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    基于BIM技術(shù)在空調(diào)設(shè)備吊裝方案優(yōu)化

    2019-01-24 06:49:04鐘愛軍張聞王國慶王效玲趙龍祥王林
    建材與裝飾 2018年49期
    關(guān)鍵詞:外機女兒墻洞口

    鐘愛軍 張聞 王國慶 王效玲 趙龍祥 王林

    (1.揚州職業(yè)大學(xué) 225000 2.江蘇揚建集團有限公司二公司 225000 3.江蘇省揚州技師學(xué)院交通工程系 225000)

    引言

    在當(dāng)前建筑工程施工中,大型空調(diào)設(shè)備的吊裝方案還主要依賴吊裝人員的經(jīng)驗經(jīng)過詳細的現(xiàn)場勘察后確定,由于人的局限性,最終確定的吊裝方案往往不是最優(yōu)方案,隨著施工現(xiàn)場狀況和建筑物體型趨向復(fù)雜,這種依賴經(jīng)驗和現(xiàn)場勘查的優(yōu)選方法越發(fā)顯得困難。

    BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的簡稱,該技術(shù)是以建筑信息集成為理念,運用三維數(shù)字化技術(shù)建立項目的數(shù)字化模型[1~2]。BIM模型對項目的設(shè)計、施工和維護等都具有很強的輔助作用[3~4]。

    本文將BIM技術(shù)應(yīng)用于大型空調(diào)設(shè)備的吊裝方案的選擇,運用BIM技術(shù)提供的數(shù)字化模型模擬吊裝過程并進行碰撞分析,能實現(xiàn)盡可能多地初選出可能吊裝方案,然后運用綜合評分法進行方案優(yōu)選,旨在規(guī)避現(xiàn)場勘察尺寸數(shù)據(jù)粗糙、復(fù)雜狀況下難以優(yōu)選方案的缺陷。

    1 工程概況及施工面臨的問題

    1.1 工程概況

    揚州市職業(yè)大學(xué)綜合體育館,直接蒸發(fā)式空調(diào)外機設(shè)置在設(shè)備層之上、鋼屋面之下,因此正常施工順序應(yīng)該是在鋼屋面施工之前完成空調(diào)外機吊裝。但由于直接蒸發(fā)式空調(diào)后期單獨招標滯后,為不致影響整個工程施工進度,先行進行鋼屋面施工,這違反了正常的施工工序,給后期的空調(diào)外機吊裝帶來了很大挑戰(zhàn)。

    1.2 施工面臨的問題

    1.2.1 工期問題

    該項目進展至空調(diào)吊裝階段,進度已經(jīng)落后計劃很多,由于空調(diào)安裝存在較多后續(xù)工作,因此,為不致影響后續(xù)工作,業(yè)主方對吊裝施工時間要求較緊。

    1.2.2 費用問題

    直接蒸發(fā)式空調(diào)單獨招標時招標文件中未涉及施工安裝要求,后經(jīng)協(xié)商總包單位同意免費吊裝,因此如何降低吊裝費用是總包單位重點考慮的因素。

    1.2.3 鋼屋面預(yù)留洞口問題

    由于不同品牌的空調(diào)外機尺寸有一定的差異,在未確定設(shè)備品牌情況下,鋼屋面上預(yù)留的部分空調(diào)外機洞口尺寸偏小。

    1.2.4 設(shè)計缺陷問題

    由于裝飾專業(yè)設(shè)計師和暖通專業(yè)設(shè)計師沒有足夠的溝通,導(dǎo)致部分主鋼龍骨剛好穿過鋼屋面預(yù)留洞口中部,給主機的吊裝帶來很大困難。

    1.2.5 路面保護問題

    根據(jù)施工進度計劃,建筑物四周的消防環(huán)道將于空調(diào)吊裝前一天完成瀝青鋪設(shè),監(jiān)理單位建議所用吊車不要超過200t汽車吊。

    2 基于BIM技術(shù)的吊裝方案初選

    本工程6臺空調(diào)外機位置,如圖1所示。由于1號機和5-6號機位置吊頂主龍骨穿過上方洞口,不經(jīng)過處理不能作為吊裝洞口。空調(diào)外機吊裝入口:1-4號機從B區(qū)吊裝,5-6號機從A區(qū)吊裝。運用ArchiCAD軟件進行建模和碰撞模擬,確定可能吊裝路徑。下面以A區(qū)吊裝為例,說明初選過程。

    圖1 直接蒸發(fā)式空調(diào)外機布置

    2.1 側(cè)吊方案

    2.1.1 路徑分析

    由于女兒墻頂與鋼桁架下口間凈高為2200mm,而設(shè)備本身高度2670mm,運用ArchiCAD軟件模擬側(cè)面吊裝,可清楚顯現(xiàn)空調(diào)外機與女兒墻碰撞情形,如圖2所示,因此從側(cè)面吊裝需要拆除一部分女兒墻,拆除高度700mm,拆除長度2800mm。該方案優(yōu)勢是吊車臂短,額定起重量低,吊車租賃費低,有利于保護消防環(huán)道。

    圖2 空調(diào)外機北側(cè)吊入碰撞分析

    2.1.2 費用及工期分析

    根據(jù)建筑施工圖,拆除女兒墻的同時還要拆除外側(cè)的玻璃幕墻,幕墻拆除高度取為1700mm,拆除長度取為4400mm。根據(jù)節(jié)點詳圖,拆除、恢復(fù)女兒墻施工工作內(nèi)容應(yīng)包括:搭設(shè)、拆除砌墻腳手架、加氣混凝土砌塊墻拆除、砌筑、粉刷、油漆、玻璃幕墻拆除、安裝。

    玻璃幕墻拆除后材料還可以利用,但要考慮到拆除施工時材料損耗,損耗率取為8%。至于工期計算,為簡化分析,沒有區(qū)分吊裝前工作和吊裝后工作,實際上吊裝前工作并不影響總工期,綜合上述分析,將女兒墻拆除與恢復(fù)費用[5]和工期[6]列于表1中。

    2.2 頂?shù)?/h3>

    2.2.1 路徑分析

    在洞口尺寸和鋁板吊頂主龍骨的限制下,5號外機和6號外機均不能從各自洞口吊裝。要實現(xiàn)從上部吊裝,可拆除5號外機洞口和6號外機洞口之間的鋼屋面,將兩小洞口合并成為大洞口,為驗證該想法的可行性,運用ArchiCAD軟件模擬出拆除后洞口,詳見圖3,同時進行吊裝碰撞分析,該大洞口能夠滿足設(shè)備吊裝要求。

    表1 A區(qū)側(cè)吊安裝費用、工期分析

    圖3 5號外機和6號外機洞口合并

    2.2.2 費用及工期分析

    拆除5號外機洞口和6號外機洞口之間的鋼屋面,具體尺寸為2360mm×4400mm,鋼屋面拆除、安裝費用[5]、工期[6]分析詳見表 2。

    表2 A區(qū)頂?shù)醢惭b費用、工期分析

    3 吊裝方案優(yōu)選

    根據(jù)施工背景和現(xiàn)場情況,方案優(yōu)選主要考慮兩個因素:①吊裝工期;②吊裝費用,以期兼顧到業(yè)主和施工方的雙方利益。由于考慮因素多余一個,為了使選擇方案達到各方利益均衡點,應(yīng)用綜合評分法[7]。

    3.1 權(quán)重系數(shù)

    根據(jù)各評分指標重要程度,確定其所占的權(quán)重,本工程吊裝工期權(quán)重系數(shù)取為0.45,吊裝費用權(quán)重系數(shù)取為0.35,路面保護權(quán)重系數(shù)為0.20,如表3所示。

    表3 權(quán)重系數(shù)

    3.2 評價等級和標準

    首先制定各項評價指標統(tǒng)一的評價分值范圍,本工程均為100分,然后制定每項評價指標評分標準,詳見表4所示。

    表4 評分指標打分標準

    3.3 綜合評分

    根據(jù)指標和評分標準,結(jié)合各吊裝路徑施工工期和施工費用分析結(jié)果評出各自分值,具體見表5。根據(jù)綜合評分,A區(qū)空調(diào)外機吊裝方案為:合并洞口后從上部洞口吊裝,該方案費用低,工期短,與從南側(cè)吊裝和散件進場組裝相比均有明顯優(yōu)勢。

    表5 綜合評分值

    4 結(jié)論

    本文運用ArchiCAD軟件,全面考慮吊裝過程中的各方面因素,對各種吊裝可能路徑進行碰撞分析,篩選出可能路徑。ArchiCAD軟件能做到精確、快速的模擬吊裝過程中遇到的各種工況,完全規(guī)避了人工現(xiàn)場勘察的數(shù)據(jù)粗糙、復(fù)雜狀況下難以初選的缺陷,對各種吊裝路徑進行了精確模擬,提高工作效率,節(jié)約時間成本;方案優(yōu)化綜合考慮工期、費用、路面保護三方面的因素,根據(jù)三個因素的重要性不同賦予不同的權(quán)重系數(shù),對每一個初選方案進行了綜合打分,由于有ArchiCAD軟件的幫助,可以準確的選擇出足夠多的吊裝初選方案,確保了確定的最優(yōu)方案的可靠性。

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