CN109117510A - 一种基于bim的沟槽式管道系统的预制生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法。包括以下步骤：步骤1，三维模型深化设计；步骤2，管道系统模型拆分；步骤3，添加生产编码、生成加工图；步骤4，完成制造，获取管道实体；步骤5，施工现场拼装。与现有技术相比，本发明适用于绝大部分民用建筑机电工程，加工预制不受天气及施工现场条件的影响，能提高施工效率，减少现场的劳动力配置，能保证施工质量和施工人员的安全；基于BIM技术的模型优化不但避免机电管道在施工过程中出现与建筑、结构以及其他专业管线发生干涉的问题，同时确保施工现场管道安装信息与三维模型信息保持数据同步，方便工程日后的运维管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道预制化生产技术，尤其是涉及一种基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法。
背景技术
随着当前建筑行业的不断发展，对建筑品质的要求越来越高，管道工程施工任务量成倍增长。而管道施工程序复杂，组件数量庞大，在具备管道施工条件时，留给管道安装的工期短，任务重，经常出现抢工期现象，这样势必会一定程度上影响到管道安装质量。对于管道施工既保证质量，又能加快施工进度，推广工厂化预制是多年来工程建设行业努力的方向。工厂化预制技术在以石油、化工为代表的工程建设中已得到广泛应用基本趋于成熟，但在民用建筑机电工程中，管道工厂化预制技术的应用尚处于初步发展阶段，相应的管理水平、技术装备等与国外相比仍存在较大的差距。国内仅有局部或小范围的试点采用管道预制化技术，如卫生间和机房等小空间的管道安装。而更大规模、更大工程量的管道预制化技术应用有待进一步探索和推广。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，包括以下具体步骤：
a.建立管道系统的初始BIM三维模型，对系统中管线和设备优化排布，对初始BIM三维模型进行深化，即在初始模型中增加支吊架，对管线二次定位，形成管道系统的最终BIM三维模型；
b.对管道系统的最终BIM三维模型按照管道类型进行拆分，拆分为多个预制化沟槽式管道模块；
c.对每个预制化沟槽式管道模块添加生产编码，同时生成相应的加工图，统计类型与数量；
d.将预制化沟槽式管道模块的图纸按照不同类型发送到不同加工厂，完成实体管道制造，按照生产编码和数量从各工厂获取制造完成的实体管道；
e.将实体管道运输至施工现场进行拼装，完成沟槽式管道系统。
进一步地，步骤a中，所述优化排布为电气设施在最上层，给排水设施在中间层，通风空调设施在最下层。
进一步地，同一层管线交叉处发生碰撞时根据以下原则对管线进行综合排布：有压管避让无压管；小管道避让大管道；非保温管避让保温管；冷水管避让热水管；易弯曲的管线避让不易弯曲的管线；低压管道避让高压管道；附件少的管道避让附件多的管道；工程量小的管线避让工程量大的管线；临时性的管线避让永久性的管线；新建的管线避让现有的管线；检修次数少的和方便的管线避让检修次数多的和不方便的管线；后施工的管线避让先施工的管线。
进一步地，步骤b中，所述的预制化沟槽式管道模块的类型包括标准沟槽式直管道、参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道。
进一步地，所述加工图的加工信息包括外径、材质、管壁厚和压槽信息，所述管壁厚和压槽信息由管道模块管径、材质确定，其中，压槽信息包括管端至沟槽边尺寸、沟槽宽度、沟槽深度和沟槽外径。
进一步地，步骤c中，所述生产编码的编码信息包括材质、管径、长度和压力等级，该生产编码的材质、管径、长度与加工图的加工信息中的材质、外径、长度、管壁厚和压槽信息一一对应。
进一步地，所述生产编码形式为：厂家编号-管道编号-材质编号-管径编号-压力等级编号-长度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用了BIM三维建模，使得施工更加智能化，适用于绝大部分民用建筑机电工程，加工预制不受天气及施工现场条件的影响。工厂化的生产使得制作成本降低，提高施工效率，减少现场的劳动力配置，能保证施工质量和施工人员的安全。
2、基于BIM技术的模型优化避免了机电管道在施工过程中出现与建筑、结构以及其他专业管线发生干涉的问题，确保了施工现场管道安装信息与三维模型信息保持数据同步，方便工程日后的运维管理；同时，管线排布方案比选是根据空间成本、管线布置、施工难易、运营维护几个项目进行评分比选，由各项综合评分最高的项目得到最优布置方案，选出最优方案后，三维模型碰撞检测结果应为零碰撞，使得该最优方案布局经济合理、整齐美观，可以满足施工可行性要求，同时方便后期操作和维护。
3、本发明的预制化沟槽式管道模块以标准沟槽式直管道为主大批量生产，以参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道为辅按需生产，标准沟槽式直管道以统一规格预制，生产效率高，成品质量好，可以满足大部分管段的安装要求，当剩下的管段不能采用标准沟槽式直管道安装时，参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道根据所需安装长度或弧度进行参数化预制，满足其余管段的安装要求。
4、本发明的生产编码基于BIM模型共享参数和明细表功能，根据系统、材质、长度、管径对管道进行统计整理，使得对管道模块的需求简洁易懂，能够方便快捷地实现工作内容的交接，既能减少了预制过程中的出错率，又能提高整个预制过程的工作效率。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为沟槽式直管道加工图样例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供一种基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，包括以下具体步骤：
步骤1，三维模型深化设计：利用BIM建模软件进行建筑、结构、机电等专业的三维建模，建立管道系统的初始BIM三维模型，对系统中管线和设备优化排布，即为对系统中的管线和设备综合排布，比较分析不同的布置方案，从中选出最优的布置方案。管线综合排布应从全面出发，在满足建筑室内空间使用要求及舒适性要求的前提下，使各种管线布置合理、经济。排布的总体原则遵循电气设施在最上层，给排水设施在中间层，通风空调设施在最下层。当同一层(同一安装高度)管线交叉处发生碰撞时根据以下原则对管线进行综合排布：有压管避让无压管；小管道避让大管道；非保温管避让保温管；冷水管避让热水管；易弯曲的管线避让不易弯曲的管线；低压管道避让高压管道；附件少的管道避让附件多的管道；工程量小的管线避让工程量大的管线；临时性的管线避让永久性的管线；新建的管线避让现有的管线；检修次数少的和方便的管线避让检修次数多的和不方便的管线；后施工的管线避让先施工的管线。选出最优方案后，三维模型碰撞检测结果为零碰撞，使得最优方案布局经济合理、整齐美观，可以满足施工可行性要求，同时方便后期操作和维护。
然后，再利用BIM深化设计软件继续对初始BIM三维模型进行深化，即在初始模型中增加支吊架，对管线二次定位，形成管道系统的最终BIM三维模型。
步骤2，管道系统模型拆分：首先调查整理所选择的预制加工厂生产的沟槽式管道资料，结合最终BIM三维模型以及加工厂资料，分析统计施工安装所需的沟槽式管道类型，创建预制化沟槽式管道模块，并添加管道信息，类型包括标准沟槽式直管道、参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道。对管道系统的最终BIM三维模型按照管道类型进行拆分，拆分为多个预制化沟槽式管道模块。预制化沟槽式管道模块以标准沟槽式直管道为主大批量生产，以参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道为辅按需生产，标准沟槽式直管道以统一规格预制，生产效率高，成品质量好，可以满足大部分管段的安装要求，当剩下的管段不能采用标准沟槽式直管道安装时，参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道根据所需安装长度或弧度进行参数化预制，满足其余管段的安装要求。
步骤3，添加生产编码、生成加工图：生产编码基于BIM模型共享参数和明细表功能，根据系统、材质、长度、管径对管道进行统计整理，对每个预制化沟槽式管道模块添加生成编码，同时管道模块生成相应的加工图，统计管道模块的类型与数量；生产编码的编码原则为：考虑到生产方便，主要依据材质，管径，长度，压力等级进行分类，生产编码的形式为：厂家编号-管道编号-材质编号-管径编号-压力等级编号-长度。例如，管长6000mm，承压能力为40N的DN150x4.5mm沟槽式直管道的生产编码为TJ-001-150-40-6000。加工图的加工信息包括长度、外径、材质、管壁厚和压槽信息，其中压槽信息包括管端至沟槽边尺寸、沟槽宽度、沟槽深度和沟槽外径，加工图的加工信息中的长度、外径、材质、管壁厚和压槽信息与所述生产编码的长度、管径、材质一一对应，所述管壁厚和压槽信息根据管道管径、材质确定。
步骤4，完成制造，获取管道实体：将预制化沟槽式管道模块的图纸按照不同类型发送到不同加工厂，加工厂根据预制加工图依次进行下料、成型热处理、压槽、管道二次加工、镀锌等工艺，完成实体管道制造，按照生产编码和数量从各工厂获取制造完成的实体管道；如图2所示，加工图的加工信息包括外径、材质、管壁厚和压槽信息，其中压槽信息包括管端至沟槽边尺寸、沟槽宽度、沟槽深度和沟槽外径。
步骤5，施工现场拼装：将实体管道运输至施工现场进行拼装，完成沟槽式管道系统。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
a.建立管道系统的初始BIM三维模型，对系统中管线和设备优化排布，对初始BIM三维模型进行深化，即在初始模型中增加支吊架，对管线二次定位，形成管道系统的最终BIM三维模型；
b.对管道系统的最终BIM三维模型按照管道类型进行拆分，拆分为多个预制化沟槽式管道模块；
c.对每个预制化沟槽式管道模块添加生产编码，同时生成相应的加工图，统计类型与数量；
d.将预制化沟槽式管道模块的图纸按照不同类型发送到不同加工厂，完成实体管道制造，按照生产编码和数量从各工厂获取制造完成的实体管道；
e.将实体管道运输至施工现场进行拼装，完成沟槽式管道系统。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，步骤a中，所述优化排布为电气设施在最上层，给排水设施在中间层，通风空调设施在最下层。
3.根据权利要求2所述的基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，同一层管线交叉处发生碰撞时根据以下原则对管线进行综合排布：有压管避让无压管；小管道避让大管道；非保温管避让保温管；冷水管避让热水管；易弯曲的管线避让不易弯曲的管线；低压管道避让高压管道；附件少的管道避让附件多的管道；工程量小的管线避让工程量大的管线；临时性的管线避让永久性的管线；新建的管线避让现有的管线；检修次数少的和方便的管线避让检修次数多的和不方便的管线；后施工的管线避让先施工的管线。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，步骤b中，所述的预制化沟槽式管道模块的类型包括标准沟槽式直管道、参数化沟槽式直管道和参数化异形沟槽管道。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，所述加工图的加工信息包括外径、材质、管壁厚和压槽信息，所述管壁厚和压槽信息由管道模块管径、材质确定，其中，压槽信息包括管端至沟槽边尺寸、沟槽宽度、沟槽深度和沟槽外径。
6.根据权利要求5所述的基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，步骤c中，所述生产编码的编码信息包括材质、管径、长度和压力等级，该生产编码的材质、管径、长度与加工图的加工信息中的材质、外径、长度、管壁厚和压槽信息一一对应。
7.根据权利要求6所述的基于BIM的沟槽式管道系统的预制生产方法，其特征在于，所述生产编码形式为：厂家编号-管道编号-材质编号-管径编号-压力等级编号-长度。
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