一种基于BIM技术的综合施工方法技术

一种基于BIM技术的综合施工方法，包括确定深化设计依据、基于BIM的设计阶段以及出图施工三个部分，其中确定深化设计依据包括净空要求报告，设计蓝图，设备参数，技术要求，相关的国家及行业规范；出图包括结构留洞图、砌体墙留洞图、管线综合图、单专业平面图、剖面图、支吊架大样图、机房大样图、净高图、精装定位图；其中支吊架大样图对综合支吊架和大型支吊架进行出图，图纸中包含支吊架的具体做法大样及支吊架的承重信息。本发明专利技术基于BIM技术的管线综合技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合，在工程开始施工前发现问题，通过深化设计及设计优化，使问题在施工前得以解决。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的综合施工方法
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。机电工程施工中，许多工程的设计图纸由于诸多原因，设计深度往往满足不了施工的需要，施工前尚需进行深化设计。机电系统各种管线错综复杂，管路走向密集交错，若在施工中发生碰撞情况，则会出现拆除返工现象，甚至会导致设计方案的重新修改，不仅浪费材料、延误工期，还会增加项目成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于BIM技术的综合施工方法，要解决传统施工效率低、成本高的技术问题。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技术的综合施工方法，包括确定深化设计依据、基于BIM的设计阶段以及出图施工三个部分，其中确定深化设计依据包括净空要求报告，设计蓝图，设备参数，技术要求，相关的国家及行业规范；出图包括结构留洞图、砌体墙留洞图、管线综合图、单专业平面图、剖面图、支吊架大样图、机房大样图、净高图、精装定位图；其中支吊架大样图对综合支吊架和大型支吊架进行出图，图纸中包含支吊架的具体做法大样及支吊架的承重信息。基于BIM的设计阶段具体步骤如下：步骤一，进行管线综合，建立BIM模型：收集整理最新的施工图，包括建筑、结构、机电、精装各专业图纸，搭建并整合各专业BIM模型；整个管线的布置过程中考虑灯具、烟感探头、喷洒头的安装高度及位置；在管线冲突区域，有压管避让无压管，小管线避让大管线，施工简单的避让施工难度大的，附件少的管道避让附件多的管道；桥架和水管在同一高度时候，水平分开布置，桥架距水管保温外壁≥400mm；在同一垂直方向时，桥架在上、水管在下进行布置；压力流管道与重力流管道管线交叉时，将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足；冷水管避让热水管；对管线复杂区域进行施工模拟，确定支吊架的安装形式，确定管线安装的先后顺序；步骤二，进行系统复核计算：根据管线综合BIM模型，进行水力计算和设备选型；对大型管道和管道复杂区域进行支吊架设计，确定支吊架形式、钢材的类型、焊接方式，并进行支吊架受力计算；步骤三，进行整体深化设计：结合设备尺寸、重量以及预留的安装基础，安装工序的条件，机电设备、管线对安装空间的要求，系统调试、检测、维修各方面对空间的要求，机电设备、管线及各种阀门、开关的位置和距离，日常维护操作照明、通风，各种水阀、风阀安装位置；风机安装位置；水系统排放，结构安全以及电气系统的因素，在深化设计完成后，对空间是否过小或者偏大做出判断。所述步骤三中，结构安全是指机电管线穿越结构构件，其预留洞口或套管的位置、大小符合以下原则：A、框架柱身、剪力墙暗柱区域严禁开洞，其他部位的结构梁、板、墙上开设洞口或套管上预留洞口；穿过框架梁、连梁的管线预埋套管，洞口在跨中1/3范围内，洞口上下的有效高度不小于梁高的1/3，且不小于200mm；楼板上的预留洞口小于300mm时，板内钢筋绕过洞口；B、当结构梁上的预留洞口大于100mm、结构墙上预留洞口大于500mm时，在设计和施工阶段应改变结构梁或墙内钢筋的数量和排布，从而对洞口起到加固作用；C、剪力墙上的洞口设置在截面中部；D、二次结构墙上开设洞口大于400mm时，设置过梁。基于BIM的设计阶段包括制冷机房的设计，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（具体结构是），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，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；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；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；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；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；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。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，所述支架包括单向支架、转向支架和并排支架。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，次平行梁之间间隔设置有一组减震器。为了满足平行管道不在同一高度的情况，设计了并排支架，所述并排支架包括第一支架以及并排连接在第一支架侧面的第二支架，所述第一支架为门式支架，包括两根第一立柱和连接在第一立柱顶部的一组第一平行梁，第一主平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述第一立柱的底部通过连接钢板与地面连接；所述第二支架包括一根第二立柱和一组第二平行梁，其中第二平行梁的一端与第一立柱连接、另一端与第二立柱连接，且高度不超过第二平行梁，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM技术的综合施工方法，其特征在于，包括确定深化设计依据、基于BIM的设计阶段以及出图施工三个部分，其中确定深化设计依据包括净空要求报告，设计蓝图，设备参数，技术要求，相关的国家及行业规范；出图包括结构留洞图、砌体墙留洞图、管线综合图、单专业平面图、剖面图、支吊架大样图、机房大样图、净高图、精装定位图；其中支吊架大样图对综合支吊架和大型支吊架进行出图，图纸中包含支吊架的具体做法大样及支吊架的承重信息；基于BIM的设计阶段具体步骤如下：步骤一，进行管线综合，建立BIM模型：收集整理最新的施工图，包括建筑、结构、机电、精装各专业图纸，搭建并整合各专业BIM模型；整个管线的布置过程中考虑灯具、烟感探头、喷洒头的安装高度及位置；在管线冲突区域，有压管避让无压管，小管线避让大管线，施工简单的避让施工难度大的，附件少的管道避让附件多的管道；桥架和水管在同一高度时候，水平分开布置，桥架距水管保温外壁≥400mm；在同一垂直方向时，桥架在上、水管在下进行布置；压力流管道与重力流管道管线交叉时，将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足；冷水管避让热水管；对管线复杂区域进行施工模拟，确定支吊架的安装形式，确定管线安装的先后顺序；步骤二，进行系统复核计算：根据管线综合BIM模型，进行水力计算和设备选型；对大型管道和管道复杂区域进行支吊架设计，确定支吊架形式、钢材的类型、焊接方式，并进行支吊架受力计算；步骤三，进行整体深化设计：结合设备尺寸、重量以及预留的安装基础，安装工序的条件，机电设备、管线对安装空间的要求，系统调试、检测、维修各方面对空间的要求，机电设备、管线及各种阀门、开关的位置和距离，日常维护操作照明、通风，各种水阀、风阀安装位置；风机安装位置；水系统排放，结构安全以及电气系统的因素，在深化设计完成后，对空间是否过小或者偏大做出判断。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的综合施工方法，其特征在于，包括确定深化设计依据、基于BIM的设计阶段以及出图施工三个部分，其中确定深化设计依据包括净空要求报告，设计蓝图，设备参数，技术要求，相关的国家及行业规范；出图包括结构留洞图、砌体墙留洞图、管线综合图、单专业平面图、剖面图、支吊架大样图、机房大样图、净高图、精装定位图；其中支吊架大样图对综合支吊架和大型支吊架进行出图，图纸中包含支吊架的具体做法大样及支吊架的承重信息；基于BIM的设计阶段具体步骤如下：步骤一，进行管线综合，建立BIM模型：收集整理最新的施工图，包括建筑、结构、机电、精装各专业图纸，搭建并整合各专业BIM模型；整个管线的布置过程中考虑灯具、烟感探头、喷洒头的安装高度及位置；在管线冲突区域，有压管避让无压管，小管线避让大管线，施工简单的避让施工难度大的，附件少的管道避让附件多的管道；桥架和水管在同一高度时候，水平分开布置，桥架距水管保温外壁≥400mm；在同一垂直方向时，桥架在上、水管在下进行布置；压力流管道与重力流管道管线交叉时，将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足；冷水管避让热水管；对管线复杂区域进行施工模拟，确定支吊架的安装形式，确定管线安装的先后顺序；步骤二，进行系统复核计算：根据管线综合BIM模型，进行水力计算和设备选型；对大型管道和管道复杂区域进行支吊架设计，确定支吊架形式、钢材的类型、焊接方式，并进行支吊架受力计算；步骤三，进行整体深化设计：结合设备尺寸、重量以及预留的安装基础，安装工序的条件，机电设备、管线对安装空间的要求，系统调试、检测、维修各方面对空间的要求，机电设备、管线及各种阀门、开关的位置和距离，日常维护操作照明、通风，各种水阀、风阀安装位置；风机安装位置；水系统排放，结构安全以及电气系统的因素，在深化设计完成后，对空间是否过小或者偏大做出判断。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的综合施工方法，其特征在于：所述步骤三中，结构安全是指机电管线穿越结构构件，其预留洞口或套管的位置、大小符合以下原则：A、框架柱身、剪力墙暗柱区域严禁开洞，其他部位的结构梁、板、墙上开设洞口或套管上预留洞口；穿过框架梁、连梁的管线预埋套管，洞口在跨中1/3范围内，洞口上下的有效高度不小于梁高的1/3，且不小于200mm；楼板上的预留洞口小于300mm时，板内钢筋绕过洞口；B、当结构梁上的预留洞口大于100mm、结构墙上预留洞口大于500mm时，对结构进行补强设计；C、剪力墙上的洞口设置在截面中部；D、二次结构墙上开设洞口大于400mm时，设置过梁。3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的综合施工方法，其特征在于：基于BIM的设计阶段包括制冷机房的设计，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，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；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；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；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；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，王小波，颜廷韵，
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