基于BIM+的模块化装配式设备机房的研究应用

1、基于BIM+的模块化装配式设备机房的研究应用 -BIDA一体化工程技术体系汇 报 人：中建八局第一建设有限公司/刘益安日 期：2018年3月7日contents目录守心拓路敦行竞进“BIDA一体化”立项背景PART 1“BIDA一体化”发展历程PART 2“BIDA一体化”技术创新PART 3“BIDA一体化”成果总结PART 4“BIDA一体化”应用效果PART 5“BIDA一体化”推广前景PART 6守心拓路敦行竞进PART 1“BIDA一体化”工程技术体系立项背景守心拓路敦行竞进国办发201671号大力发展装配式建筑的指导意见发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新

2、型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。装配式建筑用预制部品部件在工地装配而成的建筑标准化设计 一体化装修工业化生产 信息化管理装配化施工 智能化应用守心拓路敦行竞进建市 201798号建筑业发展“十三五”规划发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。建筑业发展“十三五”时期主要任务一、

3、深化建筑业体制机制改革； 二、推动建筑产业现代化；三、推动建筑节能与绿色建筑发展； 四、发展建筑产业工人队伍；五、深化建筑“放管服”改革六、提高工程质量安全水平；七、促进建筑企业转型升级；八、积极开拓国际市场；九、发挥行业组织服务和自律作用。守心拓路敦行竞进住建部工程质量安全监管司2017年7月建筑业10项新技术2016版新：吸收大量的新技术、新材料、新工艺、新设备，在保证安全可靠的前提下注重技术先进性；推：能够在建筑业中切实推广，并且覆盖面广；用：广大建筑行业机构能够有效使用，并有好的应用效果。10项新技术机电安装工程技术一、基于BIM的管线综合技术； 二、导线连接器应用技术；三、可弯曲金属

4、导管安装技术； 四、工业化成品支吊架技术；五、机电管线及设备工厂化预制技术；六、薄壁金属管道新型连接安装施工技术；七、内保温金属风管施工技术；八、金属风管预制安装施工技术；九、超高层垂直高压电缆敷设技术；十、机电消声减震综合施工技术；十一、建筑机电系统全过程调试技术。守心拓路敦行竞进传统施工方式：传统施工方式：现场加工制作、现场装配安装；现场加工制作、现场装配安装；边干边量边改，材料浪费严重；边干边量边改，材料浪费严重；高空作业较多，安全隐患较大；高空作业较多，安全隐患较大；焊接作业较多，声光污染严重；焊接作业较多，声光污染严重；施工效率低下，工期进度缓慢；施工效率低下，工期进度缓慢；设计施工

5、脱节，专业错综交叉；设计施工脱节，专业错综交叉；守心拓路敦行竞进中建八中建八局、山东省住建厅、国家住建部局、山东省住建厅、国家住建部 科技研发立项项目。科技研发立项项目。守心拓路敦行竞进BIM Design全BIM化深化设计Industrial production工业化生产Dispaching物联网化配送Assembly construction模块化装配式施工MMMM级精细级精细化建族化建族全全BIMBIM化深化设计（化深化设计（B B）物流化定位配送物流化定位配送(D)(D)零件级加工图零件级加工图族族群模块化装配群模块化装配(A)(A)工业化预制加工工业化预制加工(I)(I)调试验收调

6、试验收收集资料收集资料“BIDA一体化”工程技术体系是集“全BIM化深化设计、工业化生产、物联网化配送、模块化装配式施工”为一体的工程技术体系。三新五面七化新技术新工艺新设备循环经济完美履约绿色建造科技创效设计引领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管理信息化守心拓路敦行竞进PART 2“BIDA一体化”工程技术体系发展历程BIDA1.0时代 BIM+管道工厂预制化技术BIDA2.0时代 BIM+管组工厂预制化技术BIDA3.0时代 BIM+模块化装配式施工技术守心拓路敦行竞进BIDA 1.0 BIM+管道工厂预制化技术实施项目：山东省千佛山医院项目机房种类：制冷机房建

7、筑面积：356机房体量：2台制冷机组、8台循环泵、2台板换、12台水处理设备应用效果：首次实现BIM+管道工厂预制化，7天装配完成守心拓路敦行竞进BIDA 2.0 BIM+管组工厂预制化技术实施项目：山东省建行综合营业楼项目机房种类：制冷机房建筑面积：330机房体量：3台制冷机组、8台循环泵、7台水处理设备应用效果：刷新现场装配速度，首次实现预制装配“逆做法”守心拓路敦行竞进BIDA 3.0 BIM+模块化装配式施工技术实施项目：天津鲁能绿荫里项目机房种类：制冷机房建筑面积：578机房体量：6台制冷机组、20台循环泵、2台板换、14台水处理设备应用效果：实现模块化预制、整体装配守心拓路敦行竞进

8、守心拓路敦行竞进PART 3“BIDA一体化”工程技术体系关键技术与创新BIM Design/全BIM化深化设计Industrial production/工厂化预制加工Distribution/物联网化运输配送Assembly construction/模块化装配式施工守心拓路敦行竞进编制设备样本技术要求，根据厂家提供的产品样本对机房内的机械设备、阀部件等构件进行1:1毫米级真实产品族群的建立，并不断积累扩充形成 “BIDA一体化”工程技术体系机房装配式施工的标准族库。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊

9、架天车系统整体提升精度把控A创新点：标准族群库标准建族，循环使用信息集成，数据提取按需载入，方便快捷几何精度不达标信息集成欠缺厂家族库不完善守心拓路敦行竞进基于BIM模型的高精度、可视化特点，将水泵、阀部件、管道、支吊架进行一体化整合设计，形成循环泵组装配单元和预制管组装配单元。装配单元分组划分因素：循环水泵的选型、数量、系统分类等；机房内的综合布置情况；装配单元的运输、吊装就位、安装条件等限制因素。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A专利：一种循环泵组装配单元的预制装配方法（发

10、明）、一种预制循环泵组装配单元（实用新型）创新点：装配运输预制设计模块化标准设计，效率翻倍高度集成，减少误差预制加工，提升质量整体装配，缩减工期守心拓路敦行竞进满足使用功能系统校核优化多专业一体化综合布置充分利用狭小机房空间结构安全操作检修空间充足设备管线成排成列质感与观感并重B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A全BIM化深化设计守心拓路敦行竞进在各参与方多方沟通交流中，针对不同方案的展示、比较及选择，利用BIM模型结合短焦互动投影技术、VR虚拟现实技术、MR增强现实技术等进行模

11、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30%。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A创新点：虚拟场景体验真实情况，验证方案互动讨论，实时修改，提升沟通效率模型施工一致性分析，可视化验收守心拓路敦行竞进B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A通过Revit插件，将机械设备、阀部件、预制构件的数据信息“一键”同步导入至BIM模

12、型中。为后续阶段基于BIM模型的RFID物料信息追溯管理搭建信息载体。守心拓路敦行竞进整体方案确定及模型信息同步完成后，直接利用Revit模型输出一整套色彩填充式“BIDA一体化”施工深化图，具体包括：基础布置图、设备布置图、排水沟布置图、机电综合图、机电专业图、装配单元加工图、预制管段加工图、支吊架加工图等。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A守心拓路敦行竞进建立预制加工基地，对预制厂家技术负责人、预制工人进行生产交底。根据高精度BIM模型导出的预制加工图纸，预制构件在工厂车间

13、采用自动化设备进行流水化数控加工生产。生产过程中对预制构件进行抽检。全部预制完成后，在工厂进行场外验收，并形成验收记录单。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A守心拓路敦行竞进B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A根据企业内控BIM模型色彩辨识系统，将不同系统预制管道的刷漆颜色与BIM模型中机电管线的颜色设置保持一致，层次清晰，方便辨识，装配过程中便于区分机电系统。创新

14、点：色彩辨识系统保温保护刷漆防腐图纸输出模型搭建守心拓路敦行竞进改进传统二维码“只能看，不能改”的弊端，通过自主研发的二维码云计算平台，将每个预制构件的加工信息、配送信息、验收信息和装配信息等制作成可双向追溯管理的二维码活码。装配管组二维码装配管组二维码图纸二维码图纸二维码设备铭牌二维码设备铭牌二维码B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A守心拓路敦行竞进利用BIM技术，进行预制装配单元和预制管组的装车运输模拟，合理摆放预制成品构件，充分利用运输车的空间，最大限度提升运输效率。下一步

15、，将依托BIM技术，针对预制成品的汽车运输，研发设计预制成品构件的可拆卸组合式承载框架，加强运输环节的成品保护和提升预制成品的运输效率。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A守心拓路敦行竞进预制部品部件的物资的信息追溯管理，采用自主研发的RFID物料追溯系统进行云端数据管控。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预制构件的信息。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组

16、合吊架天车系统整体提升精度把控A专利：一种基于BIM和RFID的建筑构件实时监测系统（实用新型）软件著作权：基于BIM的建筑信息全生命周期管理系统V1.0 中建八局一公司物资管理系统客户端软件V1.0 中建八局一公司物资管理系统手持端软件V1.0工法：基于无线射频识别技术和BIM技术相结合的机电设备快速施工工法科技评价：建筑物料追溯平台（RFID）结合BIM模型在机电工程中的应用（国内领先）创新点：装配运输预制设计模块化标准设计，效率翻倍高度集成，减少误差预制加工，提升质量整体装配，缩减工期守心拓路敦行竞进运输至施工现场后，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

17、节“随装随取”，实现物料的高效转运。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A守心拓路敦行竞进精细策划所有预制构件的装配顺序、装配方法等，并且在三维模型中进行虚拟建造，确保装配方案的可行性。同时，依托BIM模型，编制装配实施方案，向装配工人进行装配方案的三维技术交底。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A论文：浅谈制冷机房BIM+工厂预制化装配式施工应用 天津鲁能绿荫里项目

18、制冷机房一体化施工研究与应用工法：基于BIM+的制冷机房装配式施工工法（省部级） 制冷机房BIM+工厂预制化管道施工工法（局级）守心拓路敦行竞进栈桥式移动轨道栈桥式移动轨道针对循环泵组装配单元的运输，采用自主研发的可拆卸周转式栈桥移动轨道技术，在设备基础间搭建栈桥，利用卷扬机牵引、地坦克滑动的运输方式将装配单元运输就位。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A装配方案专利：一种可拆卸易周转式设备运输轨道创新点：轨道式运输，提升效率可拆卸拼装，节省材料约85%可周转使用，利用率达100%大面积

19、铺设钢板材料浪费严重运输效率低下栈桥移动守心拓路敦行竞进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。借助循环泵组装配单元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。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A装配方案专利：一种支吊架生根件及其焊接工装 一种可调节式组合吊架创新点：管道后续安装支吊架先安装管道形状规则组合式支吊架支吊架后组装管道先就位管道

20、形状不规则守心拓路敦行竞进为提高施工现场的装配效率，自主研发应用“天车系统”，帮助装配工人搬运小型预制管组或设备管件等。利用机械化的作业，极大的提高了施工速度，机房整体装配效率提升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供可靠便利的机械化作业工具。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A装配方案创新点：装配阶段提升整体效率维保阶段提供机械化工具天车系统提出需求 思路借鉴 设备转化守心拓路敦行竞进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

21、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。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A装配方案专利：一种落地耦合式支架整体提升装置创新点：整体提升安全隐患减少90%焊接作业减少100%装配效率提升90%高空作业，安全隐患焊接作业，声光污染分次安装，效率低下守心拓路敦行竞进建立装配机房的绝对坐标系，在设计阶段通过3D激光扫描技术复核土建施工偏差，根据现场实际情况调整BIM模型。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

22、。结合3D激光扫描技术，实时对比实体装配与BIM模型的尺寸偏差，及时调整修正。B标准族群模块设计深化设计方案优选数据同步深化出图预制加工色彩标识身份标识运输模拟物料追溯场地模拟ID装配方案栈桥移动组合吊架天车系统整体提升精度把控A守心拓路敦行竞进PART 4“BIDA一体化”工程技术体系成果总结专利10项论文2篇工法2项软件著作权3项国内领先技术1项BIM奖4项守心拓路敦行竞进经过科技查新，国、内外均未见有研究“BIDA一体化”工程技术体系及基于BIM+的模块化装配式设备机房的研究应用的文献报道。守心拓路敦行竞进10项专利，其中发明专利2项，实用新型专利8项。目前，已授权3项，受理7项。序号专

23、利名称1BIDA一体化工程技术体系2一种循环泵组装配单元的预制装配方法3一种支吊架生根件及其焊接工装4一种可拆卸易周转式设备运输轨道5一种落地耦合式支架整体提升装置6一种可调节式组合吊架7一种预制循环泵组装配单元8一种运输长管道的前拖车架9一种运输长管道的后拖车架10一种基于BIM和RFID的建筑构件实时监测系统守心拓路敦行竞进3项软件著作权。序号软件名称登记号1基于BIM的建筑信息全生命周期管理系统V1.02016SR3724932中建八局一公司物资管理系统客户端软件V1.02015SR2671153中建八局一公司物资管理系统手持端软件V1.02015SR284240守心拓路敦行竞进全国核心

24、期刊安装杂志论文2篇。序号论文名称刊物名称期号文章编号1天津鲁能绿荫里项目制冷机房一体化施工研究与应用安装2017年第7期，总第298期1002-3607（2017）07-0015-042浅谈制冷机房BIM+工厂预制化装配式施工应用安装2017年第7期，总第298期1002-3607（2017）07-0018-03守心拓路敦行竞进工法3项，其中局级工法1项，省部级工法2项。序号工法名称授奖单位授奖单位工法级别工法级别1制冷机房BIM+工厂预制化管道施工工法中建八局局级工法2基于BIM+的制冷机房装配式施工工法山东省住建厅省部级工法3基于无线射频识别技术和BIM技术相结合的机电设备快速施工工法山东省住建厅省部级工法守心拓路敦行竞进RFID结合BIM模型在机电工程中的应用，获得科技评价国内领先。守心拓路敦行竞进已获得全国权威协会BIM大赛一等奖4项，二等奖1项。序号大赛名称主办方主办方获奖类别获奖类别奖项等级奖项等级1天津市建设系统首届优秀项目管理BIM专项成果奖天津市建筑施工行业协会BIM专项成果一等奖2第六届“龙图杯”全国BIM大赛中国图学学会施工组二等奖3第八届“创新杯”建筑信息模型（BIM）应用大赛中国勘察设计协会综合类一等奖4第三届中国建设工程BIM大赛中国建筑业协会施工组一等奖52017中国安装之星全国BIM大赛中国安装协会施工