制冷機(jī)房?jī)?nèi)的管線三維圖形BIM的三維建模，具有形象的可視化功 能。依據(jù)施工圖進(jìn)行模型搭建，相當(dāng)于在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行虛擬施工，可以發(fā)現(xiàn)施工 圖中管線布置是否有標(biāo)高沖突、交叉打架、空間位置不足、下翻梁阻擋管線無法 通過等不合理問題，即進(jìn)行管線碰撞檢查。在BIM建模過程中可以及時(shí)作出調(diào) 整，可以對(duì)出現(xiàn)的問題做出及時(shí)修正，避免后期現(xiàn)場(chǎng)施工中的返工，人力、材料、 工期的浪費(fèi)。3、優(yōu)化管路設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)管路空間。在利用BIM技術(shù)建模過程中，對(duì)冷凍機(jī) 房?jī)?nèi)墻體、梁、板、柱等結(jié)構(gòu)的檢查，對(duì)施工圖中管線標(biāo)高、交叉、空間位置的 檢查，對(duì)冷水機(jī)組、水泵、閥門及管件的位置檢查，對(duì)檢查存在的問題進(jìn)行

8、處理， 對(duì)不合理位置進(jìn)行修正。這些也是管路設(shè)計(jì)優(yōu)化的一個(gè)過程。總體的優(yōu)化原則滿足通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的驗(yàn)收規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)；滿足機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)的空間位置要求；滿足管 路工廠化生產(chǎn)要求；滿足運(yùn)營(yíng)部門冷凍機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備間距、維修空間等接收、管 理的要求。4、模型拆解，生成加工圖。冷凍機(jī)房?jī)?nèi)BIM建模完成后（包括對(duì)冷凍機(jī)房 結(jié)構(gòu)校尺寸校核、施工圖模型搭建、線路碰撞檢查、管線優(yōu)化），利用BIM技術(shù) 與裝配式工藝相結(jié)合，將該站冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的管路分解為32個(gè)工廠加工的組塊， 并對(duì)每一塊組塊進(jìn)行編號(hào)，生成工廠加工圖紙，32個(gè)管件組塊全部工廠內(nèi)加工完 成。5、現(xiàn)場(chǎng)組裝，完成安裝工程。該站冷凍機(jī)房?jī)?nèi)32個(gè)管件組塊工廠內(nèi)加工完 成，如期運(yùn)

9、至施工現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)只需要對(duì)管件按照編號(hào)進(jìn)行就位組合即可，安排12 個(gè)工人，利用48小時(shí)完成了冷凍機(jī)房管路安裝。該站冷凍機(jī)房如果采用傳統(tǒng)的 現(xiàn)場(chǎng)切割、就位、焊接工藝、工法，則需要7-8個(gè)工人，大約花費(fèi)45天方可完 成。兩者相比較，工期、效率大幅提高?？傊?，在地鐵制冷機(jī)房采用BIM技術(shù)+裝配式施工方案，對(duì)這種采用現(xiàn)場(chǎng) 切割、就位、焊接、安裝傳統(tǒng)的工藝、工法，可以大幅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善 作業(yè)環(huán)境，減少對(duì)人工依賴；可以縮短工期，節(jié)約人工成本；采用工廠化加工， 可以對(duì)材料進(jìn)行有效管控，減少材料浪費(fèi)；提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品精度，提 高工程質(zhì)量。在地鐵工程中應(yīng)用低碳施工理念，能夠有效提高施工的效率，同 時(shí)更好地滿足用戶對(duì)于建筑環(huán)境的需求，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，促進(jìn)人類與環(huán)境和諧共 生的目的。城市軌道交通機(jī)電領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，將在城市軌道交通建設(shè) 中大量使用。積極開展機(jī)電安裝領(lǐng)域的BIM技術(shù)研究，制定相關(guān)的技術(shù)法規(guī)和 標(biāo)準(zhǔn)。要應(yīng)用BIM技術(shù)，必須首先學(xué)習(xí)BIM以掌握該技術(shù)，而不是具