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摘要:随着科学技术的不断发展与进步,越来越多的新技术应用于建筑工程建设中。目前,BIM技术在建筑机电安装工程中的应用越来越广泛,是一种非常高效的整合项目相关信息的技术。本文主要以广州新白云国际机场T2航站楼为例分析建筑机电安装工程中BIM技术在空调制冷机房的运用。
关键词:建筑工程;机电安装;BIM 技术;空调制冷机房;运用
0引言
BIM 技术是一种通过构建数字化模型,对工程项目设计、建造和运营等全生命周期进行优化与管理的一种技术方法。伴随BIM技术不断发展,在我国大型建筑工程机电设备安装中的应用越来越广泛,如在空调制冷机房设计、安装与施工过程中,可以凭借BIM技术的协调性、可视性与优化性、模拟性与可出图性等技术优点,处理管线交叉问题,对空间结构进行整体布局优化;另外,还可以通过虚拟建造及演示、管线综合平衡、三维可视化交底及指导施工、智能算量及决策支持,可对机电安装工程进行精细化管理。
1 工程概况
广州新白云国际机场T2航站楼及交通中心的设备用房,做制冷机房、高低压变配电房、消防水池、消防泵房用,总建筑面积约为14700m2,其中地下2层,最深标高为—10m。地下室为制冷机房、变配电房、消防水池、消防泵房及部分综合管沟,首层室外地面为冷却塔的位置。
根据建筑物的特征、面积和使用功能,二号航站楼及GTC共设置4个冷冻水系统,2个制冷机房。分别设在GTC外左右(东、西)两侧地下负二层,每个制冷机房约3700m2,净高7.8m。根据航站楼及GTC逐时冷负荷计算结果,二号航站楼及GTC总冷负荷约为119553kw(34000冷吨),另加夜间运行小主机冷量,总装机冷量为35680冷吨[主楼2×(10000RT+420RT)+指廊2×(7000RT+420RT)]。
2 施工难点及基于BIM技术的应对措施
2.1 管线复杂,管径大,空间小,排布难度大
本工程制冷机房内主干道直径都比较大,最大管径为DN1000,在空间狭小、设备繁多的情况下,管道排布难度增加;在管线和设备深化过程中,既要考虑管线施工空间,也要考虑施工工序与施工完成后的整体效果。为更有效合理利用空间,运用BIM技术,进行管线综合深化,及时组织并协调各专业进行沟通;优化设计方案,改变主管道原设计走向,进行管线排布模拟;精确穿墙预留洞和管道支架位置,减少不必要的返工;优化过程中,遇到问题提前与设计、专业技术人员协调沟通,确定最终方案,这样不仅及时排除项目施工环节中遇到的碰撞、冲突,提升设计效率和设计质量,更大的提高了施工现场生产效率,降低了由于施工协调造成的成本增加和工期延误。
2.2 设备布置方案快速模拟
本工程制冷机房空间狭小,机房泵组数量多且多为侧进侧出,在进行泵及其前后管线排布时,可利用的空间非常有限且严重影响支吊架的排布。根据选型后真实产品的尺寸、现有的空间范围、原设计的排布方式,由于泵与泵之间间距狭小,根本无法正常进行泵进出口管线的安装。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用BIM技术,现场测量核实结构尺寸,查询已采购的泵的技术规格尺寸,严格按泵进出口的实际接管位置,依照原设计方案进行三维模拟,还是无法满足现场实际安装需求;随后对所有泵进行一正一反排布,仍然无法避免泵与泵之间进出水管道互相碰撞,阀门安装困难,与主管(DN1000)连接处交叉碰撞较多且无法避让,很难进行支吊架排布;最终通过BIM技术模拟,把泵朝同一方向进行斜30度排布,设备通常以横平竖直的形式进行排布,错开泵与泵之间的进出水管道的位置,保证每一进出管单独占据约1.5m的距离,在有限的空间完成了泵及其进出口管线的安装,统筹安排机房管线空间位置及排布,提前解决设计不满足问题,减少施工返工,满足现场实际施工要求,且机房排布效果美观整齐。
2.3 借助BIM技术合理规划制冷机房主通道
在进行综合管线排布时,通过设备位置及管线综合排布模拟,查询设备具体尺寸,发现隐藏在设计中的问题,过人走道与建筑图纸设置制冷机房内门位置不相符,经过重新排布模拟,调整集分水器位置,根据现场设置出最合理的主通道,提前优化设计模拟,避免了返工。
3 BIM技术的应用
3.1 三维可视化交底
通过软件建立三维模型,进行综合管线深化排布,通过采用三维模型及漫游视频对设备机房管线进行可视化技术交底,准确直观展示综合管线空间关系,提高施工管理人员与劳务班组人员的沟通效率,减少由于沟通偏差导致的施工问题,有效的降低沟通成本,降低施工风险,指导现场施工一次成优,提高管理水平。同时,通过可视化交底,对复杂工序进行模拟,直观看到设备安装位置以及阀门的安装顺序及成效,为优化施工方案提供技术支持,提高了工人工作效率。
3.2 厂房泵组预制加工
由于制冷机房处于地下室,在制冷机房内工作,大型设备已进场,使现场施工环境具有很大的局限性,对工人健康危害较大,通过提前机房管线深化根据选型后真实产品的尺寸,确定阀门具体高度,结合施工现场及更多专业技术人员提出的建议和意见进行三维模拟修改,确定最佳模型。根据划分的预制单元进行预制,导出预制分解图以及构件二维码,将二维码粘贴于预制构件表面便于识别的区域,并根据二维码进行制冷机房外泵组预制加工,不仅节约劳动力,缩短工期,同时减少或避免因设计问题造成的成本增加和资源浪费。在环境资源约束不断加剧,节能环保要求日益提高的今天,依靠BIM信息化施工,发展施工现场预制化加工不仅提高了施工水平,符合建筑行业发展的潮流,同时引领建筑行业向绿色施工发展。
3.3 精确计算,控制施工成本
运用BIM技术,在三维模型中导出材料表,与传统的工长提材料计划表进行对比,控制材料的采购量和进度,使材料进场与施工进度相吻合,减少材料存储和采购成本;同时通过辅助材料采购、非标件委托出图加工,达到控制材料采购的准确度和节约成本的效果;利用物料电子管理平台进行限额领料,实现材料管理精细化,减少材料浪费,节约成本。同时利用BIM技术,制冷机房安装人工费节约27%,管材费节约12%,二次拆改费节约10%,整个机房总造价较传统施工工艺减少10%。降低了施工成本,达到多重控制。
4 结束语
综上所述,建筑机电安装工程的制冷机房中运用BIM技术进行机电管线综合和碰撞检测,有效的解决了在二维深化中不能完全体现的设计失误、碰撞等问题;运用三维可视化直观有效地指导机电管线安装,实现了各专业之间的协调配合;通过部分部件预制加工使传统的建筑行业与工厂化集成预拼装加工建立了衔接桥梁,慢慢实现绿色施工;材料工程量的导出高效的控制了材料采购的准确度,实现材料管理精细化,节约成本。BIM技术在建筑行业不断的发展与成熟化过程中,必将深入运用到建筑项目的全寿命周期中。
参考文献:
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[4]张建平,李丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(16):10-17.
论文作者:潘世锋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签:管线论文; 机房论文; 技术论文; 机电论文; 材料论文; 制冷机论文; 位置论文; 《防护工程》2018年第33期论文;