一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法技术

一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段。本发明专利技术将设计的施工图与施工现场相结合，统筹机电各专业，衔接土建、幕墙、装修等各承包单位，对施工重难点问题及重点区域进行预判。起到指导现场施工、提高工程质量，进而为工程进度提供保障，实现项目节约成本，并最终将竣工资料录入建筑信息模型，方便项目运营期间的系统维护和使用，最终实现建筑的预期功能并增值。与传统的制冷机房施工方法相比较，采用预制拼装制冷机房的施工方法在工期、质量、安全、造价等技术经济效能方面有显著的先进性和优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法
本专利技术涉及建筑施工领域，特别是一种基于BIM技术的装配式施工方法。
技术介绍
近年来建筑市场各类大型商业建筑林立而起，机电安装工程行业步入一个新的高峰。国内建筑市场不断引进外资开发商，国内建筑行业规章、标准的逐步完善，对机电工程现场施工的进度要求、安全及质量管理要求日趋增高，且大型机电工程现场传统的材料管理模式已无法满足工程的实际需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，要解决复杂管线施工难以一次安装到位、施工效率低、施工精度差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段，其中深化设计阶段的具体步骤如下：步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础。步骤二，开始建立BIM模型：在BIM模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，需考虑制冷机组、水泵等主要设备有足够的检修空间，一般为3.8米左右，以及排布合理性，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，包括出户的雨水管、排水管和给水管道，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度，为预制空调水管道的安装预留空间。步骤三，设备减震、隔震设计：设置重量为水泵运行重量3倍的减震地台，水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定，用以减弱水泵运行时产生的震动；减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵进出口加设金属软接头，用以减弱水泵与地面、管道的震动传导；制冷机组与基础之间加设弹簧减震器，制冷机组进出口加设金属软接头，用以减弱机组与地面、管道的震动传导。步骤四，装配式管道设计，所有构件采用轴心设计法：利用REVIT软件，在步骤三的BIM模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准BIM族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的BIM模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道。确保与设备连接的竖向管段有足够的高度安装阀门，一般为1.8米，方便操作。并对管道模型进行优化合理分段，管道分段设计的依据：分段接头不应设计在弯头、三通以及支架处；便于工厂预制加工，管道分段尽量控制在3个方向内；提前测量场内运输路线上各个通道的宽度，最终确定本机房管段不长于7米，宽度不大于1.5米。步骤五，支架设计，建立支架体系：管道设计之后，利用REVIT软件，在步骤四的BIM模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准BIM族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的BIM模型。由于穿越制冷机房的管线密集，空调水管考虑采用落地支架，为了保证结构安全，支架根部全部设置在结构梁或外加钢板上；支架排布设计合理，预留后期检修通道；便于现场安装，复核每一个管段重量，确保4名工人能搬动。步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型。所述步骤四中，还包括自由段设计：为消除制造及安装过程中产生的累计误差，较长直管段、与设备连接处设置自由段，自由段根据最后的拼装情况现场测量预制，把所有误差累积在一起，一次消除，确保预制拼装顺利完成。所述步骤六中，机房内所有空调水管支架处设计减震器，水泵、制冷机组进出水管弯头处设计支撑，同时设计弹簧减震器，减弱水流对水管的冲击；对每个减震器进行受力计算，根据所承载的水管及通水后的总重量再加上安全重量作为受力计算重量；根据受力计算结果进行弹簧减震器的选型，对应每个支架的编号，确保安装时一一对应。所述预制加工阶段包括步骤一，根据管道分段设计图转换为机械加工图，由于预制管段及支架数量和规格众多，为了预制及现场拼装方便，需要确定管道加工先后顺序以及给每个预制件编号，同时生成相应材料清单；步骤二，装车配送前在导轨平台上进行预拼装及消除制造误差，确保现场安装顺利进行。所述运输阶段包括预制构件装车、预制构件运输以及卸车三部分：其中预制构件装车卸载中，运输车辆采用大吨位卡车或平板拖车；不同构件应按尺寸分类摆放；装车时先在车厢底板上做好支撑与减震措施，以防构件在运输途中因震动而受损，如装车时先在车厢底板上铺木板，木板上垫15mm以上的硬橡胶垫或其它柔性垫；预制构件应使用减振气泡膜进行多层缠绕保护；构件运进场地后，应按规定或编号顺序有序地摆放在规定的位置，场内堆放地必须坚实；随运构件（零部件）应设标牌，标明构件的名称、编号。预制构件运输中，构件运输前，根据运输需要选定合适、平整坚实路线；在运输前应按清单仔细核对构件的型号、规格、数量是否配套；构件重叠平运时，各层之间必须放100×100木方支垫，且垫块位置应保证构件受力合理，上下对齐；车辆启动应慢、车速行驶均匀，严禁超速、猛拐和急刹车。所述现场拼装阶段的具体步骤如下：步骤一，安装前进行测量放线：将制冷设备安装到位。步骤二，进行支架连接钢板的安装：连接钢板对应连接在地面以及结构梁上，确保支架力传递到建筑结构上，保证受力安全。步骤三，安装空调水系统预制支架及减震体系。步骤四，对预制管段进行现场拼装机吊装：吊装时需注意对管道的保护，在手动葫芦链条与管道之间加木方，防止链条破坏管道油漆。步骤五，利用全站仪进行全息扫描及校核，发现并解决安装主管产生的误差，把误差控制在合理范围内。步骤六，支管拼装，并使用测距仪对支管安装进行定位。步骤七，利用测量工具对阀门及法兰尺寸及螺栓孔进行校核。步骤八，采用红外线水准仪辅助阀门安装。步骤九，自由段拼装：自由段最后现场测量加工及安装用来消除加工及安装误差，包括对管件、阀门及支管进行装配式安装。所述步骤五中，支架体系设计理念基于：管道系统运行状态下的荷载计算；所有设计的支架不占用主要通道，且方面后期的检修及维护；支架体系设置形式美观且经济适用。支架体系分三层设计，第一层，先设计沿着墙结构的设备和主管道的支架，形成外围支架体系，该层体系支架密度小，间距8米左右；第二层，设计中央区域内的支架，形成中央支架体系，该层体系支架密度大，间距6米左右；第三层，设计辅助支撑体系，包括支管道弯管位置与基础的支撑，支架与管道之间的连接支撑结构，该层体系密度大间距2米左右。所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架包括承重支架和导向支架，其中承重支架包括单向支架和转向支架。所述单向支架为门式支架，包括两根立柱和连接在立柱顶部的一组平行梁，平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述立柱的底部通过连接钢板与地面连接。单向支架是比较常用的结构。为了满足管道在空间上的交错，设计了转向支架，所述转向支架包括主支架以及垂直连接在主支架一侧或者两侧的次支架；所述主支架为门式支架，包括两根主立柱和连接在主立柱顶部的一组主平行梁，主平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述主立柱的底部通过连接钢板与地面连接；所述次支架包括一根次立柱和一组次平行梁，其中次平行梁的一端与主立柱连接、另一端与次立柱连接，且高度不超过主平行梁，次平行梁之间间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段，其中深化设计阶段的具体步骤如下：步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础；步骤二，开始建立BIM模型：在BIM模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度；步骤三，设备减震、隔震设计：水泵下方设置重量有水泵运行重量3倍的减震地台，水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定；制冷机组、减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵以及制冷机组进出口加设金属软接头；步骤四，装配式管道设计，所有构件采用轴心设计法，并对管道模型进行优化合理分段：利用REVIT软件，在步骤三的BIM模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准BIM族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的BIM模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道；其中管道分段设计的依据为，分段接头不在弯头、三通以及支架处；管道分段在3个方向内；管段不长于7米，宽度不大于1.5米；步骤五，支架设计，建立支架体系：管道设计之后，利用REVIT软件，在步骤四的BIM模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准BIM族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的BIM模型；步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段，其中深化设计阶段的具体步骤如下：步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础；步骤二，开始建立BIM模型：在BIM模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度；步骤三，设备减震、隔震设计：水泵下方设置重量有水泵运行重量3倍的减震地台，水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定；制冷机组、减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵以及制冷机组进出口加设金属软接头；步骤四，装配式管道设计，所有构件采用轴心设计法，并对管道模型进行优化合理分段：利用REVIT软件，在步骤三的BIM模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准BIM族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的BIM模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道；其中管道分段设计的依据为，分段接头不在弯头、三通以及支架处；管道分段在3个方向内；管段不长于7米，宽度不大于1.5米；步骤五，支架设计，建立支架体系：管道设计之后，利用REVIT软件，在步骤四的BIM模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准BIM族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的BIM模型；步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述步骤四中，还包括自由段设计：为消除制造及安装过程中产生的累计误差，较长直管段、与设备连接处设置自由段，自由段根据最后的拼装情况现场测量预制，根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述步骤六中，机房内所有空调水管支架处设计减震器，水泵、制冷机组进出水管弯头处设计支撑，同时设计弹簧减震器；对每个减震器进行受力计算，根据所承载的水管及通水后的总重量再加上安全重量作为受力计算重量；根据受力计算结果进行弹簧减震器的选型。3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述预制加工阶段包括步骤一，根据管道分段设计图转换为机械加工图，确定管道加工先后顺序、并给每个预制件编号；步骤二，装车配送前在导轨平台上进行预拼装及消除制造误差。4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述运输阶段包括预制构件装车、预制构件运输以及卸车三部分：其中预制构件装车卸车中，运输车辆采用大吨位卡车或平板拖车；不同构件应按尺寸分类摆放；装车时车厢底板上设有支撑以及减震措施：即车厢底板上铺木板，木板上垫不小于15mm的硬橡胶垫；预制构件应使用减振气泡膜进行多层缠绕保护；构件运进场地后，按规定或编号摆放在规定的位置；随运构件、零部件设标牌，标明构件的名称、编号；预制构件运输中，构件重叠平运，各层之间放100×100木方支垫。5.根据权利要求2所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述现场拼装阶段的具体步骤如下：步骤一，安装前进行测量放线：将制冷设备安装到位；步骤二，进行支架连接钢板的安装：连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴红艳，孙维振，韩凤艳，
申请(专利权)人：中建二局第一建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11