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【智慧工厂】BIM+装配式安装 ——高效·安全·智能

BIM+装配式安装

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长久以来,传统机电安装与土建施工交叉进行,只有土建提供相应的工作进度,才能进行机电的深化设计和安装。

针对大型冷冻机房安装工程,土建多数情况只能分步提供场地,这就给机电设计人员出了难题——分段深化、分段下料、分段加工、分次运输、分段安装,效率极低。

另外,施工安全性一直是各方关注的焦点问题,然而传统的施工工艺始终无法避免较大安全隐患的工序。

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智慧工厂建设需要与时俱进,目前新建和改造的项目中对施工安全的要求越来越严格,近两年,装配式施工已加大投入,

逐渐延伸到复杂的设备机房,从开始的尝试阶段到现在的深度应用阶段,装配式机房逐一呈现,施工速度也在不断地被刷新,

广东德尔智慧厂房科技有限公司作为智慧工厂的专业建设者及管理者,实施推行BIM+装配式厂房工程解决方案,为客户提供高效、安全、智能的工程建设模式。

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BIM+装配式厂房工程概念及特点

——概念

基于BIM+装配式厂房工程解决方案,即采用BIM技术,充分考虑施工安装、节能环保、运营维护等因素,

设计出人性化、智能化、绿色节能的高精度机房模型,再出具工业级装配图纸,在预制加工厂进行模块化预制,待施工条件具备后,将模块运输至现场进行装配。

利用建筑信息模型BIM软件辅助设计,能够提前生成详尽的物料清单和物料规格,从而实现物料工厂化生产。

现场仅装配不加工(不做切管、焊接),具有降低成本(材料+人工)、无需明火焊接、工期短、减少材料浪费等特点。

——特点

设计标准化采用BIM设计,提前预设产品组库,根据设计方案自动生成精准的物料清单,实现对工程成本的精确控制,减少材料浪费。

生产工厂化提前确认工程所需管件(气管、液管、冷凝水管)、保温材料以及管道连接件的详尽尺寸,从而实现物料在工厂集中生产,统一配送,缓解了现场加工所造成的效率低下、材料浪费、安全隐患大等问题。

施工装配化基于BIM标准化设计和材料工厂化生产,管件及连接件无需在现场二次加工。装配式连接方式替代传统明火焊接,施工人员只需根据设计方案将管件与连接件装配起来,即可完成整个多联空调系统的现场安装工作,工作效率和安全性同时提高。

服务一体化采用EPC总承包商务模式,提供BIM设计、材料生产、安装指导等一整套相关服务。用户只需向总承包方提需求,免去了传统模式下同时面对设计方、施工方、材料供应商等多方的烦劳窘境。

管理信息化建立装配式编码体系,以此为基础使用工程管理ERP系统实现对BIM设计、材料工厂化加工、物流运输、现场装配、后期运维等过程的全生命周期监管。


BIM+装配式厂房工程的实施方案:DPTA四步法

D(Design)——BIM模型设计

项目设计人员采用BIM技术,只用测量现场场地整体的基本数据,不需要等待土建单位提供全部场地,便可以在BIM模型内建立起高精度机电模型和深化设计装配图,按照机械零件的标准,对构配件进行设计优化,精度提高到毫米级。

这种BIM化深化设计是分模块进行的,最大限度地集成了各类设备及管道,各个部分的排布更加合理,有利于设备后期的运输、拼装和检修维护。

BIM模型设计:某项目制冷机房设计方案

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模块化构件拆分:调制冷机房平面图

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模块化构件一次拆分:

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模块化构件二次拆分:

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模块化构件三次拆分:

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P(Prefabricate)——标准化预制

在BIM模型设计完成后,便可以导出构件精细加工工程图纸(2D),预制加工厂根据工程图精准下料、精准加工。构件加工完成后,预制加工厂再将主要构件组装成模块。

传统加工方式,预制构件无法做到精准下料,产生了大量的边角料,同时大量手工焊接、切割作业导致构件质量不稳定。

采用标准化预制方法精准下料加工,构件质量更高,构件边角料大大减少,节省了材料成本,许多弯曲或异形的管道、构件还可以实现工厂定制,质量、外观更好。

采用标准化预制,各个模块有望实现标准化生产,哪个项目需要哪个模块,可以快速生产,直接拉过去就可以组装,真正实现机房施工的“工业化”。

精准下料/加工/焊接:

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构件工厂定制:

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T(Transport)——模块化运输

采用传统施工方法,机房各部分量一段、做一段,各种构件只能分次运输,这个成本也不可小觑。DPTA装配式机房的所有模块和管段,均在预制加工厂提前完成装配,一次运输到位,运输成本大大降低。

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A(Assemble)——装配式安装

模块运到现场后,安装人员根据装配图,结合二维码标识系统,利用管段和螺栓连接起各个模块,就像“搭积木”一样,实现全程无焊作业。

具体来说,为了保证安装精度,项目通过活套法兰校正泵组间安装误差,实现严密连接;现场人员对照装配图纸,通过扫描二维码获得各冷机立管相应信息,

将其运输至相应的冷机前方对管安装;管道支架整体固定提升,通过特制插销,连接支架与预埋在土建结构上的钢板。

装配式安装:

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DPTA装配式安装的总结及优势:

总结:

采用BIM技术主导设备机房的深化设计、管线优化、组织排水、工厂预制、现场装配,BIM模型达到了毫米级。

工厂预制化加工后,进行现场模块化装配式安装,实现工厂与现场平行施工,有效地缩短工期,实现现场零动火、零污染,绿色环保、节约劳动力等效果。

优势:

速度更快:数字加工厂采用机器加工作业,效率远高于手工作业。一个按照传统施工方法需要3至4个月工程,而项目构件加工仅用时不到1个月,现场安装只需2天,有效避免了土建施工导致的工期延误。

质量更优:传统施工管道由人工下料焊接,质量不稳定,项目通过BIM高精度深化设计和全自动工厂化预制,实现了现场“零焊接”,装配、安装的精度均大大提升。

成本更低:在设计、生产、运输、施工各个环节的成本都有所降低。如果采用传统方法施工,一个需要20名工人3个月完成的工程,而装配式施工仅需2天,仅此一项就节约成本几十万元。

便于运维:由于采用BIM技术,设备管道可以通过二维码的形式集成于云端,手机“扫一扫”即可查询相关数据,与此同时,设备检修空间增大,方便设备后期检修维护和智能化管理,为客户提供增值服务。

环保节能:机房封闭狭小,传统施工“乌烟瘴气”,作业环境恶劣,劳动强度大。而装配化施工作业基本在工厂完成,现场几乎无烟尘、无噪音,大大改善劳动环境。

同时,项目还通过优化设计减少路由,所有三通都设计为顺水三通,有效减少管道阻力,提高设备运行效率。

BIM+装配式与传统方式的方案、效益比较

一、图纸的比较:

1、传统图纸平面图中难理清系统关系,及管道高程。系统流程图需要一定的专业能力才能看得懂,现场施工人员极易做错导致返工、浪费等。

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2、BIM装配式图系统关系,及管道高程可视化。精细化的BIM模型,安装误差较小,对于工人的专业技术要求较低,可直接比对3D图安装,但BIM设计周期、生成本相对较高。

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二、安装方式比较:

1.传统安装:

纯手工的方式质量低,后期安装过程中受施工人员技术水平影响,影响调试效率及增加后期运维工作量。

各专业交叉碰撞多,安装高程混乱,易造成返工浪费材料及影响使用空间。

2.装配式安装:

①材料预制化,现场无需加工,降低施工安全隐患、施工现场无焊接油漆作业污染;

②各专业可平行作业, 整体安装工期快、施工质量明显提升。

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三、材料数量及成本的比较:

1、传统安装:

传统安装数量多为估算数量,实际用量会有偏差,不易于成本控制。

2、装配式安装:

①通过BIM精细化设计,数量较为准确,如弯头、三通等管件的数量可统计出,易于采购,减少浪费;

②因分段在工厂加工现场组装,会比传统现场焊接多出很多法兰的数量。

(经过改造悬臂焊接机及管道支撑架,也可以焊接很长的管道,减少法兰数量)


基于BIM+装配式机房整体解决方案,避免了传统施工时现场组织混乱,安装配件容易错漏,质量不高,施工效率不高的缺陷。

大幅降低企业成本和能源损耗,提升企业整体的工程质量、进度和管理水平。

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点击次数:  更新时间:2020-03-16 10:13:45  【打印此页】  【关闭