地鐵車站基于BIM的制冷機(jī)房裝配式施工應(yīng)用

杜向龍

【摘 要】論文以成都某地鐵車站制冷機(jī)房裝配式施工為例，介紹BIM及裝配式施工的應(yīng)用，為建筑業(yè)同仁提供借鑒。該項(xiàng)目的制冷機(jī)房借助BIM技術(shù)采用裝配式施工：首先使用BIM進(jìn)行建模，并且模擬施工工序，進(jìn)行方案比對(duì)進(jìn)而確定方案；然后對(duì)精準(zhǔn)分段，場(chǎng)外預(yù)制加工、現(xiàn)場(chǎng)組裝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保、職業(yè)健康、質(zhì)量控制、節(jié)省工期、節(jié)省成本的目的。

【Abstract】The paper takes the assembly construction of the refrigeration machine room of a subway station in Chengdu as an example， introduces the application of BIM and assembly construction， and provides reference for the colleagues of the construction industry. The refrigeration machine room of this project adopts the assembly construction with the help of BIM technology： firstly， BIM is used to establish a model， which simulates the construction process， then the schemes are compared to determine one； then monitor the entire process of precise segmentation， over-the-counter prefabrication and field assembly. So as to achieve the purpose of saving energy and environmental protection， occupational health， quality control， saving time and saving cost.

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；裝配式施工；方案模擬；制冷機(jī)房

【Keywords】BIM technology；assembly construction；program simulation； refrigerating machine room

【中圖分類號(hào)】TU721+.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）02-0173-03

1 引言

全國(guó)各個(gè)城市發(fā)展迅速，目前越來(lái)越多的城市開始修建地鐵，因地鐵施工對(duì)城市交通及各個(gè)方面的影響較大，所以就對(duì)地鐵施工工期的要求越來(lái)越緊，目前地鐵車站機(jī)電裝修施工工期只有一年時(shí)間，且地鐵車站的專業(yè)種類繁多，空間狹小，各專業(yè)管線排布錯(cuò)綜復(fù)雜[1]。由于二維設(shè)計(jì)的不可預(yù)見性，會(huì)疏漏管線碰撞的問(wèn)題，為保證施工質(zhì)量及工期，成都某地鐵車站機(jī)電工程采用BIM技術(shù)指導(dǎo)施工，制冷機(jī)房采用裝配式施工，利用 BIM 的可視化、模擬性、優(yōu)化性功能進(jìn)行管線的虛擬施工、有效協(xié)同和碰撞檢測(cè)，在第一時(shí)間盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)的施工問(wèn)題和返工現(xiàn)象，以最實(shí)際的方式體現(xiàn)降本增效[2]。

在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房還不具備條件的情況下就開始機(jī)房的排版、管線分段場(chǎng)外預(yù)制等工作，待現(xiàn)場(chǎng)具備條件直接將各管段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，縮短工期提高施工質(zhì)量。

2 BIM建模

通過(guò)BIM建立機(jī)房模型，包括結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)、機(jī)電各專業(yè)管線及部分裝修模型。

應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)建立的模型，通過(guò)方案比選、工序模擬、方案模擬等將前期問(wèn)題全部解決，并利用虛擬漫游、VR、手持終端、3D掃描等，更加直觀地排除碰撞問(wèn)題[3]。

經(jīng)過(guò)碰撞檢查，管線優(yōu)化，漫游工序后，機(jī)電各專業(yè)BIM模型尺寸、位置、標(biāo)高已經(jīng)確定，可直接導(dǎo)出各專業(yè)二維圖、三維圖，進(jìn)一步輔助施工人員理解施工圖紙，保障施工準(zhǔn)確無(wú)誤進(jìn)行。（圖1）

3 工序模擬

為保證安裝過(guò)程有序開展，利用BIM模型，將各個(gè)專業(yè)設(shè)備、管線安裝順序等進(jìn)行動(dòng)畫模擬，可以在施工前通過(guò)工序模擬發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提前解決，直觀的進(jìn)行交底，避免因工序錯(cuò)誤導(dǎo)致拆改、返工。

4 利用BIM模型分解系統(tǒng)管線

制冷機(jī)房方案確定后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)留的運(yùn)輸通道及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將BIM模型中的管線合理分段。盡量在法蘭連接或設(shè)備終端進(jìn)行分解，避免焊接縫出現(xiàn)，便于后期組裝。

主要考慮以下因素：運(yùn)輸通道、預(yù)留洞尺寸、支架位置、安裝方式等，根據(jù)以上因素，盡量減少管道的分段，增大安裝效率及質(zhì)量[4]。（圖2）

5 出預(yù)制加工圖及管線編碼

系統(tǒng)管線分段方案確定后，導(dǎo)出管道分段預(yù)制加工圖，交由加工產(chǎn)進(jìn)行加工制作，并將所有施工詳圖導(dǎo)出并交底現(xiàn)場(chǎng)配合施工。

為了保證后期安裝的有效組織，將分解后的管段進(jìn)行編碼（表1），并根據(jù)編碼、安裝位置等信息制作二維碼（圖3），方便后期跟蹤安裝。

6 場(chǎng)外進(jìn)行集中化加工

根據(jù)BIM模型分解所導(dǎo)出的圖紙，在場(chǎng)外集中加工，為保證質(zhì)量可采用自動(dòng)焊接技術(shù)，因場(chǎng)外加工環(huán)境比施工現(xiàn)場(chǎng)好，批量加工效率高，還能更好地提高焊接質(zhì)量[5]。（圖4）

7 車站組裝

場(chǎng)外加工完成后，在現(xiàn)場(chǎng)制冷機(jī)房具備施工條件的情況下，可以大批量的將各種管段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)工序模擬情況進(jìn)行組裝，現(xiàn)場(chǎng)只需根據(jù)管段編號(hào)和二維碼識(shí)別其位置，根據(jù)圖紙實(shí)施機(jī)械化組裝。（圖5）

8 結(jié)語(yǔ)

地鐵制冷機(jī)房采用BIM建模，裝配式施工取得了以下效果：

①節(jié)能環(huán)保

制冷機(jī)房施工現(xiàn)場(chǎng)基本無(wú)焊接施工，管道分段均在閥部件法蘭連接處，主要通過(guò)法蘭收口，避免了地鐵地下施工空氣不流通對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的污染。

②職業(yè)健康

裝配式施工大大改善了施工現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，機(jī)房?jī)?nèi)無(wú)焊接不產(chǎn)生煙塵，保證了施工人員健康。

③質(zhì)量控制

通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行管線排布，避免了管線打架導(dǎo)致過(guò)程中的拆改；綜合考慮管路的優(yōu)化、設(shè)備的維修空間、后期的操作空間等，并通過(guò)水力計(jì)算等使系統(tǒng)最優(yōu)化，場(chǎng)外批量加工，提高了施工質(zhì)量。

④節(jié)省工期、成本

制冷機(jī)房采用BIM排布，管線在場(chǎng)外預(yù)制加工，在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房不具備機(jī)電管線安裝的條件下，提前進(jìn)行加工，現(xiàn)場(chǎng)墻體砌筑、設(shè)備基礎(chǔ)澆筑完成后，直接進(jìn)行管線設(shè)備安裝，大大節(jié)約了工期。制冷機(jī)房水管場(chǎng)外批量加工節(jié)省人工。

【參考文獻(xiàn)】

【1】朱建國(guó).BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用策略研究[J].建筑工，2013，35（07）：665-667.

【2】王智佳，苑東亮，薛苗苗.淺析我國(guó)在施工階段BIM應(yīng)用中的存在問(wèn)題及對(duì)策[J].價(jià)值工程，2014，33（32）：150-152.

【3】錢惠，吳善滸，王興坡.BIM在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用[J].安裝，2011（10）：44-47.

【4】劉政.BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].安裝，2014（06）：56-58.

【5】鐘凱，李云，朱峰，等.淺談制冷機(jī)房BIM+工廠預(yù)制化裝配式施工應(yīng)用[J].安裝，2017（07）：18-20.endprint