講座論壇 / Lecture Forum

【智慧工廠】BIM+裝配式安裝 ——高效·安全·智能

BIM+裝配式安裝

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長久以來,傳統機電安裝與土建施工交叉進行,只有土建提供相應的工作進度,才能進行機電的深化設計和安裝。

針對大型冷凍機房安裝工程,土建多數情況只能分步提供場地,這就給機電設計人員出了難題——分段深化、分段下料、分段加工、分次運輸、分段安裝,效率極低。

另外,施工安全性一直是各方關注的焦點問題,然而傳統的施工工藝始終無法避免較大安全隱患的工序。

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智慧工廠建設需要與時俱進,目前新建和改造的項目中對施工安全的要求越來越嚴格,近兩年,裝配式施工已加大投入,

逐漸延伸到復雜的設備機房,從開始的嘗試階段到現在的深度應用階段,裝配式機房逐一呈現,施工速度也在不斷地被刷新,

廣東德爾智慧廠房科技有限公司作為智慧工廠的專業建設者及管理者,實施推行BIM+裝配式廠房工程解決方案,為客戶提供高效、安全、智能的工程建設模式。

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BIM+裝配式廠房工程概念及特點

——概念

基于BIM+裝配式廠房工程解決方案,即采用BIM技術,充分考慮施工安裝、節能環保、運營維護等因素,

設計出人性化、智能化、綠色節能的高精度機房模型,再出具工業級裝配圖紙,在預制加工廠進行模塊化預制,待施工條件具備后,將模塊運輸至現場進行裝配。

利用建筑信息模型BIM軟件輔助設計,能夠提前生成詳盡的物料清單和物料規格,從而實現物料工廠化生產。

現場僅裝配不加工(不做切管、焊接),具有降低成本(材料+人工)、無需明火焊接、工期短、減少材料浪費等特點。

——特點

設計標準化采用BIM設計,提前預設產品組庫,根據設計方案自動生成精準的物料清單,實現對工程成本的精確控制,減少材料浪費。

生產工廠化提前確認工程所需管件(氣管、液管、冷凝水管)、保溫材料以及管道連接件的詳盡尺寸,從而實現物料在工廠集中生產,統一配送,緩解了現場加工所造成的效率低下、材料浪費、安全隱患大等問題。

施工裝配化基于BIM標準化設計和材料工廠化生產,管件及連接件無需在現場二次加工。裝配式連接方式替代傳統明火焊接,施工人員只需根據設計方案將管件與連接件裝配起來,即可完成整個多聯空調系統的現場安裝工作,工作效率和安全性同時提高。

服務一體化采用EPC總承包商務模式,提供BIM設計、材料生產、安裝指導等一整套相關服務。用戶只需向總承包方提需求,免去了傳統模式下同時面對設計方、施工方、材料供應商等多方的煩勞窘境。

管理信息化建立裝配式編碼體系,以此為基礎使用工程管理ERP系統實現對BIM設計、材料工廠化加工、物流運輸、現場裝配、后期運維等過程的全生命周期監管。


BIM+裝配式廠房工程的實施方案:DPTA四步法

D(Design)——BIM模型設計

項目設計人員采用BIM技術,只用測量現場場地整體的基本數據,不需要等待土建單位提供全部場地,便可以在BIM模型內建立起高精度機電模型和深化設計裝配圖,按照機械零件的標準,對構配件進行設計優化,精度提高到毫米級。

這種BIM化深化設計是分模塊進行的,最大限度地集成了各類設備及管道,各個部分的排布更加合理,有利于設備后期的運輸、拼裝和檢修維護。

BIM模型設計:某項目制冷機房設計方案

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模塊化構件拆分:調制冷機房平面圖

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模塊化構件一次拆分:

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模塊化構件二次拆分:

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模塊化構件三次拆分:

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P(Prefabricate)——標準化預制

在BIM模型設計完成后,便可以導出構件精細加工工程圖紙(2D),預制加工廠根據工程圖精準下料、精準加工。構件加工完成后,預制加工廠再將主要構件組裝成模塊。

傳統加工方式,預制構件無法做到精準下料,產生了大量的邊角料,同時大量手工焊接、切割作業導致構件質量不穩定。

采用標準化預制方法精準下料加工,構件質量更高,構件邊角料大大減少,節省了材料成本,許多彎曲或異形的管道、構件還可以實現工廠定制,質量、外觀更好。

采用標準化預制,各個模塊有望實現標準化生產,哪個項目需要哪個模塊,可以快速生產,直接拉過去就可以組裝,真正實現機房施工的“工業化”。

精準下料/加工/焊接:

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構件工廠定制:

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T(Transport)——模塊化運輸

采用傳統施工方法,機房各部分量一段、做一段,各種構件只能分次運輸,這個成本也不可小覷。DPTA裝配式機房的所有模塊和管段,均在預制加工廠提前完成裝配,一次運輸到位,運輸成本大大降低。

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A(Assemble)——裝配式安裝

模塊運到現場后,安裝人員根據裝配圖,結合二維碼標識系統,利用管段和螺栓連接起各個模塊,就像“搭積木”一樣,實現全程無焊作業。

具體來說,為了保證安裝精度,項目通過活套法蘭校正泵組間安裝誤差,實現嚴密連接;現場人員對照裝配圖紙,通過掃描二維碼獲得各冷機立管相應信息,

將其運輸至相應的冷機前方對管安裝;管道支架整體固定提升,通過特制插銷,連接支架與預埋在土建結構上的鋼板。

裝配式安裝:

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DPTA裝配式安裝的總結及優勢:

總結:

采用BIM技術主導設備機房的深化設計、管線優化、組織排水、工廠預制、現場裝配,BIM模型達到了毫米級。

工廠預制化加工后,進行現場模塊化裝配式安裝,實現工廠與現場平行施工,有效地縮短工期,實現現場零動火、零污染,綠色環保、節約勞動力等效果。

優勢:

速度更快:數字加工廠采用機器加工作業,效率遠高于手工作業。一個按照傳統施工方法需要3至4個月工程,而項目構件加工僅用時不到1個月,現場安裝只需2天,有效避免了土建施工導致的工期延誤。

質量更優:傳統施工管道由人工下料焊接,質量不穩定,項目通過BIM高精度深化設計和全自動工廠化預制,實現了現場“零焊接”,裝配、安裝的精度均大大提升。

成本更低:在設計、生產、運輸、施工各個環節的成本都有所降低。如果采用傳統方法施工,一個需要20名工人3個月完成的工程,而裝配式施工僅需2天,僅此一項就節約成本幾十萬元。

便于運維:由于采用BIM技術,設備管道可以通過二維碼的形式集成于云端,手機“掃一掃”即可查詢相關數據,與此同時,設備檢修空間增大,方便設備后期檢修維護和智能化管理,為客戶提供增值服務。

環保節能:機房封閉狹小,傳統施工“烏煙瘴氣”,作業環境惡劣,勞動強度大。而裝配化施工作業基本在工廠完成,現場幾乎無煙塵、無噪音,大大改善勞動環境。

同時,項目還通過優化設計減少路由,所有三通都設計為順水三通,有效減少管道阻力,提高設備運行效率。

BIM+裝配式與傳統方式的方案、效益比較

一、圖紙的比較:

1、傳統圖紙平面圖中難理清系統關系,及管道高程。系統流程圖需要一定的專業能力才能看得懂,現場施工人員極易做錯導致返工、浪費等。

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2、BIM裝配式圖系統關系,及管道高程可視化。精細化的BIM模型,安裝誤差較小,對于工人的專業技術要求較低,可直接比對3D圖安裝,但BIM設計周期、生成本相對較高。

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二、安裝方式比較:

1.傳統安裝:

純手工的方式質量低,后期安裝過程中受施工人員技術水平影響,影響調試效率及增加后期運維工作量。

各專業交叉碰撞多,安裝高程混亂,易造成返工浪費材料及影響使用空間。

2.裝配式安裝:

①材料預制化,現場無需加工,降低施工安全隱患、施工現場無焊接油漆作業污染;

②各專業可平行作業, 整體安裝工期快、施工質量明顯提升。

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三、材料數量及成本的比較:

1、傳統安裝:

傳統安裝數量多為估算數量,實際用量會有偏差,不易于成本控制。

2、裝配式安裝:

①通過BIM精細化設計,數量較為準確,如彎頭、三通等管件的數量可統計出,易于采購,減少浪費;

②因分段在工廠加工現場組裝,會比傳統現場焊接多出很多法蘭的數量。

(經過改造懸臂焊接機及管道支撐架,也可以焊接很長的管道,減少法蘭數量)


基于BIM+裝配式機房整體解決方案,避免了傳統施工時現場組織混亂,安裝配件容易錯漏,質量不高,施工效率不高的缺陷。

大幅降低企業成本和能源損耗,提升企業整體的工程質量、進度和管理水平。

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點擊次數:  更新時間:2020-03-16 10:13:45  【打印此頁】  【關閉
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