CN107542161A - Bida一体化工程技术体系 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种BIDA一体化工程技术体系，属于建筑工程技术领域，该技术体系是利用BIM模型，根据建设样本构建精细化族库、搭建BIM模型进行深化设计、预制加工分段分组、绘制加工详图、工厂预制加工、现场组装、调试验收；全过程采用BIM技术指导应用。该技术体系有利于提高工程建设的效率，释放劳动力。通过标准化设计、预配件工厂化生产、机械化施工，不仅大大缩短工期，而且极大程度地减少施工人数，提高劳动生产率，降低劳动力成本。有利于节约能源、节约资源，减少环境污染。有利于提高工程质量与施工安全。有利于提升工业化水平。

Description

BIDA一体化工程技术体系

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体地说是一种BIDA一体化工程技术体系。

背景技术

随着国家建筑业新技术的发展和创新，将推动建筑产业现代化、推进建筑节能与绿色建筑发展列为现阶段的主要任务。

长期以来，传统的机电安装工程施工主要以现场加工、现场安装为主，如土建基础浇筑、管道切割焊接、阀部件组装等，都是在施工现场完成的。由于机具及工艺相对落后导致施工效率较低，现场动火动电焊接量大导致声、光、气污染严重，大量高空作业带来很大的安全隐患，致使施工周期长、成本增加，难以达到国家的发展要求。

建筑工业化是我国建筑业的发展方向。随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大，建筑业发展较快，物质技术基础显著增强，但从整体看，劳动生产率提高幅度不大，质量问题较多，整体技术进步缓慢。

传统施工方式：现场加工、现场安装；边干边量边改，材料浪费严重；高空作业较多，安全隐患较大；焊接作业较多，声光污染严重；施工效率低下，工期进度缓慢。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种BIDA一体化工程技术体系。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该BIDA一体化工程技术体系是将工程建设施工方案汇总优化为整体方案，针对整体方案分割得到族群模块，族群模块分割得到预制模块，针对各预制模块预制加工，各预制模块按照族群模块组装，族群模块按照整体方案组装，最终构成整个工程建设施工的工艺过程。

预制模块以设备或管线为个体，相同、相邻或相关联的设备和/或管线组合、联合式预制化加工生产为预制模块。

各预制模块之间具有的组装关联衔接部位以标准化预制，实现标准化衔接组装；预制模块与预制模块之间标准化衔接组装构成族群模块，族群模块与族群模块之间标准化衔接组装构成整体方案。

整体方案分割的族群模块还可逐级分割次级的族群模块；族群模块分割的预制模块还可逐级分割次级的预制模块。

整体方案的分割、族群模块的分割以几何空间分割块作为分割原则，最终分割得到预制模块，各预制模块作为施工单元独立构架成为独立的建筑个体或构筑个体。

该技术体系是集成：整体方案先以整体布局的建筑体或构筑体为单位分割，再分割得到族群模块，族群模块再分割得到预制模块。

该BIDA一体化工程技术体系，是集成：全BIM化深化设计、工业化生产、定位配送、族群模块化装配施工的工艺体系，具体是利用BIM模型，根据建设样本构建精细化族库、搭建BIM模型进行深化设计、预制加工分段分组、绘制加工详图、工厂预制加工、现场组装、调试验收；全过程采用BIM技术指导应用。

该技术体系包括：

A、BIM模型深化

利用BIM模型，根据设计图纸优化建议、设备选型样本、现场实际情况、施工验收规范，进行BIM深化设计及管线优化布置；以建构筑体为整体单位，在建构筑体BIM模型深化设计的过程中，综合规划建构筑体检修空间、常规操作空间、管线综合布置、支吊架综合布置、建构筑体设备布置、基础布置、排水沟布置、建构筑体整体观感；

B、模块分组、预制分段

根据建构筑体内的管道综合布置情况，综合规划预制加工成品管组运输、就位、安装等条件限制，结合管道材质、连接方式，对优化后的建构筑体综合管线进行合理的分段及预制模块的分组；

C、出具预制加工、施工详图

在管道分段方案确定后，根据每段管道的实际尺寸、安装位置、支吊架设置情况，直接利用BIM模型进行施工综合布置图、分段预制管组、预制模块及预制支吊架的加工详图的绘制导出；

D、工厂预制加工

建立预制加工基地，所有预制构件均在预制加工基地工厂车间采用自动化设备进行加工生产；同时，对预制工作人员进行预制BIM模型规划的交底，确保管段预制尺寸准确度；

E、运输配送

利用BIM技术，进行预制构件的装车运输模拟分析，充分利用运输车的空间，最大限度提升运输效率；运输至施工现场后，提前根据各预制管段的装配顺序进行合理的预制构件堆放平面规划，确保施工环节随装随取，实现物料的高效转运；

F、现场装配

现场装配阶段，编制专项方案，合理安排施工顺序，并且对现场操作工人进行技术交底；

G、调试验收；

步骤A～G全过程采用BIM技术指导应用。

该技术体系具体包括基于BIM的精确模块化预制加工：

利用BIM建筑信息模型Building Information Modeling软件以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起建筑工程项目的三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；

建筑工程项目以建构筑体为整体单位，根据建构筑体内的机电设备、大型设备的选型、数量、系统分类的设备布置情况，将2～3台相同或功能相近甚至上下游承接的机电设备或大型设备以及设备间的连接管路、配件、阀部件、减震块诸配件化零为整组合形成预制设备模块；

根据建构筑体内的管线综合布置情况，考虑预制管段的成品运输、吊装就位、安装条件因素，对多段预制管组进行组合，形成预制管组模块；并根据工程具体情况，与建筑结构、装饰等预制构件进一步集成组合，形成预制装配构件。

由于预制模块体积和重量较大，针对施工现场模块水平运输、就位困难，配合预制模块辅以栈桥式轨道移动系统，即，在设备基础间通过型钢搭建栈桥轨道，利用运载设备和吊装提升设备，使模块在轨道上按照设定路线行驶；

将多段预制管道、管组及预制支吊架进行地面拼接，形成组合式预制管排，利用极少的无焊接高空作业，将管排提升就位，完成法兰螺栓及支吊架螺栓的对接工作；

根据预制成品形状不规则且支吊架安装位置精度要求高的特点，将支吊架分为两部分，一部分为支吊架生根件，另一部分为支吊架主体，装配时预先根据点位进行生根件的安装，待预制管道提升到位后再完成支吊架主体的拼接；

根据具体建构筑体的结构特点及管线布置情况，在建构筑体内建立天车，主要用于在装配阶段高效搬运小型预制管组及阀部件；

在建构筑体内，实施逆做法装配技术：

在大型设备未进场的情况下，先精确完成预制管组装配，实现管道先行、设备后装的逆工序施工。

该技术体系建筑工程项目以建构筑体为整体单位，配置五项核心系统，分别是循环泵组模块化技术、栈桥式轨道移动技术、组合式管排整体提升技术、组合式支吊架技术和天车系统；

a、建立循环泵组模块化技术

集成循环泵组及传统施工和管道预制，形成预制成品泵组模块；

b、栈桥式轨道移动技术

循环泵组预制模块的运输，配置栈桥式轨道移动技术，在设备基础间搭建钢板和栈桥，利用卷扬机牵引和地坦克滑动的运输方式将模块运输就位；形成可拆卸可周转栈桥式轨道的配置；

c、预制管排整体提升技术

对于成排或密集预制管组，联合预制支吊架进行地面整体拼装，采用预制管排整体提升技术，通过组合式支吊架进行螺栓栓接固定，建构筑体内无焊接作业；

d、组合式支吊架技术

针对预制管道形状不规则，无法按传统工序进行管道安装的问题，配置组合式支吊架，实现管道先就位，支吊架再装配的逆工序安装；并且借助模块主体构架间的组合式支吊架，将建构筑体内的循环泵组模块进行联接，形成稳固的支吊架系统，增加建构筑体整体的安全稳固性；

e、天车系统

提高施工现场的装配效率，配置天车系统，帮助搬运小型预制管组及设备管件，利用机械化的作业提高施工速度；在装配完成后，天车系统不拆卸一并交付验收，为后期建构筑体的运行维护提供机械化作业工具。

BIDA一体化工程技术体系拓展BIM+应用，

a、BIM+二维码云技术

配置二维码云计算平台，将预制管段的加工信息、配送信息和装配信息制作成可双向追溯管理的二维码活码；管理人员既可以通过手持端进行信息的查看，也可以根据具体情况通过权限设置实时修改信息；在PC端、云端亦可实现信息的双向追溯管控；

b、BIM+RFID物料追溯系统

针对建构筑体内的设备、预制管组、预制模块、管路附件物资的信息追溯管理，采用配置RFID物料追溯系统进行云端数据管控；同时，RFID系统与物资管控系统实现数据对接，物资人员可随时通过云端数据掌握设备材料的实时信息；

c、BIM+VR虚拟现实技术

采用VR虚拟现实技术进行模拟分析，在建构筑体的虚拟的场景里形象直观的体验真实的效果，选择最优的方案；

d、BIM+360放样技术

建立独立坐标系，在装配过程中，利用360放样机器人精确放样定位，确保每段预制构件都精确就位安装；

e、BIM+3D激光扫描技术

结合3D激光扫描技术，首先深化设计前通过激光扫描收集设备、管配件、阀门等的精确几何尺寸，并转成BIM模型；在施工过程中，实时对比实体装配与BIM模型的尺寸偏差，及时调整修正，严格把控装配精度。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

该BIDA一体化工程技术体系是集成全BIM化深化设计、工业化生产、定位配送、族群模块化装配施工的工艺体系。

该BIDA一体化工程技术体系的设计和完善在推广智慧建造和装配式建筑方面，有利于鼓励企业进行工厂化制造、装配化施工、减少建筑垃圾；在加强关键技术研发支撑方面，有利于加快推进建筑信息模型（BIM）技术在建筑全生命周期的集成应用；在提高建筑节能水平方面，有利于大力发展绿色建筑，从使用材料、工艺等方面促进建筑的绿色建造、品质提升；在推进绿色建筑规模化发展方面，有利于加快建造工艺绿色化革新，提升建造过程管理水平，控制施工过程水、土、声、光、气污染”。

该BIDA一体化工程技术体系能够积极响应国家绿色建造的施工理念，解决传统建构筑体施工方法中存在的问题。该技术体系能够实现绿色施工、提升质量、推进工期、节约成本、完美履约，具体以机电设备建构筑体施工关键技术创新工艺为切入点，实现设计标准化、专业一体化、生产工厂化、预制模块化、施工装配化、技术集成化和管理信息化。

该BIDA一体化施工工艺施工，具有工期快、质量硬、安全高、环保好、成本低等诸多优点，真正实现了机电设备建构筑体施工的BIM化、预制化、物流化、集成化，在机电安装领域具有施工技术工艺革新的里程碑意义。

该BIDA一体化工程技术体系是按照大工业生产方式改造建筑业，使之逐步从手工业生产转向社会化大生产。是设计标准化，构配件生产工厂化，施工机械化和组织管理科学化，通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。并逐步采用现代科学技术的新成果，以提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量。

该BIDA一体化工程技术体系其基本内容是：采用先进、适用的技术、工艺和装备科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少繁重，复杂的手工劳动；发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营，为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品；制定统一的建筑模数和重要的基础标准（模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等），合理解决标准化和多样化的关系，建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等，有效提高建筑标准化水平；方便采用现代管理方法和手段，优化资源配置，实行科学的组织和管理，培育和发展技术市场和信息管理系统，适应发展社会主义市场经济的需要。

将建构筑体内的设备、管道进行模块化预制，改变传统方式下现场作业的施工模式，预制模块整体运输至施工现场后，只需操作工人进行“乐高式”装配即可。

该一体化工程技术体系具有以下优点：

一、有利于提高工程建设的效率，释放劳动力。通过标准化设计、预配件工厂化生产、机械化施工，不仅大大缩短了工期，而且极大程度地减少了施工人数，提高了劳动生产率，降低了劳动力成本。

二、有利于节约能源、节约资源，减少环境污染。施工广泛采用节地、节水、节能、节材、环保低碳等技术，实现了施工过程中的绿色施工，对经济和社会发展产生了较好的效益。

三、有利于提高工程质量与施工安全。生产是标准化、工厂化生产，减少了现场的人工操作，使工程质量和安全的管控有了极大的保障。

四、有利于提升工业化水平。建筑工业化是一个整体的系统工程，不仅涉及建筑本身的结构体系，也涉及到建筑装饰，还涉及到建筑的日常运行管理，增加了建筑业的附加值。

五、有利于推动整个住房和城乡建设领域技术进步和产业转型升级，实现建筑的全寿命周期成本的最小化、质量最优化、效益最大化。BIDA一体化施工工艺的推进，将使全寿命周期理论更加科学化、系统化，达到可持续发展的要求。

该BIDA一体化工程技术体系是以新型建筑工业化理论为基础，针对机电安装工程的专业特点，以构件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件模块化、施工机械化为特征，整合设计、生产、施工等整个产业链，形成一种建筑产品节能、环保，全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。

该BIDA一体化工程技术体系设计合理、安全可靠、操作指导性强、易于监管和维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本发明的预制泵组结构示意图；

附图2是本发明的预制泵组结构示意图；

附图3是本发明的管组工厂预制化机房结构示意图；

附图4是本发明的管组工厂预制化机房结构示意图；

附图5是本发明的模块化装配式机房结构示意图；

附图6是本发明的模块化装配式机房结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的BIDA一体化工程技术体系作以下详细说明。

如附图所示，本发明的BIDA一体化工程技术体系：

B：BIM Design，即全BIM化深化设计；

I：Industrial production，即工业化生产；

D：Distribution，即定位配送；

A：Assembly construction，即族群模块化装配施工。

B：BIM Design，即全BIM化深化设计。

“BIDA一体化”作为一种新型生产方式，首先体现在信息化方面的革新，可实现信息化与建筑工业化的深度融合，以建筑信息模型(BIM)技术为核心支撑，在设计引领、设计创效的核心指导思路下，着力打造设计人员的BIM思维，并促使工程建设各阶段、各专业主体之间充分共享资源，有效地避免各专业、各行业间不协调的问题，充分解决了设计与施工脱节、部品与建造技术脱节的问题，变被动为主动，实现了对工程更全面、细致、有力的控制，提升了设计的核心价值创造力及控制力延伸。

I：Industrial production，即工业化生产。

BIDA一体化理论的工业化生产是将工程建设纳入社会化大生产范畴，使工程建设从传统粗放的生产方式逐步向社会化大生产方式过渡。而社会化大生产的突出特点就是专业化、协作化和集约化。因此以高精度的模型为保障，高科技技术为辅助，以工厂化的流水线加工为生产手段，进行系统化施工，推动了机电安装工程从落后的手工生产向工业化转变，实现生产效率的革命性提升。

D：Distribution，即定位配送。

引进国际先进的物流理念，在规模化生产的基础上，以RFID无线射频识别技术为依托，充分调动资源、运力，通过采用信息化技术，依靠动态参数，实施定量、动态的物料、设备管理，以最少的资源投入，达到高效、低耗的目的，实现对预制的管材、配件和设备的集中定位配送、存放和管理。

A：Assembly construction，即族群模块化装配施工。

在三维激光扫描、追踪二维码云技术等一系列先进技术的支撑下，在施工现场实现高效精准的安装施工，减少噪音排放、现场扬尘、运输遗洒，提高施工质量和效率；通过采用信息化技术，依靠动态参数，实施定量、动态的施工管理，以最少的资源投入，达到高效、低耗和环保。在工程建设的全过程中，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，将绿色建造的理念贯穿到工程建设的全过程。

将以上四步有机的结合成一个顺畅的实施整体，实现机电安装工程施工全过程的一体化。

从BIM+管道工厂预制化机房；拓展到BIM+管组工厂预制化机房；拓展到BIM+模块化装配式机房。

BIM+管道工厂预制化机房：采用“BIM+”技术自主研发制冷机房内的管道工厂预制加工技术，加工设备全部采用自动化生产线。在此阶段，成立预制加工基地。在项目实施过程中，针对预制化机房的施工特点，配合工艺研发组合式支吊架。

BIM+管组工厂预制化机房：将管道及阀门、过滤器等阀部件进行联合预制，直接加工为成品预制管组，运输至现场后统一装配。在此阶段，针对零散部件装配运输机具相对落后、效率低的问题，配合工艺研发天车系统，机房综合装配效率提升近一倍。

BIM+模块化装配式机房：解决了上述两种BIM+方式的产品装配效率低、装配误差大的缺点。在此阶段，不仅实现了循环泵组模块化技术，同时总结过往经验，成功研发实施预制管排的整体提升技术、栈桥式轨道移动技术。并且，配合工艺二次开发了组合式支吊架，研发组合式支吊架系统。

从BIM+管道工厂预制化机房；拓展到BIM+管组工厂预制化机房；拓展到BIM+模块化装配式机房。

A、BIM模型深化

根据设计图纸、业主及设计院确认后的优化建议、设备选型样本、现场实际情况、施工验收规范等，进行BIM深化设计及管线优化布置。在机房BIM模型深化设计的过程中，综合考虑机房检修空间、常规操作空间、管线综合布置、支吊架综合布置、机房设备布置、基础布置、排水沟布置、机房整体观感；

B、模块分组、预制分段

根据机房内的管道综合布置情况，主要考虑预制加工成品管组运输、就位、安装等条件限制，结合管道材质、连接方式等，对优化后的机房综合管线进行合理的分段及预制模块的分组；

C、出具预制加工、施工详图

在管道分段方案确定后，根据每段管道的实际尺寸、安装位置、支吊架设置情况，直接利用BIM模型进行施工综合布置图、分段预制管组、预制模块及预制支吊架的加工详图的绘制导出；

D、工厂预制加工

建立预制加工基地，所有预制构件均在工厂车间采用自动化设备进行加工生产。同时，对预制厂家技术负责人及预制工人进行预制交底，确保管段预制尺寸准确度；

E、运输配送

利用BIM技术，进行预制构件的装车运输模拟分析，充分利用运输车的空间，最大限度提升运输效率。运输至施工现场后，提前根据各预制管段的装配顺序进行合理的预制构件堆放平面规划，确保施工环节“随装随取”，实现物料的高效转运；

F、现场装配

现场装配阶段，编制《BIM+工厂预制化制冷机房机电施工专项方案》，合理安排施工顺序，并且对现场操作工人进行技术交底。

G、调试验收；

步骤A～G全过程采用BIM技术指导应用。

该技术体系包括基于BIM的精确模块化预制加工：利用BIM建筑信息模型BuildingInformation Modeling软件以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起建筑工程项目的三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；

利用BIM建筑信息模型Building Information Modeling软件以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起建筑工程项目的三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；

建筑工程项目以建构筑体为整体单位，根据建构筑体内的机电设备、大型设备的选型、数量、系统分类的设备布置情况，将2～3台相同或功能相近甚至上下游承接的机电设备或大型设备以及设备间的连接管路、配件、阀部件、减震块诸配件化零为整组合形成预制设备模块；

根据建构筑体内的管线综合布置情况，考虑预制管段的成品运输、吊装就位、安装条件因素，对多段预制管组进行组合，形成预制管组模块；并根据工程具体情况，与建筑结构、装饰等预制构件进一步集成组合，形成预制装配构件。

由于预制模块体积和重量较大，针对施工现场模块水平运输、就位困难，配合预制模块辅以栈桥式轨道移动系统，即，在设备基础间通过型钢搭建栈桥轨道，利用运载设备和吊装提升设备，使模块在轨道上按照设定路线行驶；

将多段预制管道、管组及预制支吊架进行地面拼接，形成组合式预制管排，利用极少的无焊接高空作业，将管排提升就位，完成法兰螺栓及支吊架螺栓的对接工作；

根据预制成品形状不规则且支吊架安装位置精度要求高的特点，将支吊架分为两部分，一部分为支吊架生根件，另一部分为支吊架主体，装配时预先根据点位进行生根件的安装，待预制管道提升到位后再完成支吊架主体的拼接；

根据具体机房的结构特点及管线布置情况，在机房内建立天车，主要用于在装配阶段高效搬运小型预制管组及阀部件；

在机房内，实施逆做法装配技术：

在大型设备未进场的情况下，先精确完成预制管组装配，实现管道先行、设备后装的逆工序施工。

1、循环泵组模块化技术

传统施工或纯管道预制的方式，存在效率相对较低、误差点多、误差点大等劣势，同时传统工艺中灵活调节操作的优势在装配式施工中也不能体现。针对这些问题，研发应用循环泵组的模块化预制、装配式施工技术，较传统预制方式误差产生率减少85%，有效避免施工现场返工整改作业。

传统施工或纯管道预制

优点：操作灵活、装配方便。

缺点：误差点多、效率较低、必须泵组就位。1台水泵14个误差点。

循环泵组模块化技术：

优点：可并行施工、误差点极少、操作灵活、装配效率高。3台水泵2个误差点。

缺点：预制成品工厂运输环节复杂。

2、栈桥式轨道移动技术

循环泵组预制模块的运输，采用自主研发的栈桥式轨道移动技术，在设备基础间搭建钢板和栈桥，利用卷扬机牵引和地坦克滑动的运输方式将模块运输就位。通过可拆卸可周转栈桥式轨道的设置，较传统就位方式型钢用量减少85%，栈桥使用周转率达100%。

3、预制管排整体提升技术

对于成排或密集预制管组，联合预制支吊架进行地面整体拼装，采用预制管排整体提升技术，通过组合式支吊架进行螺栓栓接固定，机房内无焊接作业，无施工垃圾。同时，较传统施工方式，高空作业施工安全隐患减少90%，极大的保障了机房的施工安全。

4、组合式支吊架技术

针对预制管道形状不规则，无法按传统工序进行管道安装的问题，自主研发组合式支吊架，实现“管道先就位，支吊架再装配” 的逆工序安装。并且借助模块主体构架间的组合式支吊架，将机房内的循环泵组模块进行联接，形成稳固的支吊架系统，增加了机房整体的安全稳固性。

5、天车系统

为了提高施工现场的装配效率，研究开发了一套“天车系统”，帮助工人搬运小型预制管组及设备管件等，利用机械化的作业极大的提高了施工速度，装配效率提升50%。在装配完成后，“天车系统”不拆卸一并交付业主，为后期机房的运行维护提高可靠的机械化作业工具。

“BIDA一体化”施工五项BIM+科技应用：

1、BIM+二维码云技术

改进传统二维码“只能看，不能改”的缺点，通过自主研发的二维码云计算平台，将预制管段的加工信息、配送信息和装配信息等制作成可双向追溯管理的二维码活码。管理人员既可以通过手持端进行信息的查看，也可以根据具体情况通过权限设置实时修改信息。反之，在PC端、云端亦可实现信息的双向追溯管控。

2、BIM+RFID物料追溯系统

针对机房内的设备、预制管组、预制模块、管路附件等物资的信息追溯管理，采用我单位自主研发的RFID物料追溯系统进行云端数据管控。同时，RFID系统与公司物资管控系统实现数据对接，物资人员可随时通过云端数据掌握设备材料的实时信息。

3、BIM+VR虚拟现实技术

对于设计方案的选择和展示，采用VR虚拟现实技术进行模拟分析，在虚拟的场景里形象直观的体验真实的效果，选择最优的方案。明显提升多方沟通交流效率约30%。

4、BIM+360放样技术

建立独立坐标系，在装配过程中，利用360放样机器人精确放样定位，确保每段预制构件都精确就位安装。

5、BIM+3D激光扫描技术

结合3D激光扫描技术，首先深化设计前通过激光扫描收集设备、管配件、阀门等的精确几何尺寸，并转成BIM模型；在施工过程中，实时对比实体装配与BIM模型的尺寸偏差，及时调整修正，严格把控装配精度，最终装配匹配度达99.7%。

实例某项目制冷机房，共8个循环泵组预制模块，最大模块为长3.5m*宽3m*高3.8m，平均每个模块约6吨重，设备基础面与结构面50厘米高差，水平运输极其困难。通过栈桥式轨道移动技术的应用，8个预制模块仅耗时10小时就高效完成就位。

该制冷机房，由17根预制管组拼接成两个预制管排，采用整体提升技术，6名工人地面提升作业、2名工人高空法兰对接作业，1.5小时完成提升安装，合计12个工时。其中，无焊接高空作业时间为3个工时。

传统施工方式下，需2名工人地面提升作业，2名工人高空焊接作业，32小时完成安装，合计128个工时。其中，包含64个工时的高空动火动电焊接作业。

经比较，本次组合式管排整体提升技术的应用，装配速度提升90%，高空作业减少95%，焊接作业减少100%。组合式管排整体提升技术的应用，对装配效率、工人施工安全系数的提升，以及绿色施工、声光气污染的降低具有“指数型”突破。

该项目制冷机房，共设计应用了8种、131个标准生根件，79个支吊架主体。将机房内的大部分支吊架（尤其是支架）进行螺栓组合拼装，使其相互关联，极大的提高了整体机房的运维安全系数。

配套利用天车系统，在与预制装配体量接近的情况下，通过天车系统的应用，将7天的装配周期缩短为3天，整体装配效率提升一倍多。

秉承“设计引领、科技创效、信息管控、智慧建造”的BIM全生命周期服务理念，在“BIDA一体化施工工艺”实施中，创新应用BIM+RFID物料追溯系统、BIM+二维码技术、BIM+VR虚拟现实技术、BIM+短焦互动投影技术、BIM+360放样机器人、BIM+3D扫描技术、BIM+3D打印技术。BIM+拓展技术的应用，为“BIDA一体化施工工艺”的实施，提供了强有力的科技保障。

BIM+模块化装配形式的BIDA一体化机房，有利于实现：

标准化装配，流程化作业，无动火动电，安全保障最强；

BIM模型mm级精细到螺栓，模型精细度最细；

设备、管道、阀部件、螺栓等，预制体量最大；

泵组模块化，组合式吊架，整体提升，装配工艺最新；

VR技术、RFID技术、二维码技术、360放样技术、3D扫描技术，高新技术最全；

管理人员、工人，人工投入最少；

由天数的生产周期，减少到小时为单位的生产周期，生产效率最高；

现场零焊接，无施工垃圾，纯绿色建造，现场污染最少；

装配零误差，一次成优，施工质量最硬；

各工段可并行施工，综合效益最多。

Claims (11)

1.BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：该技术体系是将工程建设施工方案汇总优化为整体方案，针对整体方案分割得到族群模块，族群模块分割得到预制模块，针对各预制模块预制加工，各预制模块按照族群模块组装，族群模块按照整体方案组装，最终构成整个工程建设施工的工艺过程。

2.根据权利要求1所述的BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：预制模块以设备或管线为个体，相同、相邻或相关联的设备和/或管线组合、联合式预制化加工生产为预制模块。

3.根据权利要求1所述的BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：各预制模块之间具有的组装关联衔接部位以标准化预制，实现标准化衔接组装；预制模块与预制模块之间标准化衔接组装构成族群模块，族群模块与族群模块之间标准化衔接组装构成整体方案。

4.根据权利要求1所述的BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：整体方案分割的族群模块还可逐级分割次级的族群模块；族群模块分割的预制模块还可逐级分割次级的预制模块。

5.根据权利要求1所述的BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：整体方案的分割、族群模块的分割以几何空间分割块作为分割原则，最终分割得到预制模块，各预制模块作为施工单元独立构架成为独立的建筑个体或构筑个体。

6.BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：该技术体系是集成：整体方案先以整体布局的建筑体或构筑体为单位分割，再分割得到族群模块，族群模块再分割得到预制模块。

7.BIDA一体化工程技术体系，其特征在于：该技术体系是集成：全BIM化深化设计、工业化生产、定位配送、族群模块化装配施工的工艺体系，具体是利用BIM模型，根据建设样本构建精细化族库、搭建BIM模型进行深化设计、预制加工分段分组、绘制加工详图、工厂预制加工、现场组装、调试验收；全过程采用BIM技术指导应用。

8.BIDA一体化工程技术体系，其特征在于该技术体系包括：

A、BIM模型深化

利用BIM模型，根据设计图纸优化建议、设备选型样本、现场实际情况、施工验收规范，进行BIM深化设计及管线优化布置；以建构筑体为整体单位，在建构筑体BIM模型深化设计的过程中，综合规划建构筑体检修空间、常规操作空间、管线综合布置、支吊架综合布置、建构筑体设备布置、基础布置、排水沟布置、建构筑体整体观感；

B、模块分组、预制分段

根据建构筑体内的管道综合布置情况，综合规划预制加工成品管组运输、就位、安装等条件限制，结合管道材质、连接方式，对优化后的建构筑体综合管线进行合理的分段及预制模块的分组；

C、出具预制加工、施工详图

在管道分段方案确定后，根据每段管道的实际尺寸、安装位置、支吊架设置情况，直接利用BIM模型进行施工综合布置图、分段预制管组、预制模块及预制支吊架的加工详图的绘制导出；

D、工厂预制加工

建立预制加工基地，所有预制构件均在预制加工基地工厂车间采用自动化设备进行加工生产；同时，对预制工作人员进行预制BIM模型规划的交底，确保管段预制尺寸准确度；

E、运输配送

利用BIM技术，进行预制构件的装车运输模拟分析，充分利用运输车的空间，最大限度提升运输效率；运输至施工现场后，提前根据各预制管段的装配顺序进行合理的预制构件堆放平面规划，确保施工环节随装随取，实现物料的高效转运；

F、现场装配

现场装配阶段，编制专项方案，合理安排施工顺序，并且对现场操作工人进行技术交底；

G、调试验收；

步骤A～G全过程采用BIM技术指导应用。

9.BIDA一体化工程技术体系，其特征在于该技术体系包括基于BIM的精确模块化预制加工：

利用BIM建筑信息模型Building Information Modeling软件以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起建筑工程项目的三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；

建筑工程项目以建构筑体为整体单位，根据建构筑体内的机电设备、大型设备的选型、数量、系统分类的设备布置情况，将2～3台相同或功能相近甚至上下游承接的机电设备或大型设备以及设备间的连接管路、配件、阀部件、减震块诸配件化零为整组合形成预制设备模块；

根据建构筑体内的管线综合布置情况，考虑预制管段的成品运输、吊装就位、安装条件因素，对多段预制管组进行组合，形成预制管组模块；并根据工程具体情况，与建筑结构、装饰等预制构件进一步集成组合，形成预制装配构件；

由于预制模块体积和重量较大，针对施工现场模块水平运输、就位困难，配合预制模块辅以栈桥式轨道移动系统，即，在设备基础间通过型钢搭建栈桥轨道，利用运载设备和吊装提升设备，使模块在轨道上按照设定路线行驶；

将多段预制管道、管组及预制支吊架进行地面拼接，形成组合式预制管排，利用极少的无焊接高空作业，将管排提升就位，完成法兰螺栓及支吊架螺栓的对接工作；

根据预制成品形状不规则且支吊架安装位置精度要求高的特点，将支吊架分为两部分，一部分为支吊架生根件，另一部分为支吊架主体，装配时预先根据点位进行生根件的安装，待预制管道提升到位后再完成支吊架主体的拼接；

根据具体建构筑体的结构特点及管线布置情况，在建构筑体内建立天车，主要用于在装配阶段高效搬运小型预制管组及阀部件；

在建构筑体内，实施逆做法装配技术：

在大型设备未进场的情况下，先精确完成预制管组装配，实现管道先行、设备后装的逆工序施工。

10.根据权利要求9所述的BIDA一体化工程技术体系，其特征在于该技术体系建筑工程项目以建构筑体为整体单位，配置五项核心系统，分别是循环泵组模块化技术、栈桥式轨道移动技术、组合式管排整体提升技术、组合式支吊架技术和天车系统；

a、建立循环泵组模块化技术

集成循环泵组及传统施工和管道预制，形成预制成品泵组模块；

b、栈桥式轨道移动技术

循环泵组预制模块的运输，配置栈桥式轨道移动技术，在设备基础间搭建钢板和栈桥，利用卷扬机牵引和地坦克滑动的运输方式将模块运输就位；形成可拆卸可周转栈桥式轨道的配置；

c、预制管排整体提升技术

对于成排或密集预制管组，联合预制支吊架进行地面整体拼装，采用预制管排整体提升技术，通过组合式支吊架进行螺栓栓接固定，建构筑体内无焊接作业；

d、组合式支吊架技术

针对预制管道形状不规则，无法按传统工序进行管道安装的问题，配置组合式支吊架，实现管道先就位，支吊架再装配的逆工序安装；并且借助模块主体构架间的组合式支吊架，将建构筑体内的循环泵组模块进行联接，形成稳固的支吊架系统，增加建构筑体整体的安全稳固性；

e、天车系统

提高施工现场的装配效率，配置天车系统，帮助搬运小型预制管组及设备管件，利用机械化的作业提高施工速度；在装配完成后，天车系统不拆卸一并交付验收，为后期建构筑体的运行维护提供机械化作业工具。

11.根据权利要求7或8所述的BIDA一体化工程技术体系，其特征在于BIDA一体化工程技术体系拓展BIM+应用，

a、BIM+二维码云技术

配置二维码云计算平台，将预制管段的加工信息、配送信息和装配信息制作成可双向追溯管理的二维码活码；管理人员既可以通过手持端进行信息的查看，也可以根据具体情况通过权限设置实时修改信息；在PC端、云端亦可实现信息的双向追溯管控；

b、BIM+RFID物料追溯系统

针对建构筑体内的设备、预制管组、预制模块、管路附件物资的信息追溯管理，采用配置RFID物料追溯系统进行云端数据管控；同时，RFID系统与物资管控系统实现数据对接，物资人员可随时通过云端数据掌握设备材料的实时信息；

c、BIM+VR虚拟现实技术

采用VR虚拟现实技术进行模拟分析，在建构筑体的虚拟的场景里形象直观的体验真实的效果，选择最优的方案；

d、BIM+360放样技术

建立独立坐标系，在装配过程中，利用360放样机器人精确放样定位，确保每段预制构件都精确就位安装；

e、BIM+3D激光扫描技术

结合3D激光扫描技术，首先深化设计前通过激光扫描收集设备、管配件、阀门等的精确几何尺寸，并转成BIM模型；在施工过程中，实时对比实体装配与BIM模型的尺寸偏差，及时调整修正，严格把控装配精度。