張鋒

（廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，廣東 廣州 510000）

BIM技術(shù)即建筑信息模型，通常稱為building information mod-eling。它是一種通過創(chuàng)建數(shù)字化模型，對工程項目設(shè)計、建造和運營等全生命周期進行優(yōu)化與管理的一種技術(shù)方法。隨著BIM技術(shù)快速發(fā)展，近年來，其在我國大型建筑工程機電設(shè)備安裝中得到廣泛應(yīng)用，如在空調(diào)制冷機房設(shè)計、安裝與施工過程中，可基于BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性、可視性與優(yōu)化性、模擬性與可出圖性等技術(shù)優(yōu)勢，解決管線交叉矛盾，對空間結(jié)構(gòu)進行整體布局優(yōu)化；同時，通過虛擬建造及演示、管線綜合平衡、三維可視化交底及指導(dǎo)施工、智能算量及決策支持，可對機電安裝工程進行精細化管理。

1 工程概述

本工程為海南某大型建筑工程，總建筑占地面積約為107907.5m2，空調(diào)面積約為7045m2，冷水機房設(shè)置在本建筑工程的地下室，采用異程式系統(tǒng)進行輸配管網(wǎng)布設(shè)，設(shè)計負荷1475kW，共設(shè)冷凍水泵3臺，冷卻水泵3臺，另外還設(shè)置了2臺785.6kW/臺制冷量的制冷機組機組，水泵兩用一備；與此同時，設(shè)置4臺新風(fēng)空氣處理機組和3臺組合式空調(diào)機組，分別為設(shè)備管理用房和公共空間供冷。由于該建筑工程質(zhì)量要求高，因此，前期機電安裝工程施工進度緩慢，遲遲不能確定具體交工時間。在2016年12月明確該建筑工程將于2017年6月投入使用，并要求異程式系統(tǒng)于2017年7月前實現(xiàn)對本建筑區(qū)內(nèi)設(shè)備管理用房和公共空間全面供冷。因制冷空調(diào)冷水機組為甲供設(shè)備，供貨日期一延再延，直至2017年5月底才到貨，因該建筑機電安裝工程施工進度突然加快，故為了使工程按照預(yù)定計劃完成施工，在這種情況下，施工單位采用BIM技術(shù)對機電安裝中的空調(diào)制冷機房設(shè)計與施工過程進行優(yōu)化調(diào)整。在模擬仿真施工基礎(chǔ)上，于2017年6月初順利完成建筑空調(diào)機房全部施工任務(wù)，取得了良好的施工效益，現(xiàn)將有關(guān)實踐經(jīng)驗總結(jié)如下。

2 BIM技術(shù)在建筑機電安裝工程空調(diào)制冷機房中的運用

2.1 對機房進行優(yōu)化設(shè)計

（1）結(jié)合空調(diào)設(shè)備具體功能，首先對機電安裝工程進行合理功能分區(qū)，對冷卻水泵、冷水機組裝置具體位置進行優(yōu)化調(diào)整：主要將原來遠離柜式空調(diào)微電腦自控鈉離子交換機組的冷水機組更改安裝至冷卻水泵附近，據(jù)此合理布管及對空調(diào)設(shè)備進行功能分區(qū)。在此基礎(chǔ)上，對工程冷水機房建筑輪廓進行3D掃描，從而準確獲取重新優(yōu)化排布機房管路及相關(guān)制冷設(shè)備的精確三維尺寸。

（2）結(jié)合該建筑工程空調(diào)制冷機房空間結(jié)構(gòu)實際情況，對制冷機房設(shè)備、管路原有布局進行優(yōu)化：主要結(jié)合工程現(xiàn)場實際建筑三維結(jié)構(gòu)尺寸，重新合理優(yōu)化與排布機房內(nèi)管道走向及機房相關(guān)設(shè)備的擺放順序、位置等，一方面保證空調(diào)制冷設(shè)備合理布局，減少空間使用量；另一方面使制冷空調(diào)機組管路水流更加流暢，以降低水系統(tǒng)輸送能耗，簡化設(shè)備檢修流程，從而為工程在后期運營管理提供便利。

（3）對溴化鋰機組及泵組位置進行優(yōu)化調(diào)整，減少機組安裝、檢修時的空間：在施工過程中，因該設(shè)備排產(chǎn)周期較長，廠家無法及時供貨，同時生產(chǎn)的這個設(shè)備外形尺寸體積比一般的設(shè)備要大(7200mm×2800mm×3400mm)，重量為17t。因此，為了確保建筑工程正式投入使用時能夠集中制冷，必須提前對該空調(diào)機房冷凍水系統(tǒng)進行施工技術(shù)性優(yōu)化。首先，是要把預(yù)留空調(diào)機組和吊裝通道安裝的角度調(diào)整為90°，這樣做的優(yōu)點是可以為后期到貨的機組在運輸、吊裝和就位提供足夠的空間。然后，在預(yù)留足夠的檢修通道基礎(chǔ)上，將設(shè)備向控制室方向上平移2.4m的距離，并將冷卻與冷凍水泵分別沿著相反方向平移1.3m的距離，預(yù)留7.3m左右的拔管空間，為機組維修調(diào)試提供足夠空間，也為該建筑空調(diào)制冷機房機電設(shè)備安裝施工預(yù)制加工提供足夠場地。

（4）基于BIM軟件Revit建立建筑空調(diào)制冷機房機電設(shè)備安裝施工三維仿真模型。

在三維可視化模型構(gòu)建過程中，基于BIM軟件對部分直角彎頭、直角三通管道空間位置作了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整，從而使整個空調(diào)系統(tǒng)管路排布設(shè)置更加合理。在此基礎(chǔ)上，采用不同顏色對冷水管路系統(tǒng)進行標(biāo)識，由此避免了空調(diào)機房管路發(fā)生碰撞，也使系統(tǒng)管路分布情況可清晰、完整通過BIM三維模型來展示。通過分析三維模型圖，最終未發(fā)現(xiàn)影響本建筑機電安裝工程空調(diào)制冷機房實際施工的碰撞點。

2.2 對施工工序進行調(diào)整和完善

通常情況下，對建筑機電安裝工程中的空調(diào)制冷機房進行施工，需先將大型設(shè)備就位后再完成其它配套附屬工程的施工任務(wù)。因此，本建筑機電工程擬定的施工工序為：①基礎(chǔ)設(shè)備安裝施工；②溴化鋰機組就位；③分、集水器就位；④機房內(nèi)水管、彎頭布置；⑤冷凍泵與冷卻泵就位；⑥制冷機房BIM三維建模；⑦配管作業(yè)；⑧空調(diào)機組單機運行調(diào)試。在對本建筑工程原擬定施工工序進行優(yōu)化基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了空調(diào)制冷機房機電設(shè)備順利安裝。

2.3 施工仿真模擬

在正式施工過程中，本工程基于BIM三維Revit模型，對空調(diào)制冷機房進行3D漫游檢查，確保本建筑工程機電設(shè)備檢修通道有效。在機房系統(tǒng)二次深化設(shè)計基礎(chǔ)上，本文通過BIM三維建模建立空調(diào)制冷機組主要設(shè)備材料BIM族庫，其中包括的相關(guān)設(shè)備有冷水機組、冷卻塔、分集水器、溫度表、壓力表等，涉及的相關(guān)技術(shù)參數(shù)有部分設(shè)備族的外觀、尺寸、空間位置等。與此同時，通過系統(tǒng)設(shè)備管路模型構(gòu)建，基于依照傳感器、控制閥門閥件定位原則，將各類閥門閥件及相關(guān)傳感器準確安裝于系統(tǒng)管路中，還結(jié)合優(yōu)化調(diào)整后的工程施工計劃，對本建筑工程空調(diào)制冷機房機電安裝施工全過程進行4D仿真模擬動態(tài)試驗展示，確保整個施工工藝流程合理、有序。圖1為優(yōu)化后機房內(nèi)水管、彎頭布置圖。

2.4 施工技術(shù)交底及質(zhì)量檢查

在本工程施工技術(shù)交底與質(zhì)量檢查過程中，通過播放如下圖所示的 BIM三維Revit模型示意圖和4D漫游動畫，對整個建筑工程空調(diào)制冷機房各個節(jié)點進行實時展示，且以三維或四維形式對機房部分節(jié)點進行全面展示。整個施工過程無需施工技術(shù)人員進行自行想象與構(gòu)思，畫面可視且清晰，更加便于不同部門施工人員進行協(xié)調(diào)配合與技術(shù)交底。在施工后期質(zhì)量控制與檢查階段，監(jiān)督機構(gòu)通過打印出的3D圖紙進行細部核實，并未發(fā)現(xiàn)有任何返工或現(xiàn)場變更清形。基于BIM模型，管理人員可集中對照檢查核實，實時動態(tài)監(jiān)督管理，從而提高了施工質(zhì)量，優(yōu)化了施工技術(shù)作業(yè)流程，縮短了施工周期，為建筑工程空調(diào)制冷機房機電設(shè)備安裝施工奠定了良好基礎(chǔ)。圖2為制冷機房三維模型。

圖1 優(yōu)化后機房內(nèi)水管、彎頭布置圖

圖2 制冷機房三維模型

綜上所述，本文結(jié)合工程實例，就某大型建筑空調(diào)制冷機房機電設(shè)備安裝施工中BIM技術(shù)相關(guān)應(yīng)用情況進行分析。分別通過對機房進行優(yōu)化設(shè)計、對施工工序進行調(diào)整和完善、施工仿真模擬及施工技術(shù)交底及質(zhì)量檢查，應(yīng)用結(jié)果表明，BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性、可視性與優(yōu)化性、模擬性與可出圖性幾大優(yōu)點。通過BIM三維Revit模型，不僅可對建筑機電工程中的空調(diào)制冷機房施工全過程進行動態(tài)展示與管理，還可進行質(zhì)量控制與技術(shù)流程優(yōu)化；簡化了施工工藝，縮短了施工周期，提高了施工質(zhì)量，創(chuàng)造了良好的施工效益。

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