基于BIM模型风管预制加工技术应用

1、    基于bim模型风管预制加工技术应用    郝京徽摘要：信息技术的发展为现代机电工程施工技术带来了新的技术革新，bim作为当代主流技术阐释着各类管线与结构之间关系，并已广泛应用于建筑和机电工程各阶段。随着应用不断加深，bim模型风管预制加工将为未来施工发展趋势，凭借着生产速度快、质量高及综合减少人、材、机消耗受到众多应用者青睐。关键词：bim模型、revit、风管预制加工、综合降低消耗引言传统风管生产过程通常伴随着大量人力投入和物资、机械消耗，施工进度及质量人为影响因素过多。利用bim模型进行三维可视化和碰撞模拟，最大化、合理化利用空间，bim模块

2、化的预制利于缩短施工进度和降低消耗。1、工程概况案例基于昆明市轨道交通4号线，本机电安装工程为其中南段13座车站，线路长度为21.7km，建筑总面积约为210000，其中通风工程量约为80000。bim模型依据建设方提供的机电图纸，通过revit软件建立lod 400的标准模型，并经第三方对模型进行校核。1.1工程重点因车站分散、站线长及交叉施工等因素影响，传统安装现场放线、切割、装配等过程，存在场地空间局促、管线设备干涉碰撞、返工率和材料消耗高等弊端，对人员经验要求较严苛，不利于风管现场加工。此外由于上述过程均为紧前紧后工序，必须先后逐项完成，造成装配工期长、效率低下、安全文明管控难1。1.

3、2工程难点风管预制模型管段标准节与非标节制定为预制加工难点;加工设备主机为手工输入，为提高产品质量进行升级改造，使之能读取bim模型导出加工数据为本工程技术难点。2、应用介绍2.1 碰撞检测通过revit导出至navisworks中运行碰撞检查，其优点在于碰撞点更加直观和准确，将碰撞逐一消除后完成模型初步预制处理。以斗南站模型为例，在碰撞检测中，碰撞点共计135个，其中80%为软碰撞，需调整管线以确保管线排布合理。2.2 bim风管预制加工工艺简介风管预制加工主要步骤为：bim模型建立;预制管段深化;预制管段数量及规格提取;数据导入设备;加工生产;风管安装。2.3 矩形风管预制2.3.1 风管

4、五线生产线设备改造主流风管五线生产线数据均为手工输入，人为控制存在误差且效率低不能满足现场施工要求。通过对设备主板及接口进行升级改造，实现bim模型与设备间数据传输，改造原理为：原数据板更新升级，使其容储量满足读取要求对设备系统重新编程增加usb读取功能在主机端加设usb模块将bim模型数据导入进行试验与调试。2.3.2 矩形风管标准节非标节制定矩形风管预制以系统为单位。revit中预制风管标准节长度为1410mm，为适应设备设置为1240mm，通过revit筛选导出标准节与非标节数量、尺寸及板材厚度等信息。设备主机通过u盘连接可识别并读取txt.文本格式数据，输入编号即可实现bim模型与设备

5、间数据传输，进行流水线模式自动加工生产，设备加工误差为±5mm，进一步提升加工效率，降低人工输入误差，满足现场生产需求。所有工厂化预制风管以l片型出厂，提升装载体量约70%以上2。2.4 异形风管预制异形风管制作基于bim预制模型，通过revit插件导入至fabrication camduct加工软件中，其优点在于自动分解部件，按照镀锌钢板尺寸最大化排料，设备切割位置准确，其精度误差范围为±0.6mm。相较于人工，生产效率高、切割精度及质量大幅度提升。2.5 二维码物料追踪二维码物料追踪技术基于广联达bim5d平台的二维码功能，通过revit将bim预制风管模型转换为ifc

6、格式后导入bim5d平台，系统根据模型的id号生成二维码。此技术优点在于可以及时准确地掌握过程中各种构件的制造、运输和到场等信息，有利于减少现场成品堆放及二次搬运、提升工程管理效率。批量运输，根据组件编号按系统装车，避免组装过程中因编号不详或系统不完善导致施工中停工或返工3。3、人工制作与bim预制优劣分析3.1优势分析基于bim工厂化预制相较于传统人工现场加工模式其优点在于综合节约工程造价：人力资源节约，预制加工主要以设备加工为主，单人单机即可进行操作，大大节约人工消耗造成的成本增加;材料节约、降低损耗，bim预制由软件进行自动排版下料，做到 “量体取材”将板材最大化利用节约材料支出;加工效

7、率高，传统预制方式的管道预制深度只能达到25-35%而工厂化预制方式可以达到60%甚至更高4。质量提升，采用工厂化预制加工不依赖于加工人员专业素质，可以做到质量标准的统一，并以bim模型和3d施工图代替传统二维图纸指导现场施工，可以避免现场人员由于图纸误读引起施工出错5;施工进度加快，通过机械化、流水化作业将时间有效利用，利用施工安装进度的整体把控与提升。3.2 劣势分析基于bim工厂化预制加工也存在些许弊端及存在问题：尚不能完全自动化，风管五线生产线由5个料轴组成，根据板材规格及厚度的不同需人工进行换料：调试需专业人员，由于设备生产依靠主机及众多电线回路支撑，非专业人员往往造成设备断短路及部

8、件损坏。4、经济性分析预制管道加工厂的设立将人力资源整合且专业化程度大幅提升，加工效率、质量与精度，降低各专业交叉施工带来的影响。以本工程为例：人工费减少约54万元，材料整体消耗在传统风管加工消耗基础上降低3%，将风管加工（传统单站90天）周期缩短一半，风管安装（传统单站120天）周期缩短25%。虽bim模型建立初始所形成的人员、设备以及预制加工设备投入较大，但总体消耗降低显著，同时将会带来诸多隐形收益。5、总结基于bim模型风管预制加工技术实现风管生产的模块化、智能化、标准化、高效化，同时降低风管材料误差，提高感官质量。通过使用数控加工设备，打通与bim模型数据的数据对接，通过集成化方式与信

9、息化手段，使生产向着自动化、流水线式发展，为类似工程提供了借鉴。虽bim技术在国内仍处于发展阶段，随着施工人员和管理人员综合素质的提升，在机电安装工程中预制化普及程度将会大幅提高并推动整个行业的发展。参考文献1王玮，地铁车站机房管道预制化装配应用与探讨j，安徽建筑，2017。2胡涤凡，bim技术在某综合机电工程中的应用j，深化设计与bim技术安装，2018，1002-3607（2018）02-0055-03。3薛新铭，潭克林，胡春林，bim技术在管道预制加工中的應用j，安装，2016，1002-3607（2016）05-0059-034周国忠，周荣话，陈龙，分析bim技术与工厂化预制加工技术结合应用j，中国房地产业·上旬，2016。5田华，刘钊，田浪，bim技术在风管预制组合中的应用j，土木建筑工程信息技术，2016，1674-7461（2016