CN109614719B - 一种基于bim技术的制冷机房装配式施工方法 - Google Patents

Abstract

一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段。本发明将设计的施工图与施工现场相结合，统筹机电各专业，衔接土建、幕墙、装修等各承包单位，对施工重难点问题及重点区域进行预判。起到指导现场施工、提高工程质量，进而为工程进度提供保障，实现项目节约成本，并最终将竣工资料录入建筑信息模型，方便项目运营期间的系统维护和使用，最终实现建筑的预期功能并增值。与传统的制冷机房施工方法相比较，采用预制拼装制冷机房的施工方法在工期、质量、安全、造价等技术经济效能方面有显著的先进性和优势。

Description

一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别是一种基于BIM技术的装配式施工方法。

背景技术

近年来建筑市场各类大型商业建筑林立而起，机电安装工程行业步入一个新的高峰。国内建筑市场不断引进外资开发商，国内建筑行业规章、标准的逐步完善，对机电工程现场施工的进度要求、 安全及质量管理要求日趋增高，且大型机电工程现场传统的材料管理模式已无法满足工程的实际需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，要解决复杂管线施工难以一次安装到位、施工效率低、施工精度差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段，其中深化设计阶段的具体步骤如下：

步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础。

步骤二，开始建立BIM模型：在BIM模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，需考虑制冷机组、水泵等主要设备有足够的检修空间，一般为3.8米左右，以及排布合理性，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，包括出户的雨水管、排水管和给水管道，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度，为预制空调水管道的安装预留空间。

步骤三，设备减震、隔震设计：设置重量为水泵运行重量3倍的减震地台，水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定，用以减弱水泵运行时产生的震动；减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵进出口加设金属软接头，用以减弱水泵与地面、管道的震动传导；制冷机组与基础之间加设弹簧减震器，制冷机组进出口加设金属软接头，用以减弱机组与地面、管道的震动传导。

步骤四，装配式管道设计，所有构件采用轴心设计法：利用REVIT软件，在步骤三的BIM模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准BIM族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的BIM模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道。确保与设备连接的竖向管段有足够的高度安装阀门，一般为1.8米，方便操作。

并对管道模型进行优化合理分段，管道分段设计的依据：分段接头不应设计在弯头、三通以及支架处；便于工厂预制加工，管道分段尽量控制在3个方向内；提前测量场内运输路线上各个通道的宽度，最终确定本机房管段不长于7米，宽度不大于1.5米。

步骤五，支架设计，建立支架体系：管道设计之后，利用REVIT软件，在步骤四的BIM模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准BIM族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的BIM模型。

由于穿越制冷机房的管线密集，空调水管考虑采用落地支架，为了保证结构安全，支架根部全部设置在结构梁或外加钢板上；支架排布设计合理，预留后期检修通道；便于现场安装，复核每一个管段重量，确保4名工人能搬动。

步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型。

所述步骤四中，还包括自由段设计：为消除制造及安装过程中产生的累计误差，较长直管段、与设备连接处设置自由段，自由段根据最后的拼装情况现场测量预制，把所有误差累积在一起，一次消除，确保预制拼装顺利完成。

所述步骤六中，机房内所有空调水管支架处设计减震器，水泵、制冷机组进出水管弯头处设计支撑，同时设计弹簧减震器，减弱水流对水管的冲击；对每个减震器进行受力计算，根据所承载的水管及通水后的总重量再加上安全重量作为受力计算重量；根据受力计算结果进行弹簧减震器的选型，对应每个支架的编号，确保安装时一一对应。

所述预制加工阶段包括步骤一，根据管道分段设计图转换为机械加工图，由于预制管段及支架数量和规格众多，为了预制及现场拼装方便，需要确定管道加工先后顺序以及给每个预制件编号，同时生成相应材料清单；步骤二，装车配送前在导轨平台上进行预拼装及消除制造误差，确保现场安装顺利进行。

所述运输阶段包括预制构件装车、预制构件运输以及卸车三部分：

其中预制构件装车卸载中，运输车辆采用大吨位卡车或平板拖车；不同构件应按尺寸分类摆放；装车时先在车厢底板上做好支撑与减震措施，以防构件在运输途中因震动而受损，如装车时先在车厢底板上铺木板，木板上垫15mm以上的硬橡胶垫或其它柔性垫；预制构件应使用减振气泡膜进行多层缠绕保护；构件运进场地后，应按规定或编号顺序有序地摆放在规定的位置，场内堆放地必须坚实；随运构件（零部件）应设标牌，标明构件的名称、编号。

预制构件运输中，构件运输前，根据运输需要选定合适、平整坚实路线；在运输前应按清单仔细核对构件的型号、规格、数量是否配套；构件重叠平运时，各层之间必须放100×100木方支垫，且垫块位置应保证构件受力合理，上下对齐；车辆启动应慢、车速行驶均匀，严禁超速、猛拐和急刹车。

所述现场拼装阶段的具体步骤如下：

步骤一，安装前进行测量放线：将制冷设备安装到位。

步骤二，进行支架连接钢板的安装：连接钢板对应连接在地面以及结构梁上，确保支架力传递到建筑结构上，保证受力安全。

步骤三，安装空调水系统预制支架及减震体系。

步骤四，对预制管段进行现场拼装机吊装：吊装时需注意对管道的保护，在手动葫芦链条与管道之间加木方，防止链条破坏管道油漆。

步骤五，利用全站仪进行全息扫描及校核，发现并解决安装主管产生的误差，把误差控制在合理范围内。

步骤六，支管拼装，并使用测距仪对支管安装进行定位。

步骤七，利用测量工具对阀门及法兰尺寸及螺栓孔进行校核。

步骤八，采用红外线水准仪辅助阀门安装。

步骤九，自由段拼装：自由段最后现场测量加工及安装用来消除加工及安装误差，包括对管件、阀门及支管进行装配式安装。

所述步骤五中，支架体系设计理念基于：管道系统运行状态下的荷载计算；所有设计的支架不占用主要通道，且方面后期的检修及维护；支架体系设置形式美观且经济适用。

支架体系分三层设计，第一层，先设计沿着墙结构的设备和主管道的支架，形成外围支架体系，该层体系支架密度小，间距8米左右；第二层，设计中央区域内的支架，形成中央支架体系，该层体系支架密度大，间距6米左右；第三层，设计辅助支撑体系，包括支管道弯管位置与基础的支撑，支架与管道之间的连接支撑结构，该层体系密度大间距2米左右。

所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架包括承重支架和导向支架，其中承重支架包括单向支架和转向支架。

所述单向支架为门式支架，包括两根立柱和连接在立柱顶部的一组平行梁，平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述立柱的底部通过连接钢板与地面连接。单向支架是比较常用的结构。

为了满足管道在空间上的交错，设计了转向支架，所述转向支架包括主支架以及垂直连接在主支架一侧或者两侧的次支架；所述主支架为门式支架，包括两根主立柱和连接在主立柱顶部的一组主平行梁，主平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述主立柱的底部通过连接钢板与地面连接；所述次支架包括一根次立柱和一组次平行梁，其中次平行梁的一端与主立柱连接、另一端与次立柱连接，且高度不超过主平行梁，次平行梁之间间隔设置有一组减震器。

为了满足平行管道不在同一高度的情况，设计了并排支架，所述并排支架包括第一支架以及并排连接在第一支架侧面的第二支架，所述第一支架为门式支架，包括两根第一立柱和连接在第一立柱顶部的一组第一平行梁，第一主平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述第一立柱的底部通过连接钢板与地面连接；所述第二支架包括一根第二立柱和一组第二平行梁，其中第二平行梁的一端与第一立柱连接、另一端与第二立柱连接，且高度不超过第二平行梁，第二平行梁之间间隔设置有一组减震器。

所述步骤三中的减震地台的主体由下至上依次包括隔振胶垫、浇筑面板、隔离层以及混凝土层，其中隔振胶垫层包括一组平行间隔设置的隔振胶垫，所述隔振胶垫为矩形条状结构，隔离层为防水薄膜层。

减震地台的主体四周还围合有混凝土框架，其中隔离层的防水薄膜向上翻折设置在混凝土层和混凝土框架之间的，且防水薄膜与混凝土框架之间还设有围边胶垫，防水薄膜与围边胶垫之间通过密封胶密封粘结。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明利用BIM技术对制冷机房进行合理分段，预制加工，方便运输，将 BIM 深化设计技术与管道工厂化预制技术相结合，为机电管线场外预制加工及现场装配、组合服务，现场全部管道零部件像拼图一样安装，一次性全部安装到位，提高了施工效率，推动了制冷机房的工业化生产。

本发明将设计的施工图与施工现场相结合，统筹机电各专业，衔接土建、幕墙、装修等各承包单位，对施工重难点问题及重点区域进行预判。起到指导现场施工、提高工程质量，进而为工程进度提供保障，实现项目节约成本，并最终将竣工资料录入建筑信息模型，方便项目运营期间的系统维护和使用，最终实现建筑的预期功能并增值。

与传统的制冷机房施工方法相比较，采用预制拼装制冷机房的施工方法在工期、质量、安全、造价等技术经济效能方面有显著的先进性和优势：

1）缩短工期、减少现场人工、有效降低成本：非关键线路环节、构件生产被转移到工厂进行，装配式安装只保留了现场关键环节、装配及安装，大大缩短工期、减少现场人工、有效降低成本。

2）提高制造速度、构件质量及成型观感：构件工厂化，通过采用大型自动设备对管段、支架等构件进行切割、焊接等加工，提高了制造速度、构件质量及成型观感。

3）节约能耗及绿色建造：管段、支架等构件在工厂进行切割、焊接、除锈及喷漆，施工现场仅使用一些手动工具，基本不动用电动工具，进行简单地装配及吊装，保证了施工现场环境的干净整洁，真正做到了节约能耗及绿色建造。

4）传统制冷机房施工对于支架的设计以及整体的减振支撑体系设计不足，本发明中多种结构的支架可以灵活组装、以适应现场管道走向，可以有效避免支架之间的冲突，其中减振设计与支架结构的有效结合，实现了小空间下的管道减振支撑，不会额外占用空间；配合减振地台的设计，形成制冷机房内的整体减振支撑体系，实现管道和设备的有效减振防护。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明施工方法的流程示意图。

图2是本发明管道排布的平面结构示意图。

图3是本发明管道排布优化的结构示意图。

图4是本发明单向支架的结构示意图。

图5是本发明转向支架的结构示意图。

图6是本发明并排支架的结构示意图。

图7是本发明减震器的结构示意图。

图8是本发明减震地台的结构示意图。

附图标记：1－单向支架、11-单立柱、12-单平行梁、2－转向支架、21-主支架、211-主立柱、212-主平行梁、22-次支架、221-次立柱、222-次平行梁、3－并排支架、31-第一支架、311第一立柱、312-第一平行梁、32-第二支架、321-第二立柱、322-第二平行梁、4－减震地台、41-隔振胶垫层、42-浇筑面板、43-隔离层、44-混凝土层、45-混凝土框架、46-围边胶垫、5－管道、6－设备、7－减震器、71-连接板、72-固定底座、73-减震弹簧、8－连接钢板、9－肋板、10－耳板、101-单耳板、102-双耳板。

具体实施方式

实施例参见图1所示，这种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段，其中深化设计阶段的具体步骤如下：

步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础。

步骤二，开始建立BIM模型：在BIM模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，需考虑制冷机组、水泵等主要设备有足够的检修空间及排布合理性，参见图2所示，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度，为预制空调水管道的安装预留空间。

步骤三，设备减震、隔震设计：设置重量为水泵运行重量3倍的减震地台，水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定，用以减弱水泵运行时产生的震动；减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵进出口加设金属软接头，用以减弱水泵与地面、管道的震动传导；制冷机组与基础之间加设弹簧减震器，制冷机组进出口加设金属软接头，用以减弱机组与地面、管道的震动传导。

步骤四，参见图2、图3所示，装配式管道设计，所有构件采用轴心设计法，并对管道模型进行优化合理分段：利用REVIT软件，在步骤三的BIM模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准BIM族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的BIM模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道优先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次选择将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道；设计依据主要有：采用安装自由段消除制造及安装过程中产生的累计误差；采用同轴心设计法对同类构件及阀件进行排布，以保证整齐美观；末端采用压力容器罐底进行封闭，以保证管段的美观。

对管道模型进行优化合理分段，管道分段设计的依据主要是便于工厂预制加工；便于装车配送；便于现场转运；便于现场安装。

因此，分段接头不应设计在弯头、三通以及支架处；便于工厂预制加工，管道分段尽量控制在3个方向内；提前测量场内运输路线上各个通道的宽度，最终确定本机房管段不长于7米，宽度不大于1.5米。

步骤五，支架设计，建立支架体系：参见图2、图3所示，管道设计之后，利用REVIT软件，在步骤四的BIM模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准BIM族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的BIM模型。

所述步骤五中，支架体系设计理念基于：管道系统运行状态下的荷载计算；所有设计的支架不占用主要通道，且方面后期的检修及维护；支架体系设置形式美观且经济适用；支架体系分三层设计，第一层，先设计沿着墙结构的设备和主管道的支架，形成外围支架体系，该层体系支架密度小，间距8米左右；第二层，设计中央区域内的支架，形成中央支架体系，该层体系支架密度大，间距6米左右；第三层，设计辅助支撑体系，包括支管道弯管位置与基础的支撑，支架与管道之间的连接支撑结构，该层体系密度大，间距2米左右。

由于穿越制冷机房的管线密集，空调水管考虑采用落地支架，为了保证结构安全，支架根部全部设置在结构梁或外加钢板上；支架排布设计合理，预留后期检修通道；便于现场安装，复核每一个管段重量，确保4名工人能搬动。

步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型。

所述步骤四中，还包括自由段设计：为消除制造及安装过程中产生的累计误差，较长直管段、与设备连接处设置自由段，自由段根据最后的拼装情况现场测量预制，把所有误差累积在一起，一次消除，确保预制拼装顺利完成。

所述步骤六中，机房内所有空调水管支架处设计减震器，水泵、制冷机组进出水管弯头处设计支撑，同时设计弹簧减震器，减弱水流对水管的冲击；对每个减震器进行受力计算，根据所承载的水管及通水后的总重量再加上安全重量作为受力计算重量；根据受力计算结果进行弹簧减震器的选型，对应每个支架的编号，确保安装时一一对应。

所述预制加工阶段包括步骤一，根据管道分段设计图转换为机械加工图，由于预制管段及支架数量和规格众多，为了预制及现场拼装方便，需要确定管道加工先后顺序以及给每个预制件编号，同时生成相应材料清单；步骤二，装车配送前在导轨平台上进行预拼装及消除制造误差，确保现场安装顺利进行。

所述运输阶段包括预制构件装车、预制构件运输以及卸车三部分：

其中预制构件装车卸载中，运输车辆采用大吨位卡车或平板拖车；不同构件应按尺寸分类摆放；装车时先在车厢底板上做好支撑与减震措施，以防构件在运输途中因震动而受损，如装车时先在车厢底板上铺木板，木板上垫15mm以上的硬橡胶垫或其它柔性垫；预制构件应使用减振气泡膜进行多层缠绕保护；构件运进场地后，应按规定或编号顺序有序地摆放在规定的位置，场内堆放地必须坚实；随运构件（零部件）应设标牌，标明构件的名称、编号。

预制构件运输中，构件运输前，根据运输需要选定合适、平整坚实路线；在运输前应按清单仔细核对构件的型号、规格、数量是否配套；构件重叠平运时，各层之间必须放100×100木方支垫，且垫块位置应保证构件受力合理，上下对齐；车辆启动应慢、车速行驶均匀，严禁超速、猛拐和急刹车。

所述现场拼装阶段的具体步骤如下：

步骤一，安装前进行测量放线：将制冷设备安装到位。

步骤二，进行支架连接钢板的安装：连接钢板对应连接在地面以及结构梁上，确保支架力传递到建筑结构上，保证受力安全。

步骤三，安装空调水系统预制支架及减震体系。

步骤四，对预制管段进行现场拼装机吊装：吊装时需注意对管道的保护，在手动葫芦链条与管道之间加木方，防止链条破坏管道油漆。

步骤五，利用天宝全站仪进行全息扫描及校核，发现并解决安装主管产生的误差，把误差控制在合理范围内。

步骤六，支管拼装，并使用天宝测距仪对支管安装进行定位。

步骤七，利用测量工具对阀门及法兰尺寸及螺栓孔进行校核。

步骤八，采用红外线水准仪辅助阀门安装。

步骤九，自由段拼装：自由段最后现场测量加工及安装用来消除加工及安装误差，包括对管件、阀门及支管进行装配式安装。

所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架体系包括沿着管道长向间隔设置在管道下方的支架，所述支架包括承重支架，其中承重支架包括单向支架和转向支架。通过对支架进行受力计算，支架钢材选型：本例中，立柱采用20号方通；梁采用20号H型钢；弯头支撑采用DN100钢管；支架底部连接钢板采用2cm厚钢板。

参见图4所示，所述单向支架1为门式支架，包括两根单立柱11和连接在单立柱11顶部的一组单平行梁12，单平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述单立柱的底部通过连接钢板与基础连接。

参见图5所示，为了满足管道在空间上的交错，设计了转向支架，所述转向支架2包括主支架21以及垂直连接在主支架一侧或者两侧的次支架22；所述主支架21为门式支架，包括两根主立柱211和连接在主立柱211顶部的一组主平行梁212，主平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述主立柱的底部通过连接钢板与基础连接；所述次支架22包括一根次立柱221和一组次平行梁222，其中次平行梁的一端与主立柱连接、另一端与次立柱连接，且高度不超过主平行梁，次平行梁之间间隔设置有一组减震器。

为了保证支架安全，支架根部全部通过连接钢板设置在结构梁或地面上上；其中，单平行梁、主平行梁、次平行梁、第一平行梁和第二平行梁的端部对应连接在主体结构上时，该端不设立柱，直接在梁端焊接连接钢板8、并通过紧固件与主体结构连接。

参见图6所示，为了满足平行管道不在同一高度的情况，设计了并排支架；所述并排支架3包括第一支架31以及至少并排连接在第一支架一侧面的第二支架32，所述第一支架31为门式支架，包括两根第一立柱311和连接在第一立柱顶部的一组第一平行梁312，第一平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述第一立柱的底部通过连接钢板与基础连接；所述第二支架32包括一根第二立柱321和一组第二平行梁322，其中第二平行梁的一端与第一立柱连接、另一端与第二立柱连接，且高度不超过第二平行梁，第二平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器。

所述单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱和第二立柱与连接钢板8之间均环向间隔设有肋板9。

所述单平行梁、主平行梁、次平行梁、第一平行梁和第二平行梁均通过耳板10与对应的立柱可拆卸连接，而各自平行的两根梁中，各自平行的两根梁均为工字形梁，其中上层梁两端的两端通过双耳板与对应的单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱或第二立柱连接，下层梁的两端通过单耳板与对应的单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱或第二立柱连接。

其目的在于，上层梁采用双耳板滑动连接，实现了上层梁的浮动变形，保证连接强度和可靠性；而下层梁的作用是为了支撑荷载，采用单耳板双侧连接，保证连接强度。

所述双耳板101包括底板和两块平行间隔固定在底板上的耳板，两块耳板对应夹持在上层梁的两侧、并与上层梁滑动连接；所述耳板的外侧与底板之间设有一对加劲板，进一步加强双耳板与立柱之间的连接可靠性。

所述单耳板102对应设置在下层梁的一侧、下层梁两端的单耳板对应设置在下层梁的两侧面，并通过紧固件连接；所述单耳板上竖向和横向上均开有不少于两个调节连接孔。调节连接孔的作用，仪式为了连接下层梁与立柱，另一目的是为了实现平行梁在横向和纵向上的微调，保证上层梁与双耳板之间位置关系更为精准有效。

参见图7所示，所述减震器7包括一组平行间隔设置的连接板71、对称连接在连接板内侧的固定底座72以及连接在固定底座之间的减震弹簧73；其中连接板71通过紧固件与对应的上层梁和下层梁连接。每个减震器中设置有四根减震弹簧，通过固定底座和连接板将四根减震弹簧形成整体结构，保证减震器的减震效果和支撑强度。

参见图8所示，所述步骤三中的减震地台的主体由下至上依次包括隔振胶垫层、浇筑面板、隔离层以及混凝土层，其中隔振胶垫层包括一组平行间隔设置的隔振胶垫，所述隔振胶垫为矩形条状结构，隔离层为防水薄膜层；减震地台的主体四周还围合有混凝土框架，其中隔离层的防水薄膜向上翻折设置在混凝土层和混凝土框架之间的，且防水薄膜与混凝土框架之间还设有围边胶垫，防水薄膜与围边胶垫之间通过密封胶密封粘结。减震地台施工方法，具体步骤如下，本例以基础长宽尺寸为4710×2820mm的基础为例：

步骤一、基础尺寸设计计算

首先，设备基础尺寸4710mm×2820mm=13.3㎡（基础所占的实际面积）；混凝土层静态混凝土板块荷载数4981Kg，钢筋混凝土密度2500（Kg/m³）；浇筑面板为钢板，钢板重207Kg，2毫米厚，密度7800（Kg/m³）；设备运行载荷980Kg；混凝土基础荷载数0 Kg；计算总静态载荷为6168 Kg；活载荷250Kg（假设4人维修，约250Kg）。计算总压力62691N。

其次，隔振胶垫型号选用：隔振胶垫为50mm(L)×50mm（W)×50mm（H）的混合式橡胶（橡胶合成聚合物+软木填塞）。并且，对胶垫物理参数进行复核须满足力学GB/ISO标准测试。工作负荷范围：0.30MPa-0.60MPa；动态刚度：800N/mm-1100N/mm；隔振胶垫内部阻尼系数：0.08-0.1；蠕变率≤3%；动态G模量为8.0；固有频率≤13Hz；隔振胶垫压缩率50％卸载后永久变形不能大于5％；隔振胶垫极限抗压强度须大于15MPa；隔振胶垫压缩屈服极限须大于0.45MPa；隔振胶垫压缩弹性模量须大于7MPa。保证楼板结构须和阻尼隔振胶垫的频率相差50%或以上，以防止两者间发生振耦合。

最后，计算所得：支持板层所需隔振胶垫数量54nos；平均格栅设计空间500mm ×500mm；平均隔振胶垫实际载荷0.57Mpa；平均隔振胶垫实际受力1424N；平均隔振胶受垫压挠曲度4.5mm；平均共振频率13Hz。

步骤二、结构楼板清理：

原结构楼板必须保持干净、平整、干燥。地台不应有地面不平、起伏、错搭，特别注意CDM位置的楼板平整度。检测标准：1㎡的区域平整度不超过3mm。修补所有裂缝和清理任何残留物。原楼板表面粗糙时做找平处理，找平层厚度不少于20mm，防止在高荷载情况下破裂。

步骤三，放线排布隔振胶垫位置：

参照图纸隔振胶垫排布位置现场进行放线，放线时要从中间上下左右均匀排开。如果遇到墙身或不规则角落。必须保证隔振胶垫边缘与墙身距离不超过100mm，当排布大于100mm时必须新增一列隔振胶垫。

步骤四，基础周围粘贴防振围边胶垫：

围边胶规格10mm厚；压缩永久变形量小于10%；面密度约30kg/m2；于墙身、垂直间隔（包括门框）、施工地台边界和有任何突出物上粘贴并牢压PEF-3200围边胶垫。围边胶垫不能用任何钉或螺丝以刚性固定方法固定。在围边胶垫涂刷胶时必须抹均匀，胶液不易过多，四角及周边须涂刷粘牢。PEF-3200围边胶高度要高于地台完成面至少50mm。特别注意：在阴角和阳角上的围边胶如果出现“暴涨”的情况时，在上面划一道小口以达到围边胶的平整度，这样就可以避免后续在浇筑混凝土时混凝土会进入围边胶与墙身之间。

步骤五，粘贴隔振胶垫：

按照放线定位隔振胶垫位置的地方粘贴隔振胶垫，用少量万能胶水涂在隔振胶垫的低部（涂刷隔振胶无油漆的一面）。刷万能胶时可将多数隔振胶垫并排铺放靠拢统一涂刷，使其表面胶量统一均匀。胶水涂好后，逐个将隔振胶垫放在正确位置上，摆放时注意胶垫有油漆的一面向上。

步骤六，搭铺浇筑面板：

用2mm厚的镀锌钢板以错搭法平放在隔振胶垫上，摆放时接口点要避开下面有隔振胶垫的地方，采用电焊方法连接。焊接时先对称点焊，检查钢板平整度，合格后再焊接，不合格的要校正角度。点焊要牢固。焊接时电流要适当，焊缝成形后不能出现气孔和裂纹，也不能出现咬边和焊瘤。

步骤七，铺防水薄膜并配筋浇筑凝土：

利用非硬化密封胶在地台面及周围粘贴一层0.2mm厚的防水薄膜，待粘贴牢固后再配筋及浇筑混凝土。可起到混凝土的保水作业，防止混凝土水份流失。在铺防水薄膜时注意所有防水薄膜接驳位置以胶布粘妥及牢压，防水薄膜与墙身高度应覆盖到围边胶至少200mm以上。铺设完成后需业主相关工程师、顾问、监理现场进行检测，合格后进入下一道工序。

铺完防水薄膜后开始配筋和倾倒混凝土。在配筋时注意地面保护，防止防水薄膜破损和CDM隔振胶走位。混凝土浇筑过程中有溅出范围的混凝土均需及时清理。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，包括四个阶段，分别为深化设计阶段、预制加工阶段、运输阶段以及现场拼装阶段，其特征在于，所述深化设计阶段的具体步骤如下：

步骤一，现场测量校核：复核建筑结构施工误差，复核内容包括梁、柱、墙、基础；

步骤二，开始建立BIM模型：在BIM模型中确定设备的布局，所有设备沿着机房墙结构围合方向设置，中央区域为预留空间，设备包括冷机组、水泵，优化排布穿越制冷机房的其他专业管线，优化后机房内有不小于4.0m的净空高度；

步骤三，设备减震、隔震设计：水泵下方设置重量有水泵运行重量3倍的减震地台，水泵与减震地台之间用地脚螺栓连接固定；制冷机组、减振地台与设备基础之间加设弹簧减震器，水泵以及制冷机组进出口加设金属软接头；

步骤四，装配式管道设计，所有构件采用轴心设计法，并对管道模型进行优化合理分段：利用REVIT软件，在步骤三的BIM模型基础上，根据机房设计图纸，创建标准BIM族库，建立带有基于实物尺寸的机房管道的BIM模型，管道设计中，先确定主管道位置，再依次设置支管道的位置，其中主管道先沿着墙结构设置于设备上方，形成主管道与设备连接的最短距离、减小支管道的支设空间，其次将主管道设置在中央区域上空，中央区域内不设支管道；

其中管道分段设计的依据为，分段接头不在弯头、三通以及支架处；管道分段在3个方向内；管段不长于7米，宽度不大于1.5米；

步骤五，支架设计，建立支架体系：管道设计之后，利用REVIT软件，在步骤四的BIM模型基础上，进一步设计支架结构以及布局，创建标准BIM族库，生成带有基于实物尺寸的支架体系的BIM模型；

支架体系设计理念基于：管道系统运行状态下的荷载计算；所有设计的支架不占用主要通道，且方便后期的检修及维护；

支架体系分三层设计，第一层，先设计沿着墙结构的设备和主管道的支架，形成外围支架体系，该层体系支架密度小；第二层，设计中央区域内的支架，形成中央支架体系，该层体系支架密度大；第三层，设计辅助支撑体系，包括支管道弯管位置与基础的支撑，支架与管道之间的连接支撑结构，该层体系密度大；

所述支架包括承重支架，所述承重支架包括单向支架（1）和转向支架（2）；

所述单向支架（1）为门式支架，包括两根单立柱（11）和连接在单立柱（11）顶部的一组单平行梁（12），单平行梁之间间隔设置有一组减震器，所述立柱的底部通过连接钢板与基础连接；

所述转向支架（2）包括主支架（21）以及垂直连接在主支架一侧或者两侧的次支架（22）；

所述主支架（21）为门式支架，包括两根主立柱（211）和连接在主立柱（211）顶部的一组主平行梁（212），主平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述主立柱的底部通过连接钢板与基础连接；

所述次支架（22）包括一根次立柱（221）和一组次平行梁（222），其中次平行梁的一端与主立柱连接、另一端与次立柱连接，且高度不超过主平行梁，次平行梁之间间隔设置有一组减震器；

所述承重支架还包括并排支架（3）；

所述并排支架（3）包括第一支架（31）以及至少并排连接在第一支架一侧面的第二支架（32），所述第一支架（31）为门式支架，包括两根第一立柱（311）和连接在第一立柱顶部的一组第一平行梁（312），第一平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器，所述第一立柱的底部通过连接钢板与基础连接；

所述第二支架（32）包括一根第二立柱（321）和一组第二平行梁（322），其中第二平行梁的一端与第一立柱连接、另一端与第二立柱连接，且高度不超过第二平行梁，第二平行梁的两根梁之间间隔设置有一组减震器；

步骤六，管道减震体系设计，进行弹簧减震器的选型：根据支架布局，对每个支架受力进行受力计算，根据每个支架受力，对弹簧减震器进行选型。

2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：

所述步骤四中，还包括自由段设计：为消除制造及安装过程中产生的累计误差，较长直管段、与设备连接处设置自由段，自由段根据最后的拼装情况现场测量预制，

所述步骤六中，机房内所有空调水管支架处设计减震器，水泵、制冷机组进出水管弯头处设计支撑，同时设计弹簧减震器；对每个减震器进行受力计算，根据所承载的水管及通水后的总重量再加上安全重量作为受力计算重量；根据受力计算结果进行弹簧减震器的选型。

3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：

所述预制加工阶段包括步骤一，根据管道分段设计图转换为机械加工图，确定管道加工先后顺序、并给每个预制件编号；步骤二，装车配送前在导轨平台上进行预拼装及消除制造误差。

4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：

所述运输阶段包括预制构件装车、预制构件运输以及卸车三部分：

其中预制构件装车卸车中，运输车辆采用大吨位卡车或平板拖车；不同构件应按尺寸分类摆放；装车时车厢底板上设有支撑以及减震措施：即车厢底板上铺木板，木板上垫不小于15mm的硬橡胶垫；预制构件应使用减振气泡膜进行多层缠绕保护；构件运进场地后，按规定或编号摆放在规定的位置；随运构件、零部件设标牌，标明构件的名称、编号；

预制构件运输中，构件重叠平运，各层之间放100×100木方支垫。

5.根据权利要求2所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：

所述现场拼装阶段的具体步骤如下：

步骤一，安装前进行测量放线：将制冷设备安装到位；

步骤二，进行支架连接钢板的安装：连接钢板对应连接在地面以及结构梁上，确保支架力传递到建筑结构上，保证受力安全；

步骤三，安装空调水系统预制支架及减震体系；

步骤四，对预制管段进行现场拼装机吊装：吊装时需注意对管道的保护，在手动葫芦链条与管道之间加木方，防止链条破坏管道油漆；

步骤五，利用全站仪进行全息扫描及校核，发现并解决安装主管产生的误差，把误差控制在合理范围内；

步骤六，支管拼装，并使用测距仪对支管安装进行定位；

步骤七，利用测量工具对阀门及法兰尺寸及螺栓孔进行校核；

步骤八，采用红外线水准仪辅助阀门安装；

步骤九，自由段拼装：自由段最后现场测量加工及安装用来消除加工及安装误差，包括对管件、阀门及支管进行装配式安装。

6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：

所述步骤三中的减震地台（4）的主体由下至上依次包括隔振胶垫层（41）、浇筑面板（42）、隔离层（43）以及混凝土层（44），其中隔振胶垫层包括一组平行间隔设置的隔振胶垫，所述隔振胶垫为矩形条状结构，隔离层为防水薄膜层；

所述减震地台的主体四周还围合有混凝土框架（45），其中隔离层的防水薄膜向上翻折设置在混凝土层和混凝土框架之间的，且防水薄膜与混凝土框架之间还设有围边胶垫（46），防水薄膜与围边胶垫之间通过密封胶密封粘结。

7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述减震器包括一组平行间隔设置的连接板、对称连接在连接板内侧的固定底座以及连接在固定底座之间的减震弹簧；其中连接板通过紧固件与对应的上层梁和下层梁连接，每个减震器中设置有四根减震弹簧。

8.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱和第二立柱与连接钢板之间均环向间隔设有肋板。

9.根据权利要求1所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述单平行梁、主平行梁、次平行梁、第一平行梁和第二平行梁均通过耳板与对应的立柱可拆卸连接，而各自平行的两根梁中，各自平行的两根梁均为工字形梁，其中上层梁两端的两端通过双耳板与对应的单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱或第二立柱连接，下层梁的两端通过单耳板与对应的单立柱、主立柱、次立柱、第一立柱或第二立柱连接。

10.根据权利要求9所述的基于BIM技术的制冷机房装配式施工方法，其特征在于：所述双耳板包括底板和两块平行间隔固定在底板上的耳板，两块耳板对应夹持在上层梁的两侧、并与上层梁滑动连接；

所述单耳板对应设置在下层梁的一侧、下层梁两端的单耳板对应设置在下层梁的两侧面，并通过紧固件连接；所述单耳板上竖向和横向上均开有不少于两个调节连接孔。

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