BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式安裝工程中的應(yīng)用
——以吉安會(huì)展中心為例

張楊子，汪宏飛，倪順年

（浙江省二建建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315000）

1 工程概況

吉安會(huì)展中心工程按大型會(huì)展建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，包括強(qiáng)弱電、暖通、給排水、消防等系統(tǒng)。地下室分為12個(gè)防火分區(qū)，有排煙機(jī)房10處、正壓機(jī)房5處、補(bǔ)風(fēng)機(jī)房4處、制冷機(jī)房1處、柴油發(fā)電機(jī)房1處、鍋爐房1處；地上部分分為10個(gè)防火分區(qū)，有空調(diào)機(jī)房31處、排煙機(jī)房13處、正壓/補(bǔ)風(fēng)機(jī)房2處。

2 應(yīng)用說明

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立模型，主要通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物具有的真實(shí)信息。BIM是一種利用數(shù)字信息并可以用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法。

裝配式建筑是把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件再將其運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成。裝配式建筑因采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表。

吉安會(huì)展中心項(xiàng)目的預(yù)制裝配式安裝工程就是基于BIM技術(shù)的。將BIM技術(shù)作為該項(xiàng)目預(yù)制裝配式安裝工程的主要執(zhí)行條件，通過BIM模型對(duì)復(fù)雜的安裝工程總體數(shù)據(jù)進(jìn)行思考，精確到每根管道、扣件等細(xì)節(jié)，為預(yù)制裝配式安裝工程的構(gòu)建提供合理的參數(shù)，同時(shí)將其作為一定標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配式安裝工程的標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化，并將數(shù)據(jù)提供給工廠進(jìn)行一體化生產(chǎn)、加工和制作，之后直接將構(gòu)件和配件等運(yùn)輸至現(xiàn)場裝配安裝。

3 應(yīng)用過程

項(xiàng)目部專門建立管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)整個(gè)安裝工程裝配式施工，包括BIM設(shè)計(jì)部門、軟件部門和造價(jià)部門（見圖1）。通過設(shè)計(jì)部的協(xié)同作業(yè)，以邊建模邊分析的方式確定適用方案，同時(shí)進(jìn)行管線排布等工作，然后對(duì)確定的方案進(jìn)行深入檢測、驗(yàn)證及修正，最終完成優(yōu)化工作。軟件部門主要通過二次開發(fā)，利用新建的BIM模型進(jìn)行輕量化處理，同時(shí)研發(fā)相關(guān)的管理平臺(tái)，方便現(xiàn)場指導(dǎo)、安裝。造價(jià)部門導(dǎo)出相關(guān)設(shè)備、材料的參數(shù)信息以輔助采購，基于BIM的采購使項(xiàng)目部與材料供應(yīng)商之間共享BIM模型集成的信息，為工程信息的共享、傳遞和交換提供有效支持?，F(xiàn)場人員基于建立的BIM模型模擬、分析和優(yōu)化各專業(yè)管線，并利用優(yōu)化后的安裝方案直接指導(dǎo)現(xiàn)場一體化裝配，從而保障施工順利進(jìn)行。

以該項(xiàng)目為例，基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式安裝工程應(yīng)用過程如下：

（1）模型創(chuàng)建。設(shè)計(jì)部門拿到圖紙后，利用Revit、廣聯(lián)達(dá)等軟件，創(chuàng)建土建、安裝專業(yè)模型。模型的內(nèi)容及深度參照項(xiàng)目部制訂的裝配式BIM建模標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。該方式的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)兼容性好，并可用作漫游及動(dòng)畫制作等。

圖1 裝配式團(tuán)隊(duì)圖

（2）圖模校對(duì)及優(yōu)化。運(yùn)用BIM模型的直觀性，檢查各專業(yè)間的圖紙問題及各專業(yè)間的碰撞問題以及圖紙的錯(cuò)漏碰缺問題，避免問題傳遞到安裝階段，造成返工。該方式在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，基于一定的原則將管線進(jìn)行排列優(yōu)化，既避免了施工過程中的碰撞問題，又達(dá)到了美觀的效果。

（3）提取工程量。將原施工作業(yè)模型中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出轉(zhuǎn)換成預(yù)制廠產(chǎn)品的構(gòu)件模型，并使該格式與原作業(yè)模型格式保持一致，確保在后期可執(zhí)行必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、機(jī)械設(shè)計(jì)及歸類標(biāo)注等工作，然后將施工作業(yè)模型轉(zhuǎn)換為預(yù)制加工設(shè)計(jì)圖紙，并通過構(gòu)件預(yù)裝配模型指導(dǎo)現(xiàn)場按圖裝配施工。BIM模型與現(xiàn)場實(shí)際對(duì)比見圖2。

圖2 BIM模型與現(xiàn)場實(shí)際對(duì)比

最后，現(xiàn)場根據(jù)編碼圖和剖面詳圖，找到對(duì)應(yīng)管道后進(jìn)行現(xiàn)場裝配并安裝。

（4）工廠加工及現(xiàn)場安裝。下料清單數(shù)據(jù)發(fā)到工廠后，分別經(jīng)過下料切割（見圖3）、定位開孔、工裝組對(duì)等過程（見圖4），實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、半機(jī)械化的工裝設(shè)備編程焊接（見圖5）、拼裝、出廠檢測、管道分區(qū)打包等，再運(yùn)送至現(xiàn)場?，F(xiàn)場工人根據(jù)二維碼以及部件標(biāo)識(shí)編號(hào)，按工程進(jìn)度要求直接實(shí)現(xiàn)一體化安裝。

圖3 下料切割圖

4 注意事項(xiàng)

4.1 團(tuán)隊(duì)組建

圖4 自動(dòng)焊接圖

圖5 編程焊接

由于預(yù)制裝配式安裝工程需要現(xiàn)場各部門相互配合，因此為確保BIM技術(shù)順利應(yīng)用于該工程，現(xiàn)場管理團(tuán)隊(duì)BIM設(shè)計(jì)部門與造價(jià)部門人員必須有一定的駐施工現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn)，否則容易出現(xiàn)BIM技術(shù)與現(xiàn)場施工脫節(jié)的情況。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)建立

裝配式工程需采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理和智能化應(yīng)用，故現(xiàn)場模型創(chuàng)建、構(gòu)件分割、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等過程都應(yīng)有統(tǒng)一、可識(shí)別、規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)，從而打通數(shù)據(jù)鏈，為現(xiàn)場一體化安裝提供可行性方案。

4.3 構(gòu)件存放

由于施工現(xiàn)場存在大量已加工好的管段，因此必須對(duì)其進(jìn)行良好的管理，加大監(jiān)督力度，根據(jù)BIM模型結(jié)合安裝進(jìn)度合理擺放管段。針對(duì)此要求，該工程管理團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套針對(duì)管段管理的軟件，以便進(jìn)行跟蹤管理。同時(shí)，當(dāng)管段進(jìn)入施工現(xiàn)場后，要根據(jù)不同的類型來擺放，并記錄在冊，且區(qū)域和施工計(jì)劃相搭配。

5 結(jié)束語

積極使用BIM技術(shù)不僅能促進(jìn)預(yù)制裝配式安裝工程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，還能縮短工程的建設(shè)周期，提升工程質(zhì)量。同時(shí)，還能更詳細(xì)地對(duì)安裝工程的各細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，尤其是工程中的原材料數(shù)量、類型、質(zhì)量等，從而為預(yù)算工作提供便利，更科學(xué)、合理地控制成本。