CN109543233A - 一种基于bim技术的机电管线装配式施工方法 - Google Patents

一种基于bim技术的机电管线装配式施工方法 Download PDF

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胡艳
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Abstract

本发明是一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，包括步骤为S1预制加工模型的划分；S2模型的创建；S3模型的处理；S4出预制加工图和预制加工材料单；S5加工构件；S6装配详图；S74D施工模拟；S8现场装配式安装、验收及试运行；S9竣工BIM模型。本发明能增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，减少预制构件的类型和数量，能实现与预制工厂的协同和对接，能通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图，有助于提高工人生产的准确性和质量效率，提高施工效率，降低成本；实现项目进度、施工方案、质量、安全等方面的数字化、精细化和可视化管理，使项目数据具有可追溯性。

Description

一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法
技术领域
本发明涉及装配式施工技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法。
背景技术
BIM技术通过三维模型形式和强大的信息整合能力，实现了复杂项目的管线综合设计、专业间协调和施工的优化，对项目的质量、进度、成本等方面控制起到重要作用，同时促进了业主方、设计方、施工方等各方的工作协同。装配式施工是将项目的部分或全部构件进行预制加工，然后运输至现场进行拼装的施工方法。
机电管线具有系统复杂、专业交叉协调难度大、工期短等特点，而且机电管线的设计由于是由不同专业、不同设计院设计，根据CAD二维图建模并整合时，使模型常出现错误、遗漏、碰撞和缺陷，会出现设计变更的问题，从而不利于构件的生产，会造成资源的浪费；而且，没有对现场的工程部位进行扫描，由于施工误差会降低模型的精准度，从而影响施工质量和施工效率。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，包括如下步骤：
S1：预制加工模型的划分
根据管线系统、安装区间位置、施工难易程度、集成度、施工进度计划和工厂的预制加工能力进行按批次划分；
S2：模型的创建
根据不同的CAD施工图分别创建三维模型图，将各个三维模型图整合为BIM模型；
S3：模型的处理
(1)BIM模型深化
根据机电管线系统和区间安装位置，将不同专业间的BIM模型进行协同优化；
(2)现场扫描校核
对现场进行扫描，获取全面完整的空间三维信息，记录现场地物形态信息，将扫描信息转化为模型并与上述优化的BIM模型进行精细对比校核，并进行优化；
(3)管线综合优化
利用Navisworks软件进行碰撞检测，优化管线排布，在负责的地方，利用MagiCAD软件的支吊架模块，辅助综合支吊架设计，进行综合管线排布优化；
S4：出预制加工图和预制加工材料单
根据加工区域、空间、专业的管线系统将BIM模型进行拆分，得到各个构件模型，将各构件模型出CAD二维的预制加工图，预制加工图包含构件的基本属性、加工工艺、使用特点和特殊要求的预制加工材料单；
S5：加工构件
根据预制加工图、预制加工材料单和施工进度，按批次对构件模型进行加工，得到构件，采用二维码技术记录构件和构件模型的信息；
及时更新加工构件模型和其二维码的信息；
S6：装配详图
根据BIM模型出装配详图，包括位置、连接信息、施工工艺、工序特点、特殊要求的信息，以便施工人员安装；
S7：4D施工模拟
利用BIM技术进行4D施工模拟，包括现场组织、工序和拼装模拟，直观、精确地反映整个机电管线装配式施工过程，提前预知主要施工方的控制方法、施工安排、总体规划、场地布置、工序，并进行及时优化；
S8：现场装配式安装、验收及试运行
4D施工模拟优化后，进行现场装配式安装，过程中利用BIM技术和FRID技术进行安装，并形成记录和质量管理信息，利用移动设备和BIM5D云平台实现信息及时获取和反馈，提升施工效率和安全管理质量；
安装完成后，进行验收和试运行，若验收不合格，找出不合格的位置和原因并进行改正，对不合格处重新进行安装和质量管理监督；
S9：竣工BIM模型
验收合格后，形成完整的BIM竣工模型，包括从设计模型到最终完成交付的所有过程的数据，方便后期运行和维护时使用。
特别的，所述施工方法满足GB/T 51235-2017《建筑信息模型施工应用标准》的要求。
特别的，所述步骤S3中现场扫描校核采用三维激光扫描仪扫描。
特别的，所述步骤S5中所述构件、所述构件模型和所述二维码唯一对应。
特别的，所述步骤S5中的信息包括上游信息、生产信息、属性信息、加工图编码信息、工序工艺信息、成品管理信息。
特别的，所述步骤S7中模拟时，需要对复杂节点进行重点和专项施工模拟，对复杂部位和关键使用节点进行提前预演，对施工安装工人和管理人员进行培训，增加其对施工环境和施工措施的熟悉度，保证安全，提高效率。
本发明的有益效果是：本发明能增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，减少预制构件的类型和数量，能实现与预制工厂的协同和对接，能通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图，有助于提高工人生产的准确性和质量效率，提高施工效率，降低成本；实现项目进度、施工方案、质量和安全方面的数字化、精细化和可视化管理，使项目数据具有可追溯性。
附图说明
图1为本发明的施工流程图；
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，包括如下步骤：
S1：预制加工模型的划分
根据管线系统、安装区间位置、施工难易程度、集成度、施工进度计划和工厂的预制加工能力进行按批次划分；
S2：模型的创建
根据不同的CAD施工图分别创建三维模型图，将各个三维模型图整合为BIM模型；
S3：模型的处理
(1)BIM模型深化
根据机电管线系统和区间安装位置，将不同专业间的BIM模型进行协同优化；
(2)现场扫描校核
对现场进行扫描，获取全面完整的空间三维信息，记录现场地物形态信息，将扫描信息转化为模型并与上述优化的BIM模型进行精细对比校核，并进行优化；
(3)管线综合优化
利用Navisworks软件进行碰撞检测，优化管线排布，在负责的地方，利用MagiCAD软件的支吊架模块，辅助综合支吊架设计，进行综合管线排布优化；
S4：出预制加工图和预制加工材料单
根据加工区域、空间、专业的管线系统将BIM模型进行拆分，得到各个构件模型，将各构件模型出CAD二维的预制加工图，预制加工图包含构件的基本属性、加工工艺、使用特点和特殊要求的预制加工材料单；
S5：加工构件
根据预制加工图、预制加工材料单和施工进度，按批次对构件模型进行加工，得到构件，采用二维码技术记录构件和构件模型的信息；
及时更新加工构件模型和其二维码的信息；
S6：装配详图
根据BIM模型出装配详图，包括位置、连接信息、施工工艺、工序特点、特殊要求的信息，以便施工人员安装；
S7：4D施工模拟
利用BIM技术进行4D施工模拟，包括现场组织、工序和拼装模拟，直观、精确地反映整个机电管线装配式施工过程提前预知主要施工方的控制方法、施工安排、总体规划、场地布置、工序，并进行及时优化；
S8：现场装配式安装、验收及试运行
施工方案后，进行现场装配式安装，过程中利用BIM技术和FRID技术进行精准安装，并形成记录和质量管理信息，利用移动设备和BIM5D云平台实现信息及时获取和反馈，提升施工效率和安全管理质量；
安装完成后，进行验收和试运行，若验收不合格，找出不合格的位置和原因并进行改正，对不合格处重新进行安装和质量管理监督；
S9：竣工BIM模型
验收合格后，形成完整的BIM竣工模型，包括从设计模型到最终完成交付的所有过程的数据，方便后期运行和维护时使用。
特别的，所述施工方法满足GB/T 51235-2017《建筑信息模型施工应用标准》的要求。
特别的，所述步骤S3中现场扫描校核采用三维激光扫描仪扫描。
特别的，所述步骤S5中所述构件、所述构件模型和所述二维码唯一对应。
特别的，所述步骤S5中的信息包括上游信息、生产信息、属性信息、加工图编码信息、工序工艺信息、成品管理信息。
特别的，所述步骤S7中模拟时，需要对复杂节点进行重点和专项施工模拟，对复杂部位和关键使用节点进行提前预演，对施工安装工人和管理人员进行培训，增加其对施工环境和施工措施的熟悉度，保证安全，提高效率。
本发明在施工过程时，本发明通过装配式建筑BIM构件库的建立，不断增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，逐步形成标准化预制构件库；
本发明能对单个外墙构件的几何属性经过可视化分析，可以对预制外墙板的类型数量进行优化，减少预制构件的类型和数量；
本发明通过BIM模型对建筑构件的信息化表达，构件加工图在BIM模型上直接完成和生成，不仅能清楚地传达传统图纸的二维关系，而且对于复杂的空间剖面关系也可以清楚表达，同时还能够将离散的二维图纸信息集中到一个模型当中，这样的模型能够更加紧密地实现与预制工厂的协同和对接；
本发明在生产加工过程中，BIM信息化技术能自动生成构件下料单、派工单、模具规格参数的生产表单，并且能通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图，可以形成BIM生产模拟动画、流程图、说明图的辅助培训的材料，有助于提高工人生产的准确性和质量效率；
本发明通过碰撞检测分析，可以对传统二维模式下不易察觉的错误、遗漏、碰撞和缺陷进行收集更正，达到设计效率和设计质量的提升，降低成本；
本发明通过施工模拟对复杂部位和关键施工节点进行提前预演，增加工人对施工环境和施工措施的熟悉度，提高施工效率；
本发明以进度计划为主线，以BIM模型为载体，通过BIM模型出各施工阶段、各分系统的装配图，来指导现场机电管线装配式安装，同时实现项目进度、施工方案、质量、安全方面的数字化、精细化和可视化管理，同时可以集成项目全生命周期的数据，使项目各方数据具有可追溯性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：预制加工模型的划分
根据管线系统、安装区间位置、施工难易程度、集成度、施工进度计划和工厂的预制加工能力进行按批次划分；
S2：模型的创建
根据不同的CAD施工图分别创建三维模型图，将各个三维模型图整合为BIM模型；
S3：模型的处理
(1)BIM模型深化
根据机电管线系统和区间安装位置，将不同专业间的BIM模型进行协同优化；
(2)现场扫描校核
对现场进行扫描，获取全面完整的空间三维信息，记录现场地物形态信息，将扫描信息转化为模型并与上述优化的BIM模型进行精细对比校核，并进行优化；
(3)管线综合优化
利用Navisworks软件进行碰撞检测，优化管线排布，在负责的地方，利用MagiCAD软件的支吊架模块，辅助综合支吊架设计，进行综合管线排布优化；
S4：出预制加工图和预制加工材料单
根据加工区域、空间、专业的管线系统将BIM模型进行拆分，得到各个构件模型，将各构件模型出CAD二维的预制加工图，预制加工图包含构件的基本属性、加工工艺、使用特点和特殊要求的预制加工材料单；
S5：加工构件
根据预制加工图、预制加工材料单和施工进度，按批次对构件模型进行加工，得到构件，采用二维码技术记录构件和构件模型的信息；
及时更新加工构件模型和其二维码的信息；
S6：装配详图
根据BIM模型出装配详图，包括位置、连接信息、施工工艺、工序特点、特殊要求的信息，以便施工人员安装；
S7：4D施工模拟
利用BIM技术进行4D施工模拟，包括现场组织、工序和拼装模拟，直观、精确地反映整个机电管线装配式施工过程，提前预知主要施工方的控制方法、施工安排、总体规划、场地布置、工序，并进行及时优化；
S8：现场装配式安装、验收及试运行
4D施工模拟优化后，进行现场装配式安装，过程中利用BIM技术和FRID技术进行安装，并形成记录和质量管理信息，利用移动设备和BIM5D云平台实现信息及时获取和反馈；
安装完成后，进行验收和试运行，若验收不合格，找出不合格的位置和原因并进行改正，对不合格处重新进行安装和质量管理监督；
S9：竣工BIM模型
验收合格后，形成完整的BIM竣工模型，包括从设计模型到最终完成交付的所有过程的数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，其特征在于，所述施工方法满足GB/T 51235-2017《建筑信息模型施工应用标准》的要求。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，其特征在于，所述步骤S3中现场扫描采用三维激光扫描仪扫描。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，其特征在于，所述步骤S5中所述构件、所述构件模型和所述二维码唯一对应。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，其特征在于，所述步骤S5中的信息包括上游信息、生产信息、属性信息、加工图编码信息、工序工艺信息、成品管理信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM技术的机电管线装配式施工方法，其特征在于，所述步骤S7中模拟时，需要对复杂节点进行重点和专项施工模拟，对复杂部位和关键使用节点进行提前预演，对施工安装工人和管理人员进行培训，增加其对施工环境和施工措施的熟悉度。
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