狭小空间排管新技术研究

1、狭小空间排管新技术研究单位：中铁铁建设集集团有限限公司QC小组名名称：中中铁建设设集团天天津分公公司十项项目QCC小组课题名称： 狭狭小空间间排管新新技术研研究 发表人：李李明龙时间：20013年11月目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc370675877 一、工程简简介 狭小空间排排管新技技术研究究一、工程简简介北塘小镇西西区中式式住宅BB地下室室车库建建筑面积积250000mm2，车库库层高22.9mm，车库库内机电电安装工工程包含含给水系系统、中中水系统统、采暖暖系统、通通风系统统、消火火栓系统统、喷淋淋系统等等，共设设集中式式水表间间11个，空间间小，设

2、设备多，施施工排管管比较困困难。水水表间分分布详见见表1-1：水表间规格格及编号号汇总表表表1-11区域水表间编号号水表间尺寸寸中水表数量量给水表数量量总装水表数数AA-14750*37000111122A-24200B-15090*22000111122CC-12720*250008816C-24300*20000101020C-34650*12000101020C-41650*150009918DD-13200*30000151530D-23100*24550131326EE-14800*19000151530E-24600*22000141428制表人：祝祝震制

3、表表时间220133年7月4日图1-1：水表间间设计详详图制图人：王王涛制图图时间：20113年7月2日二、QC小小组概况况2.1 QQC小组组简介及及成员组组成中铁建设集集团天津津分公司司承建的的北塘TTBD项项目北塘塘小镇工工程于220100年11月4日开工工，于220133年3月开始始北塘小小镇西区区中式住住宅B机电安安装工程程施工。针针对水电电安装工工程实际际特点与与管道综综合布置置的美观观性，特别是是狭小空空间排管管的合理理性。为为此QCC小组积极极开展了了“狭小空空间排管管新技术术研究”QC活动动。小组组成员构构成详见见表2-11：QC小组成成员情况况表表22-1小组概况小组名称中

4、铁建设集集团天津津分公司司十项目目QC小组组课题注册编编号QC/KTT-20013-11课题类型创新型小组成立时时间2012年年8月活动时间2013.7.0012013.11.15小组注册时时间2013.3.112课题名称狭小空间排排管新技技术研究究小组登记号号QC-20013-11人均年龄30岁平均接受QQC教育育时间36小时小组成员序号姓名年龄文化程度行政职务职称组内职务1李明龙31本科水电主管工程师组长2汪学广28本科总工工程师副组长3刘宝全43大专工程经理工程师组员4刘者睿26本科成本经理助工组员5祝震23本科技术员助工组员6王涛26本科质检员助工组员7颜炳发33本科技术员工程师组员8

5、刘继伟32高中班组长技术工人组员活动方式1.每月至至少活动动2次及不不定期活活动2.坚持出出勤，有有记录，有有成果（出出勤率1100%）获奖情况1.“降低低屋面管管根雨水水渗漏率率”获集团团公司二二等奖；2.提高“室内立立管吊洞洞楼板平平面成型型质量”，获20013全全国工程程建设优优秀QCC小组活活动结果果二等奖奖。制表人：李李明龙时时间：220133年7月1日照片2-11：进年年QC获奖奖拍摄人：王王涛拍摄摄时间：20113年6月26日2.2 小小组活动动计划进进度表图2-2：小计活活动进度度计划网网络图制图人：李李明龙制制图时间间：20013年年7月1日三、选择课课题3.1课题题选定小组

6、课题选选择表表表3-11序号课题分析评估综合得分选定课题可实施性经济性有效性课题严谨性性1利用CADD绘图解决决水表间间复杂管管线的布布置1、应用CCAD深深化绘图图可以有有效避免免返工，经济社社会效益益大。2、CADD可视化化弱，很很难解决决让人心心烦的管管线综合合图、剖剖面图的的绘制；没有BIIM，绘绘图过程程非常复复杂。3、CADD是一个个系统工工程，解解决复杂杂管线安安装问题题只是其其中之一一。12不选2利用BIMM三维建建模在安安装工程程的应用用1、BIMM目前国国外应用用较为领领先，国国内跟着着起步，可可实施性性强。2、经济社社会效益益大可最最大限度度节约人人力、材材料、资资金，提

7、提高施工工效率。3、BIMM优化设设计能力力强，可可有效解解决设计计中的的的疏忽和和不足。14不选3利用Maggic foor rreviit软件件在安装装工程中中模拟施施工1、可实施施性强2、经济社社会效益益大3、将施工工过程与与结果，在在数字虚虚拟世界界中预先先实现，可可以最大大限度减减少未来来真实世世界的遗遗憾。4、课题突突出了模模拟施工工的概念念，但未未体现狭狭小空间间的概念念。16不选4狭小空间排排管新技技术研究究1、可实施施性强2、经济社社会效益益大3、先虚拟拟施工，发发现问题题再优化化设计，将将最大限限度保障障工程建建筑企业业最终产产品的准准确、美美观、高高质量、富富于创新新。4

8、、课题命命名较为为全面且且针对性性强，主主题一目目了然。20选择评价标准：5分3分1分制表人：李李明龙制制表时间间：20013年年7月15日3.2选题题理由（1）随着着建筑技技术水平平的发展展，建筑筑物内功功能增多多，机电电系统越越来越齐齐全，管管线设备备越来越越多，对对我们机机电安装装行业内内的施工工水平和和管线综综合布置置技术的的应用提提出了更更高的要要求。（2）对于于北塘小小镇西区区中式住住宅B水表间间设计空空间小，可可利用的的面积少少，为了了满足施施工和后后期检修修空间的的要求，在在突破二二维设计计的基础础上，利利用BIIM技术术进行三三维模拟拟施工。以我公司的的北塘TTBD项项目新中

9、中式地产产大院工工程为例例，20011年年9月按二二维设计计的CAAD图纸纸机电安安装工程程全部施施工完成成，但机机电安装装整改工工程费用用约为55万元，其其中有880%的的整改费费用为水水表间（F-1、F-2）整改费用，F-1、F-2水表间进行整改的原因有管线空间布局不合理，美观性差等因素，具体整改原因如表3-2 F-1、F-22水表间间排管整整改原因因汇总表表表3-2序号项目频数频率（%）累计频率（%）1整体空间布布局不理理、无亮亮点2634.67734.6772空间管线布布置杂乱乱、美观观性差2026.67761.3443阀部件空间间位置布布置不合合理1520.00081.3444检修空

10、间不不符合规规范的要要求1216.00097.3445其他22.661006合计75100制表人：汪汪学广制制表时间间：20013年年7月15日图3-1： F-1、F-22水表间间排管整整改原因因排列图图制图人：王王涛制图图时间：20113年7月18日从排列图中中可以看看出F-1、F-22水表间间排管施施工管线线整体空空间布局局不合理、无无亮点，空间管管线布置置杂乱、美美观性差差和阀部件件空间位位置布置置不合理理三项占占了811.344%。为为此，我我们迫切切需要一一种新技技术来解解决北塘塘小镇西西区中式式住宅BB水表间间安装施施工的三三大难题题。（3）建设设单位多多次在工工程例会会上提出出，

11、本工工程地下下室层高高低，总总承包方方须在施施工前做做详细的的机电安安装工程程施工策策划，应应用BIIM新技技术合理理安排好好专业管管线的敷敷设位置置以及水水表间三三维模拟拟施图。四、设定目目标4.1 目目标设定定制图人：李李明龙制制图时间间：20013年年7月18日4.2 目目标可行行性分析析制图人：颜颜炳发制制图时间间：20013年年7月25日五、提出并并确定最最佳方案案5.1 提提出方案案2013年年8月2日，建建设单位位、监理理单位和和小组全全体组员员在项目目部会议议室召开开了BIIM技术术应用专专题会，并并将国际际上流行行的几款款BIMM应用软软件（RReviit、MaggiCAAD

12、 ffor revvit、MaggiCAAD ffor CADD）与项项目实际际情况相相结合、从从绘图方方法、绘绘图效率率、使用用难易、适适用范围围、优势势等方面面进行了了对比，选选择MaagiCCAD forr reevitt软件更更能适用用于本建建筑机电电设备安安装工程程领域。应应用BIIM建模模在北塘塘小镇西西区中式式住宅BB项目地地下车库库水表间间排管施施工中应应用。小组人员围围绕BIIM新技技术施工工这个主主题，展展开讨论论，分别别从BIIM建模模软件的的选择、BIM建模范围、BIM建模深度三个方面提出了具体的BIM实施方案。小组方案提提出表表表5-11方案方案内容方案一每个区域建建

13、立一个个表间模模型，其其余布管管方式参参考该区区的三维维模型方案二每个表间按按单专业业单独建建立三维维模型方案三水表间多专专业建立立BIMM模型综综合运用用制表人：祝祝震制表表时间：20113年8月12日5.2 确确定最佳佳方案QC小组对对上述三三种方案案，从可可实施性性，经济济合理性性、时间间性、有有效性，其其他影响响等多方方位进行行分析、评评估与优优选。详详见表55-2。方案对比分分析表表表5-22方案技术难易时间性可能出现的的问题经济性合理性结论方案一有CAD基基础，经经过3天的BIIM软件件培训，就就能逐渐渐熟练掌掌握建模时间：5天返工从新安安装时间间：3天管道安装完完成后返返工多美观

14、性差培训费用：0.55万元/天*3天=1.5万元元返工费：1150元元/天*3人*3天=13350元元材料损耗费费：211m*115=3315元元注：DN332的管管材每米米15元建模不够彻彻底指导施工性性差三维建模不不齐全，现现场实际际情况有有偏差方案二技术难易同同方案一一建模时间：5天返工从新安安装时间间：2天容易发生碰碰撞造成返工严严重培训费用：0.55万元/天*3天=1.5万元元返工费：1150元元/天*3人*2天=9000元材料损耗费费：155m*115=2225元元注：DN332的管管材每米米15元按单专业单单独建模模，管道道综合性性差指导施工性性差三维建模不不彻底，不不能体现现B

15、IMM的应用用价值方案三技术难易同同方案一一建模时间：5天返工从新安安装时间间：0天出现无法对对照模型型施工的的概率非非常低培训费用：0.55万元/天*3天=1.5万元元返工费：00元材料损耗费费：2*15=30元元注：DN332的管管材每米米15元三维建模合合理指导实际施施工能力力强使BIM模模型达到到最佳，充充分利用用管线综综合技术术，确保保空间布布置美观观，检修修空间达达到要求求制表人：李李明龙制制表时间间：20013年年8月18日对以上三种种方案的的对比分分析，小小组成员员一致认认为“水表间间多专业业建立BBIM模模型综合合运用”方案为最最佳方案案。5.3 方方案实施施中必须须研究解解

16、决的问问题通过上述分分析和评评价，实实施“水表间间多专业业建立BBIM模模型综合合运用”还需解解决好BBIM软软件操作作技能提提高、各各专业三三维建模模设计碰碰撞解决决、BIIM模型型在实际际施工过过程的控控制三方方面的工工作，经经过小组组成员的的分析讨讨论，提提出亲和和图见图图5-11图5-1 亲和和图制图人：李李明龙制制图时间间：20013年年8月20日（1）BIIM软件件操作技技能提高高，见表表5-3方案对比分分析表表表5-3方案选定优缺点分析结论每周一次请请BIMM老师组织织培训每周请BIIM老师师进行培培训需要要的费用用高，案案每月44次计算算，本QQC活动动共4个月，每每次培训训费

17、为550000元，则则需要的的费用为为：4*4*550000=8000000元优点:能使BIMM建设人人员熟练练掌握BBIM建建模软件件的应用用；能及时对所所遇到的的问题进进行沟通通；缺点:时间较长，会会影响施施工进度度；成本费用高高；该方案技术术有保障障，费用用高，进进度增加加集中培训33天后，每每周不少少于7小时自自学练习习集中培训33天，每每天的培培训费用用为50000元元，则需需要的总总费用为为3*550000=1550000元优点:三维建模和和施工可可以同时时进行；成本费用少少；缺点:必须加强过过程控制制，操作作技术掌掌握需要要一个过过程对BIM建建设人员员整体素素质要求求高；该方案

18、工期期保证，费费用少，但但对过程程控制要要严制表人：刘刘者睿制制表时间间：20013年年8月21日经过小组分分析、讨讨论，我我们决定定“采用集中中培训33天后，每每周不少少于7小时自自学练习习”的方案案（2）各专专业三维维建模设设计碰撞撞解决，见见表5-4方案对比分分析表表表5-4方案选定优缺点分析结论调整水管管子占空间间位置小小，上下下翻比较较容易优点:符合合小管让让大管的的原则；缺点:无压压管不能能随意避避让；该方案避让让容易，不不影响空空间布局局美观调整桥架空间小，不不太适合合上下翻翻优点:宽度度较小的的容易调调整缺点: 宽宽度较大大的不易易调整，且且需要的的空间大大；该方案尽量量少调整

19、整，调整整过多影影响空间间布局美美观调整风管占有空间大大，不易易调整优点：在不不影响风风量的前前提下，可可以调整整宽高比比；缺点：占用用空间大大，不易易调整该方案尽量量少调整整，最好好成直线线布置管线综合确确定调整整专业管管道针对具体部部位，具具体专业业进行调调整优点：同时时考虑了了各专业业的避让让原则，同同时考虑虑了施工工中的各各种调整整难难度度缺点：耗时时多，可可能出现现造价高高的让造造价低的的该方案充分分利用管管线综合合布置技技术，确确保空间间布管美美观，狭狭小空间间检修空空间符合合规范要要求制表人：颜颜炳发制制表时间间：20013年年8月21日经小组李明明龙、王王涛、刘刘宝全、颜颜炳发

20、在在20113年8月215日对在在E区采用用管线综综合布置置技术的的E-11、E-22水表间间进行实实地考察察，发现现大多数数碰撞冲冲突都是是通过调调整水管管来进行行避让的的，局部部出现了了避让不不当的地地方，特特别狭小小的空间间是对风风管的宽宽高比做做了调整整，最后后小组人人员通过过进一步步的分析析、讨论论决定采采用“管线综综合确定定调整专专业管道道”。（3）BIIM模型型在实际际施工过过程的控控制，见见表5-5方案对比分分析表表表5-5方案选定优缺点分析结论按模型平、立立、剖面面图进行行施工把三维模型型转换成成工程施施工中常常用的CCAD图图形优点:工人人容易接接受常规规的CAAD图纸纸施

21、工，对对工人的的操作水水平相对对较低；缺点:施工工细节不不能有效效控制；工人容易接接受，对对工人的的操作水水平相对对较低，但但对施工工质量不不能有效效控制按模型直接接施工利用三维模模型图纸纸指导实实际施工工优点：施工工快捷、简简单；缺点：对施施工细节节不能有有效控制制；对工人的识识图能力力要求较较高，施施工快捷捷、简单单，但对对施工细细节质量量不能有有效控制制按模型进行行下料组组装，直直接进行行施工利用三维模模型对空空间进行行划线定定位、下下料，然然后根据据模型图图进行施施工优点：准确确定位，施施工快捷捷，对各各细部做做出了工工艺和技技术要求求缺点：对工工人的操操作水平平要求交交高施工快捷，简

22、简单，空空间定位位准确，且且对各细细部的质质量能有有效控制制制表人：汪汪学广制制表时间间：20013年年8月22经小组李明明龙、颜颜炳发、王王涛、汪汪学广在在20113年8月1225日对对施工现现场的工工人进行行交流以以及进行行操作性性试验，操操作最快快、施工工质量最最好、空空间布局局最美观观的是采采用“按模型型进行下下料组装装，直接接进行施施工”。最后后小组人人员决定定采用“按模型型进行下下料组装装，直接接进行施施工”。5.4 确确定最佳佳方案图5-2 最佳佳方案确确定图制图人：祝祝震制图图时间：20113年8月26日六、制定对对策对策表序号方案对策（whatt）目标（why）措施（how）

23、地点（wherre）完成时间（whenn）责任人（who）1BIM软件件操作技技能提高高参加培训，每每周BIIM建设设人员学学习不少少于7小时1、BIMM建设人人员培训训率1000%；2、BIMM建设人人员一周周内软件件熟练操操作8小时；1、利用33天时间间进行BBIM建建模软件件进行培培训；2、软件熟熟练过程程中遇到到问题与与BIMM建模软软件培训训方沟通通，及时时解决；3、每周BBIM建建设人员员软件熟熟练考核核登记；会议室2013年年7月688日李明龙王涛汪学广2各专业三维维建模设设计碰撞撞解决组织图纸会会审，确确定各专专业管线线间的标标高、位位置、走走向1、设计标标高重叠叠处1000%

24、解解决；2、管道碰碰撞无1、三维建建模调整整原设计计标高时时邀请业业主、监监理、设设计院参参加专项项图纸会会审；2、标高确确定后四四方签字字确认；3、根据确确定的新新标高调调整、管管道走向向进行三三维模型型调整，并并生成三三维模型型图；现场办公室室2013年年5月7220日李明龙王涛汪学广颜炳发3BIM模型型在实际际施工过过程的控控制加强技术交交底和培培训，重重点抓施施工过程程监控1、水表间间管道道道排距1150mmm，预预留水表表安装空空间3550mmm；2、水表间间检修空空间满足足5000mm以以上；3、返工率率控制在在2%以内内1、三维模模型图确确保施工工人员每每人一份份；2、根据三三维

25、模型型图结合合深化的的二维施施工蓝图图进行详详细的施施工技术术交底；3、加强新新工艺指指导，管管道密集集区采用用综合支支吊架；4、安装过过程中，加加强施工工过程监监督，重重点部分分排专人人监管，确确保工人人接受BBIM指指导施工工理念A-1、AA-2水水表间2013年年8月2220日李明龙王涛汪学广祝震制表人：李李明龙制制表时间间：20013年年8月26日七、对策实实施图7-1 三维维建模方方案总体体设施流流程图制图人：李李明龙制制图时间间：20013年年9月1日实施一：参参加培训训，每周周BIMM建设人人员学习习不少于于7小时实施一对策参加培训，每每周BIIM建设设人员学学习不少少于7小时培

26、训过程2013年年7月688日组织BIIM建设设人员集集中参加加培训，培培训时间间为3天，培培训内容容主要为为BIMM三维建建模软件件操作。图7-2：BIMM软件培培训图片片培训考勤登登记表图7-3：BIMM培训考考核登记记表实施效果小组成员通通过培训训后先后后对照课课件进行行了每周周的自学学练习，完完成掌握握了BIIM建模模软件的的操作技技能，220133年7月19日至至7月25日，针针对水表表间狭小小空间部部位进行行建模。模型建立的过程就是机电模拟施工的过程，三维模型形象、直观、是实际施工的缩小版，可预演将来安装的实物，发现不足及时调整改善，对施工有极大的帮助。制表人：王王涛制表表时间：2

27、0113年9月2施工二：组组织图纸纸会审，确确定各专专业管线线间的标标高、位位置、走走向实施二对策组织图纸会会审，确确定各专专业管线线间的标标高、位位置、走走向实施过程1、三维模模型建立立完毕以以后，我我们重点点检查管管线设备备与土建建的梁柱柱、墙体体的位置置和标高高以及检检修空间间必须满满足规范范的要求求，小组组目标为为5000mm以以上。采采用软件件的三维维碰撞检检查功能能进行检检查，检检查后，发发现各专专业管线线设备标标高、空空间位置置重叠等等问题。2、针对这这些问题题，项目目部与220133年8月3日组织织了一次次深化设设计专项项图纸会会审，面面对设计计院、业业主、监监理，利利用三维维

28、投影模模拟施工工，并将将施工可可能存在在的问题题一一演演示出来来，然后后有设计计进行核核实，解解答最终终确认。3、小组成成员根据据答复，对对三维模模型进行行调整，并并重新生生成三维维模型图图。实施效果图7-4：深化后后二维CCAD平平面图图7-5：BIMM三维建建模图制表人：李李明龙制制表时间间：20013年年9月5日图7-6：水表间间三维效效果图制图人：李李明龙制制图时间间：20013年年9月6日图7-7：水表间间模拟三三维效果果图制图人：李李明龙制制图时间间：20013年年9月6日实施三：加加强技术术交底和和培训，重重点抓施施工过程程监控实施三对策加强技术交交底和培培训，重重点抓施施工过程

29、程监控对策实施1、召开项项目部专专项会议议，小组组组长主主持，项项目部管管理人员员和全体体工人全全部参加加，首先先对工人人进行了了质量意意识教育育，明确确了施工工的质量量、细部部做法、美美观性，并并逐条进进行了详详细的交交底，最最后特别别明确必必须严格格对照三三维模型型并结合合二维蓝蓝图上的的管线标标高、定定位尺寸寸进行施施工。2、20113年8月10日水水表间安安装施工工开始，王王涛对管管线空间间的布置置、施工工工艺的的要求、施施工细部部的处理理进行了了全过程程的指导导，达到到了预期期效果。在在随后的的施工过过程中，各各专业施施工员加加强了巡巡检，确确保工人人不随意意进行安安装。3、施工安安

30、装结束束后，整整体效果果非常好好，没有有出现各各专业管管线交叉叉、碰撞撞的问题题，也没没有出现现因标高高、结构构问题，无无法安装装的问题题，所有有机电管管线均一一次安到到位，未未产生返返工现象象。空间间分配合合理，设设备、阀阀门、仪仪表成排排成线、管管线布置置美观、大大方。各各种支架架埋设平平整牢固固，排列列整齐，间间距合理理，与管管道接触触紧密，固固定牢靠靠。实施效果图7-8：水表间间施工效效果图图7-9：水表施施工效果果图制表人：王王涛制表表时间：20113年9月12日八、效果检检查8.1 小小组目标标完成情情况完成了地下下室111个水表表的深化化设计，提高设设计质量量。对施施工蓝图图21

31、00处进行行了深化化设计和和调整，进进一步提提高了原原设计的的质量和和施工质质量。返返工率为为0，安装装一次到到位，无无形中节节省了人人工、材材料费用用。图8-1：D-11、D-22水表间间安装效效果拍摄人：李李明龙拍拍摄时间间：20012年年10月15日BIM建模模优化原原设计部部位汇总总表表8-11序号部位调整管道空空间布局局（处）调整管道标标高（处处）优化阀门安安装位置置（处）优化检修空空间尺寸寸（处）1A-156522A-267333B-188414C-165725C-285626C-376517C-494628D-165729D-2358110E-1725211E-2646212小计

32、7157622013总计210制表人：祝祝震制表表时间：20113年10月18日8.2经济济效益根据北塘TTBD项项目新中中式地产产大院工工程的FF-1、F-22水表整整改的费费用可知知，每个个水表间间整改拆拆除的人人工费约约为5000元、材材料费用用约为3300元元、机械械费用约约为1000元，从从新安装装的人工工费约5500元元。北塘塘小镇西西区中式式住宅BB水表间间的返工工整改率率为0，本工工程共有有11个水水表间，则则本次活活动共节节约费用用如下：（500+3000+1000+5500）11=154400.00元元。8.3 社社会效益益1、本次活活动受到到了业主主、设计计单位和和监理单单位的一一致好评评，建设设单位也也向在北北塘TBBD项目目中其他他建设单单位宣传传了我公公司使用用BIMM在该工工程的应应用成效效。2、本次活活动推动动了项目目部BIIM建设设人员在在施工方方案以及及公司招招投阶段段应用BBIM技技术进行行施工方方案设计计和投标标方案的的技术设设计。3、通过本本次活动动使公