BIM在預(yù)制裝配式智慧化機(jī)房中的應(yīng)用

袁波宏，張建霞

（中建三局安裝工程有限公司西北分公司，西安710000）

1 引言

隨著城市化的迅速發(fā)展，人們的生活理念也在不斷進(jìn)步，在建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，人們提出了智慧建造的先進(jìn)理念【1】。在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中，工程管理水平有限，建造效率較低，并且會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，為了改善這種狀態(tài)，提出了建筑工業(yè)化的發(fā)展方向。建筑工業(yè)化的實現(xiàn)能夠利用現(xiàn)代化的制造、運輸、安裝以及管理方式代替以往建筑行業(yè)中效率較低的生產(chǎn)方式。而在裝配式建筑的工業(yè)化進(jìn)程中，需要實現(xiàn)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化，施工過程的機(jī)械化以及施工管理的科學(xué)化，在工程建設(shè)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠與裝配式建筑相結(jié)合，改變以往裝配式建筑設(shè)計與施工中存在的各類問題，推動裝配式建筑的工業(yè)化進(jìn)程【2～5】。

2 工程簡介

被譽為“世紀(jì)工程”的幸福林帶，是全國較大的城市林帶建設(shè)項目，陜西省重點工程，也是西安綠地系統(tǒng)的重要組成部分、城東核心生態(tài)區(qū)?？缭叫鲁菂^(qū)、雁塔區(qū)、灞橋區(qū)，東起幸福路西至萬壽路，南起新興南路北至華清路，南北長約5.85km，東西寬約200m，占地總面積117×104m2。

本項目機(jī)房眾多，僅制冷機(jī)房有10個，商業(yè)業(yè)態(tài)冷熱源動力站共6處，特殊業(yè)態(tài)冷熱源動力站共4處。為了提高所有機(jī)房的施工質(zhì)量和效率，提高整體項目的智慧化運維，提高項目整體的品質(zhì)，本項目擬采用智慧化預(yù)制裝配式機(jī)房施工技術(shù)，一次性達(dá)到創(chuàng)優(yōu)要求。

3 施工重難點及BIM技術(shù)應(yīng)用

1）機(jī)房數(shù)量較多，而且項目土建工期嚴(yán)重滯后，所以導(dǎo)致后期機(jī)電安裝的有效工期非常緊張，如果所有機(jī)房還按照傳統(tǒng)方式施工，專業(yè)分包多、工序穿插難度大、受制約因素多；檢修困難、噪聲振動危害、管理人員工作環(huán)境惡劣（振動、噪聲、高溫、高濕環(huán)境）。

2）由于設(shè)計方面追求流線型設(shè)計，故機(jī)房空間狹小、設(shè)備繁多的情況下，管道綜合排布難度大；在管線和設(shè)備深化過程中，不僅要綜合考慮是否有足夠的施工空間，也要考慮施工過程的銜接與施工完成的整體效果。

3）為更有效合理地利用機(jī)房空間，運用BIM技術(shù)，進(jìn)行管線綜合設(shè)計，協(xié)調(diào)各專業(yè)進(jìn)行溝通；優(yōu)化深化設(shè)計方案，通過漫游，進(jìn)行管線排布模擬；精確預(yù)留預(yù)埋管線位置，減少不必要的返工現(xiàn)象，優(yōu)化施工中遇到的問題，提前與設(shè)計人員確定最終方案，及時排除項目施工環(huán)節(jié)中遇到的碰撞、沖突，提升設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。

4 BIM技術(shù)深化設(shè)計

在所有預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)力學(xué)與不同專業(yè)空間協(xié)同滿足要求后，可以對所有預(yù)制構(gòu)件與構(gòu)件的連接點進(jìn)行深化設(shè)計。與以往深化設(shè)計不同，基于BIM技術(shù)的裝配式建筑的深化設(shè)計，需要在深化設(shè)計的同時考慮到預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸、存放、安裝以及連接等工序，包括構(gòu)件生產(chǎn)模具的協(xié)調(diào)、運輸條件、構(gòu)件存放與輔材預(yù)留、吊點與支撐的預(yù)留、現(xiàn)澆連接的預(yù)留等項目的深化。對于裝配式建筑，在構(gòu)件加工完成后，其外形與尺寸就無法更改，并且每批生產(chǎn)的構(gòu)件數(shù)量較多。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)構(gòu)件無法滿足工藝要求，再對構(gòu)件進(jìn)行返工需要耗費大量的人力物力，并且會影響工程施工進(jìn)度，因此，必須保證結(jié)構(gòu)深化設(shè)計的準(zhǔn)確性。機(jī)電專業(yè)BIM模型導(dǎo)入建筑BIM模型如圖1所示。

圖1 機(jī)電專業(yè)BIM模型導(dǎo)入建筑BIM模型

深化設(shè)計包含建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)和機(jī)電安裝專業(yè)。建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)涉及頂棚深化、墻面深化、地面深化等。設(shè)備機(jī)房施工前，必須核對建筑地面做法，面層可考慮自流平等地面；同時核算建筑地面高度是否滿足排水溝及找坡的要求。管道支架及護(hù)墩與排水溝、導(dǎo)流槽深化設(shè)計時，具體定位應(yīng)綜合考慮，利用BIM模型綜合優(yōu)化，使成排支架護(hù)墩整齊劃一的同時，避免管道支架落在導(dǎo)流槽或排水溝上。

機(jī)電安裝專業(yè)，在設(shè)計過程中，充分考慮人體工程學(xué)、節(jié)能降耗等因素，使機(jī)房安裝具備美觀、效率、人性化、綠色節(jié)能、工藝先進(jìn)等特點。為了讓設(shè)計產(chǎn)品更貼合用戶需求，機(jī)房設(shè)計人員開展技術(shù)攻關(guān)研究，深入已運行機(jī)房內(nèi)部走訪調(diào)研。針對客戶反映較多共性問題，如消聲減震、設(shè)備保溫、濕熱環(huán)境、智能控制、運營維護(hù)等，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在此基礎(chǔ)上制定機(jī)房裝配式施工標(biāo)準(zhǔn)。安裝施工深化工藝流程如圖2所示。

圖2 安裝施工深化設(shè)計工藝流程

設(shè)計小組需將機(jī)房劃分為若干個模塊，在加工廠進(jìn)行模塊化預(yù)制加工，這樣可以改變傳統(tǒng)“量一段，做一段”的施工模式，安裝人員根據(jù)模塊的裝配圖，以“搭積木”的方式完成機(jī)房的安裝。

與自動控制廠家聯(lián)合研究智慧機(jī)房的高效運行，使機(jī)房能夠達(dá)到無人值守、遠(yuǎn)程操控、能耗分析及節(jié)能降耗。

5 結(jié)語

綜上所述，機(jī)房裝配式施工中應(yīng)用BIM技術(shù)可以進(jìn)一步提高機(jī)房裝配式施工的效率和質(zhì)量，本文總結(jié)了BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式智慧化機(jī)房中的應(yīng)用，提出了一些可行的方法，可供相關(guān)項目參考。