基于BIM技术的机电管线模块化工艺研究（论文）.pdf

壁 皇 堡 堕 基 于 B IM 技 术 的 机 电 管 线 模 块 化 工 艺 研 究 管亚 君 张 宇 上海建工集团工程研究总院 上海 201114 摘要：在建筑工业化的主题条件下，研究了行业背景与国内外现状 ，并结合我国建筑行业最新技术，研究了基于BIM技 术的机电管线模块化设计与安装，冀望为机电行业工业化的发展提供新思路。 关键词：建筑工业化；机电管线；BIM技术；模块化 中田分类号：TU17 文献标志码：A DOI：10．141444．cnki．jzsg．2017．10．036 Research on M odularization Process of Electrom eehanical Pipeline Based on BIM Technology GUANYajun ZHANGYu Engineering General Institute of Shanghai Construction Group，Shanghai 201114，China 1 行 业 背 景 自 《建筑业 “十二五 ”发展规划》发布 以来，国家陆 续出台了一系列的政策：要以绿色化 、工业化、信息化等 新兴生产方式推动建设行业的升级改造，通过对建筑工程 工业化与信息化建造等关键技术的研究，促进整个行业的 转型发展 。2016年，又进一步地提出要加强建筑工业化的 关键技术研究，涵盖了一体化集成生产 、安装技术和标准 化体系研究，为我国未来建筑工业化 的发展指 明了前进的 方 向。在建筑工业化的道路上，现代建筑机 电安装也朝着 “工厂预制化 ”和 “现场装配化 ”的方向发展 。以BIM技 术为支撑 ，我们研究机 电管线的预制模块化 处理、模块化 的工艺设计、模块化的施工方法 ，将为机 电管道的预制加 工与现场装配安装 的结合提供一个新的发展模式。 2 国 内外 的 现 状 建筑业是我 国国民经济 的支柱产业，2015年建筑行业 总产值约为18万亿元， 占到 了国民生产总值的20％以上 。 但 与发达国家的建筑业相比，我国的建筑业还存在生产效 率不高、技术水平较低、质量 问题较多等情况。 在欧美及 日本等发达国家 ，建筑机 电行业工业化起步 早，工业化程度很高 ，机电工程的工厂化预制加工 已实现 了全覆盖 ，预制率达到90％以上Il1。在国内，由于工业化、 信息化 、标准化水平偏低，管道工厂化预制技术尚处于发 展的初步阶段 。由于缺乏预制加工及机电模块化、整体化 设计的支持，机 电行业的安装技术仍 以传统现场施工方式 为主，远未达到装配化施工的程度。 54雷 201 7·1 0·Building Construction 3 基 于 BIM技 术 的机 电管 线 模 块 化 设 计 安 装 方 式 BIM是一项在整个工程建造过程中通过建立、应用及 传递建筑数字信息来提高设计 、施工及运行水平的全新技 术p】。基于BIM技术的机 电管线的模块化设计和安装是管道 工厂化预制 、现场装配式安装 的一种方式，其流程为：搭 建机 电设计模型一管线综合及优化一机 电模块的管道分段 一 模块 的虚拟加工 、虚拟拼装一模块编码 一组合支 吊架系 统一生成加工 图及材料表 、下料一工厂预制加工及模块组 合拼装一现场安装、模块连接。 3．1 基 于BIM技术的机 电管线模块化深化设计 3．1．1基 于BIM的模 块化机 电 系统管线综合 与优化 搭建机 电BIM模 型时应遵守3个原则 ：完善原设计的 错 、漏 、碰、缺处但不改变原设计原理与基本功能；深化 与预制加工结合 ，满足工厂预制的加工深度要求；适应现 场预留、预埋及安装等施工方案的要求。 本阶段深化主要着重在以下几点：符合设计要求且不 影响系统使用功能；符合国家有关施工质量验收规范 ；优 化空间，满足净空要求。 3．1．2 机 电管线模块化设计与分段 在 实际操作 中，需要对设计模 型及 图纸 进行二次深 化，添加管段长度 、管段编号、管段调整段余量等信息。 在这一环节 中，涉及了对不同材料限制的考虑。根据国家 标准要求，不同材料的风管尺寸对应不同的厚度 。而不同 的材料又会导致预制加工的风管标准节长度不一。例如厚 度为0．7～1．2 mm的风管材料，其边长为l 500 mm，则预制 加工的风管标准节为1 410 mm；而厚度为0．5、0．6、1．5 mm 的风管材料 ，其边长为 l 220 mm，则预Sial工的风管标准 节为1 130mm。 以建筑走廊内标准管道为例 ，其模块化设计时要考虑 风管、喷淋管、空调供 回水管 、桥架等各专业管道的不 同 管亚君 张 宇： 基于BIM技术的机电管线模块化工艺研究 标准长度来划分模块 。一般 以长6 m为一个模块组合 。在 进行模块组合时，考虑机 电模块后续运输及安装便捷等 问 题，可适当设置短管作为管道长度调整段余量。 此阶段设计主要着重在 以下几点：管段的分段需符合 预制加工要求；以节省材料、便捷安装为前提 ，模块长度 以6 m为宜 ；综合支 吊架间距需要满足施工规范要求。 3．1．3机 电系统模块化加 工图及材料表 自动化生成 模型的准确性和信息的完整性决定了预制加工的精确 程度 。为 了满足管道预制加工精度 的要求，首先需要对管 道预制 图