狭小空间排管新技术

狭小空间排管新新新技术研研究单位：中铁建设设设集团有有限公公司QC小组名称：：中中铁建设集集集团天津津分公公司十项项目QQC小组课题名称：狭狭小空间间排管管新技术术研究究发表人：李明龙龙龙时间：201333年11月目录一、工程简介狭小空间排管新新新技术研研究一、工程简介北塘小镇西区中中中式住宅B地下室车车库库建筑面面积2250000mm2，车库层层高高2.9m，车车库内机电电安安装工程程包含含给水系系统、中中水系统统、采采暖系统统、通通风系统统、消消火栓系系统、喷喷淋系统统等，共设集集中中式水表表间111个，空间小小，设设备多，施施工工排管比比较困困难。水表表间间分布详详见表表1-1：水表间规格及编编编号汇总总表表表1-1区域水表间编号水表间尺寸中水表数量给水表数量总装水表数AA-14750*377700111122A-24200*144400151530BB-15090*222200111122CC-12720*2555008816C-24300*200000101020C-34650*122200101020C-41650*1555009918DD-13200*300000151530D-23100*244450131326EE-14800*199900151530E-24600*222200141428制表人：祝震制制制表时间20013年7月4日图1-1：水表表表间设计详详图图制图人：王涛制制制图时间间：22013年7月2日二、QC小组概概况2.1QC小小小组简介介及成成员组成成中铁建设集团天天天津分公公司承承建的北北塘TTBD项目北北塘小镇镇工程程于20100年11月4日开工，于于于2013年3月开始北塘塘小小镇西区区中式式住宅B机电安装装工工程施工。针针对水电安安装装工程实际际特特点与管道道综综合布置置的美美观性，特别是狭狭小小空间排排管的的合理性性。为为此QC小组积极开开展展了“狭小空间间排排管新技技术研研究”QC活动。小小组成员员构成成详见表2-1：QC小组成员情情况况表表2--1小组概况小组名称中铁建设集团天天天津分公公司十十项目QC小组课题注册编号QC/KT-2220133-111课题类型创新型小组成立时间2012年8月月月活动时间2013.7...01～2013.1111.15小组注册时间2013.3...12课题名称狭小空间排管新新新技术研研究小组登记号QC-201333-111人均年龄30岁平均接受QC教教教育时间间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刘继伟32高中班组长技术工人组员活动方式1.每月至少活活动动2次及不定定期活活动2.坚持出勤，有有有记录，有有成成果（出出勤率率100%）获奖情况1.“降低屋面面面管根雨雨水渗渗漏率”获集团公公司二二等奖；；2.提高“室内内内立管吊吊洞楼楼板平面面成型型质量”，获20113全国工工程建设设优秀QC小组活动动结果果二等奖奖。制表人：李明龙龙龙时间：20013年7月1日照片2-1：进进进年QC获奖拍摄人：王涛拍拍拍摄时间间：22013年6月26日2.2小组活活活动计划划进度度表图2-2：小计计计活动进度度计计划网络络图制图人：李明龙龙龙制图时间：20013年7月1日三、选择课题3.1课题选定定定小组课题选择表表表表3-1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1利用CAD绘图图解解决水表间间间复杂管管线的的布置1、应用CADDD深化绘图图可以有效效避免免返工，经济社会会效益益大。2、CAD可视视化化弱，很难难解决让人人心烦烦的管线线综合合图、剖剖面图图的绘制制；没有BIM，绘图过程程非常复杂杂。3、CAD是一一个个系统工程程程，解决决复杂杂管线安安装问问题只是是其中中之一。◎◎△△12不选2利用BIM三维维建建模在安装装装工程的的应用用1、BIM目前前国国外应用较较较为领先先，国国内跟着着起步步，可实实施性性强。2、经济社会效效效益大可最最大大限度节节约人人力、材材料、资资金，提提高施施工效率率。3、BIM优化化设设计能力强强强，可有有效解解决设计计中的的的疏忽忽和不不足。◎◎△□14不选3利用Magiccforrevvitt软件在安安装装工程中中模拟拟施工1、可实施性强强强2、经济社会效效效益大3、将施工过程程程与结果，在在数字虚拟世世界中预先实实现，可以最最大限度减少少未来真实世世界的遗憾。4、课题突出了了了模拟施工工的的概念，但但未未体现狭小小空间的概概概念。◎◎◎△16不选4狭小空间排管新新新技术研研究1、可实施性强强强2、经济社会效效效益大3、先虚拟施工工工，发现问问题题再优化化设计计，将最最大限限度保障障工程程建筑企企业最最终产品品的准准确、美美观、高高质量、富富于于创新。4、课题命名较较较为全面且且针针对性强强，主主题一目目了然然。◎◎◎◎20选择评价标准：◎555分□3分△1分制表人：李明龙龙龙制表时间间：：2013年7月15日3.2选题理由由由（1）随着建筑筑技技术水平的的的发展，建建筑筑物内功功能增增多，机机电系系统越来来越齐齐全，管管线设设备越来来越多多，对我我们机机电安装装行业业内的施施工水水平和管管线综综合布置置技术术的应用用提出出了更高高的要要求。（2）对于北塘塘小小镇西区中中中式住宅B水表间设设计计空间小小，可可利用的的面积积少，为为了满满足施工工和后后期检修修空间间的要求求，在在突破二二维设设计的基基础上上，利用BIIM技术进行行三维模模拟施施工。以我公司的北塘塘塘TBD项目新新中式地地产大大院工程程为例例，20111年9月按二维维设设计的CADD图纸机电电安安装工程程全部部施工完完成，但但机电安安装整整改工程程费用用约为5万元，其其中中有80%的整改改费用为为水表表间（F-11、F-2）整改改费用，F--1、F-2水表间间进行整整改的的原因有有管线线空间布布局不不合理，美美观观性差等等因素素，具体体整改改原因如如表33-2F-1、F-2水表间间排管整整改原原因汇总总表表表3-2序号项目频数频率（%）累计频率（%）1整体空间布局不不不理、无无亮点点2634.6734.672空间管线布置杂杂杂乱、美美观性性差2026.6761.343阀部件空间位置置置布置不不合理理1520.0081.344检修空间不符合合合规范的的要求求1216.0097.345其他22.661006合计75100制表人：汪学广广广制表时间间：：2013年7月15日图3-1：FFF-1、F-2水表间间排管整整改原原因排列列图制图人：王涛制制制图时间间：22013年7月18日从排列图中可以以以看出F-11、F-2水表间间排管施施工管管线整体体空间间布局不不合理、无亮亮点点，空间管线线布布置杂乱乱、美美观性差差和阀部件空空间间位置布布置不不合理三三项占占了81.334%。为此此，我们们迫切切需要一一种新新技术来解决决北北塘小镇镇西区区中式住住宅BB水表间安安装装施工的的三大大难题。（3）建设单位位多多次在工程程程例会上上提出出，本工工程地地下室层层高低低，总承承包方方须在施施工前前做详细细的机机电安装装工程程施工策策划，应应用BIM新技术术合理安安排好好专业管管线的的敷设位位置以以及水表表间三三维模拟拟施图图。四、设定目标4.1目标设设设定制图人：李明龙龙龙制图时间间：：2013年7月18日4.2目标可可可行性分分析制图人：颜炳发发发制图时间间：：2013年7月25日五、提出并确定定定最佳方方案5.1提出方方方案2013年8月月月2日，建设设单单位、监监理单单位和小小组全全体组员员在项项目部会会议室室召开了BIIM技术应用用专题会会，并并将国际际上流流行的几几款BBIM应用软软件（Revvit、MagiiCCADfoorrrevvit、MagiiCCADfoorCCADD）与项目目实实际情况况相结结合、从从绘图图方法、绘绘图图效率、使使用用难易、适适用用范围、优优势势等方面面进行行了对比比，选选择MagiiCADDfforreevit软件件更能适适用于于本建筑筑机电电设备安安装工工程领域域。应应用BIM建模模在北塘小小镇西区区中式式住宅B项目地下下车车库水表表间排排管施工工中应应用。小组人员围绕BBBIM新技技术术施工这个个主主题，展展开讨讨论，分分别从从BIM建模软软件的选选择、BIM建模范围围、BIM建模深度度三个方面面提出了具具体的BIM实施方案案。小组方案提出表表表表5-1方案方案内容方案一每个区域建立一一一个表间间模型型，其余余布管管方式参参考该该区的三三维模模型方案二每个表间按单专专专业单独独建立立三维模模型方案三水表间多专业建建建立BIM模型综合合运用用制表人：祝震制制制表时间间：22013年8月12日5.2确定最最最佳方案案QC小组对上述述三三种方案，从从从可实施施性，经经济合理理性、时时间性、有有效效性，其其他影影响等多多方位位进行分分析、评评估与优优选。详详见表5-22。方案对比分析表表表表5-2方案技术难易时间性可能出现的问题题题经济性合理性结论方案一有CAD基础，经经经过3天的BIM软件培训训，就就能逐渐渐熟练练掌握建模时间：5天天天返工从新安装时时时间：3天管道安装完成后后后返工多多美观性差培训费用：0...5万元/天*3天=1.5万元返工费：15000元/天*3人*3天=13550元材料损耗费：2221m**155=3115元注：DN32的的管管材每米15元建模不够彻底指导施工性差三维建模不齐全全全，现场场实际际情况有有偏差差方案二技术难易同方案案案一建模时间：5天天天返工从新安装时时时间：2天容易发生碰撞造成返工严重培训费用：0...5万元/天*3天=1.5万元返工费：15000元/天*3人*2天=900元材料损耗费：1115m**155=2225元注：DN32的的管管材每米15元按单专业单独建建建模，管管道综综合性差差指导施工性差三维建模不彻底底底，不能能体现现BIM的应用价价值方案三技术难易同方案案案一建模时间：5天天天返工从新安装时时时间：0天出现无法对照模模模型施工工的概概率非常常低培训费用：0...5万元/天*3天=1.5万元返工费：0元材料损耗费：222*155=330元注：DN32的的管管材每米15元三维建模合理指导实际施工能能能力强使BIM模型达达达到最佳，充充分利用管线线综合技术，确确保空间布置置美观，检修修空间达到要要求制表人：李明龙龙龙制表时间间：：2013年8月18日对以上三种方案案案的对比比分析析，小组组成员员一致认认为“水表间多多专专业建立BIIM模型综合合运用”方案为最最佳方方案。5.3方案实实实施中必必须研研究解决决的问问题通过上述分析和和和评价，实实施施“水表间多多专专业建立BIIM模型综合合运用”还需解决决好好BIM软件操操作技能能提高高、各专专业三三维建模模设计计碰撞解解决、BIM模型在实实际施工过过程的控制制三方面的的工作，经经过小组成成员的分析析讨论，提提出亲和图见图5-1图5-1亲亲亲和图制图人：李明龙龙龙制图时间间：：2013年8月20日（1）BIM软软件操操作技能能提高，见见表表5-3方案对比分析表表表表5-3方案选定优缺点分析结论每周一次请BIIIM老师组织培培训每周请BIM老老老师进行行培训训需要的的费用用高，案案每月月4次计算，本本QC活动共4个月，每每次培培训费为50000元，则需需要的的费用为为：4*4**50000==800000元优点:能使BIM建设设人人员熟练掌掌掌握BIM建模软件件的应应用；能及时对所遇到到到的问题题进行行沟通；；缺点:时间较长，会影影影响施工工进度度；成本费用高；该方案技术有保保保障，费费用高高，进度度增加加集中培训3天后后后，每周周不少少于7小时自学学练习习集中培训3天，每每天的培培训费用用为5000元，则需需要的的总费用用为3*500000=1550000元优点:三维建模和施工工工可以同同时进进行；成本费用少；缺点:必须加强过程控控控制，操操作技技术掌握握需要要一个过过程对BIM建设人人人员整体素素质质要求高高；该方案工期保证证证，费用用少，但但对过程程控制制要严制表人：刘者睿睿睿制表时间间：：2013年8月21日经过小组分析、讨讨论，我们决决定“采用集中培训训3天后，每周周不少于7小时自学练练习”的方案（2）各专业三三维维建模设计计计碰撞解解决，见见表5-4方案对比分析表表表表5-4方案选定优缺点分析结论调整水管管子占空间位置置置小，上上下翻翻比较容容易优点:符合小管管让大大管的原原则；缺点:无压管不不能随随意避让让；该方案避让容易易易，不影影响空空间布局局美观观调整桥架空间小，不太适适适合上下下翻优点:宽度较小小的容容易调整整缺点:宽度较较大的不不易调调整，且且需要要的空间间大；；该方案尽量少调调调整，调调整过过多影响响空间间布局美美观调整风管占有空间大，不不不易调整整优点：在不影响响响风量的的前提提下，可可以调调整宽高高比；；缺点：占用空间间间大，不不易调调整该方案尽量少调调调整，最最好成成直线布布置管线综合确定调调调整专业业管道道针对具体部位，具具体专业进进行调整优点：同时考虑虑虑了各专专业的的避让原原则，同同时考虑虑了施施工中的的各种种调整难难难度度缺点：耗时多，可可能出现造造价高的让让造价低的的该方案充分利用用用管线综综合布布置技术术，确确保空间间布管管美观，狭狭小小空间检检修空空间符合合规范范要求制表人：颜炳发发发制表时间间：：2013年8月21日经小组李明龙、王王涛、刘宝全全、颜炳发在2013年8月2~15日对在E区采用管线线综合布置技技术的E-11、E-2水表间间进行实地考考察，发现大大多数碰撞冲冲突都是通过过调整水管来来进行避让的的，局部出现现了避让不当当的地方，特特别狭小的空空间是对风管管的宽高比做做了调整，最最后小组人员员通过进一步步的分析、讨讨论决定采用用“管线综合确确定调整专业业管道”。（3）BIM模模型在在实际施施工过程程的控控制，见见表55-5方案对比分析表表表表5-5方案选定优缺点分析结论按模型平、立、剖剖面图进行行施工把三维模型转换换换成工程程施工工中常用用的CAD图形优点:工人容易易接受受常规的的CAD图纸施工工，对对工人的的操作作水平相相对较较低；缺点:施工细节节不能能有效控控制；工人容易接受，对对工人的操操作水平相相对较低，但但对施工质质量不能有有效控制按模型直接施工工工利用三维模型图图图纸指导导实际际施工优点：施工快捷捷捷、简单单；缺点：对施工细细细节不能能有效效控制；；对工人的识图能能能力要求求较高高，施工工快捷捷、简单单，但但对施工工细节节质量不不能有有效控制制按模型进行下料料料组装，直直接接进行施施工利用三维模型对对对空间进进行划划线定位位、下下料，然然后根根据模型型图进进行施工工优点：准确定位位位，施工工快捷捷，对各各细部部做出了了工艺艺和技术术要求求缺点：对工人的的的操作水水平要要求交高高施工快捷，简单单单，空间间定位位准确，且且对对各细部部的质质量能有有效控控制制表人：汪学广广广制表时间间：：2013年8月22经小组李明龙、颜颜炳发、王涛涛、汪学广在在2013年8月12~25日对施工工现场的工人人进行交流以以及进行操作作性试验，操操作最快、施施工质量最好好、空间布局局最美观的是是采用“按模型进行行下料组装，直直接进行施工工”。最后小组组人员决定采采用“按模型进行行下料组装，直直接进行施工工”。5.4确定最最最佳方案案图5-2最最最佳方案确确定定图制图人：祝震制制制图时间间：22013年8月26日六、制定对策对策表序号方案对策（what）目标（why）措施（how）地点（where）完成时间（when）责任人（who）1BIM软件操作作作技能提提高参加培训，每周周周BIM建设人员员学习习不少于7小时1、BIM建设设人人员培训率率率100%；2、BIM建设设人人员一周内内内软件熟熟练操操作8小时；1、利用3天时时时间进行BIM建模软件件进行行培训；；2、软件熟练过过过程中遇到到问问题与BIM建模软件件培训训方沟通通，及及时解决决；3、每周BIMMM建设人员员软件件熟练考考核登登记；会议室2013年7月月月6~8日李明龙王涛汪学广2各专业三维建模模模设计碰撞解解决组织图纸会审，确确定各专业业管线间的的标高、位位置、走向向1、设计标高重重重叠处100%解决；2、管道碰撞无无无1、三维建模调调调整原设计计标标高时邀邀请业业主、监监理、设设计院参参加专专项图纸纸会审审；2、标高确定后后后四方签字字确确认；3、根据确定的的的新标高调调整整、管道道走向向进行三三维模模型调整整，并并生成三三维模模型图；；现场办公室2013年5月月月7~20日李明龙王涛汪学广颜炳发3BIM模型在实实实际施工工过程程的控制加强技术交底和和和培训，重重点点抓施工工过程程监控1、水表间管道道道道排距1550mm，预预留水表安安安装空间间350mmm；2、水表间检修修修空间满足足500mmm以上；3、返工率控制制制在2%以内1、三维模型图图图确保施工工人人员每人人一份份；2、根据三维模模模型图结合合深深化的二二维施施工蓝图图进行行详细的的施工工技术交交底；；3、加强新工艺艺艺指导，管管道道密集区区采用用综合支支吊架架；4、安装过程中中中，加强施施工工过程监监督，重重点部分分排专专人监管管，确确保工人人接受受BIM指导施工工理念念A-1、A-222水表间2013年8月月月2~20日李明龙王涛汪学广祝震制表人：李明龙龙龙制表时间间：：2013年8月26日七、对策实施图7-1三三三维建模方方案案总体设设施流流程图制图人：李明龙龙龙制图时间间：：2013年9月1日实施一：参加培培培训，每每周BBIM建设人人员学习习不少少于7小时实施一对策参加培训，每周周周BIM建设人员员学习习不少于7小时培训过程2013年7月月月6~8日组织BIM建设人员员集中中参加培培训，培培训时间间为3天，培训训内容容主要为BIIM三维建模模软件件操作。图7-2：BIIIM软件培训训图片培训考勤登记表表表图7-3：BIIIM培训考核核登记表表实施效果小组成员通过培培培训后先先后对对照课件件进行行了每周周的自自学练习习，完完成掌握握了BIM建模软件件的操操作技能能，2013年7月19日至7月25日，针对对水表表间狭小小空间间部位进进行建建模。模型型建建立的过过程就就是机电电模拟拟施工的的过程程，三维维模型型形象、直直观观、是实实际施施工的缩缩小版版，可预预演将将来安装装的实实物，发发现不不足及时时调整整改善，对对施施工有极极大的的帮助。制表人：王涛制制制表时间间：22013年9月2施工二：组织图图图纸会审审，确确定各专专业管管线间的的标高高、位置置、走走向实施二对策组织图纸会审，确确定各专业业管线间的的标高、位位置、走向向实施过程1、三维模型建建建立完毕以以后后，我们们重点点检查管管线设设备与土土建的的梁柱、墙墙体体的位置置和标标高以及及检修修空间必必须满满足规范范的要要求，小小组目目标为5000mm以上。采采用软件件的三三维碰撞撞检查查功能进进行检检查，检检查后后，发现现各专专业管线线设备备标高、空空间间位置重重叠等等问题。2、针对这些问问问题，项目目部部与2013年8月3日组织了了一次次深化设设计专专项图纸纸会审审，面对对设计计院、业业主、监监理，利利用三三维投影影模拟拟施工，并并将将施工可可能存存在的问问题一一一演示示出来来，然后后有设设计进行行核实实，解答答最终终确认。3、小组成员根根根据答复，对对三维模型进进行调整，并并重新生成三三维模型图。实施效果图7-4：深化化化后二维CAD平面图图7-5：BIIIM三维建模模图制表人：李明龙龙龙制表时间间：：2013年9月5日图7-6：水表表表间三维效效果果图制图人：李明龙龙龙制图时间间：：2013年9月6日图7-7：水表表表间模拟三三维维效果图图制图人：李明龙龙龙制图时间间：：2013年9月6日实施三：加强技技技术交底底和培培训，重重点抓抓施工过过程监监控实施三对策加强技术交底和和和培训，重重点点抓施工工过程程监控对策实施1、召开项目部部部专项会议议，小小组组长长主持持，项目目部管管理人员员和全全体工人人全部部参加，首首先先对工人人进行行了质量量意识识教育，明明确确了施工工的质质量、细细部做做法、美美观性性，并逐逐条进进行了详详细的的交底，最最后后特别明明确必必须严格格对照照三维模模型并并结合二二维蓝蓝图上的的管线线标高、定定位位尺寸进进行施施工。2、2013年年88月10日水表间间安装装施工开开始，王王涛对管管线空空间的布布置、施施工工艺艺的要要求、施施工细细部的处处理进进行了全全过程程的指导导，达达到了预预期效效果。在在随后后的施工工过程程中，各各专业业施工员员加强强了巡检检，确确保工人人不随随意进行行安装装。3、施工安装结结结束后，整整体体效果非非常好好，没有有出现现各专业业管线线交叉、碰碰撞撞的问题题，也也没有出出现因因标高、结结构构问题，无无法法安装的的问题题，所有有机电电管线均均一次次安到位位，未未产生返返工现现象。空空间分分配合理理，设设备、阀阀门、仪仪表成排排成线线、管线线布置置美观、大大方方。各种种支架架埋设平平整牢牢固，排排列整整齐，间间距合合理，与与管道道接触紧紧密，固固定牢靠靠。实施效果图7-8：水表表表间施工效效果果图图7-9：水表表表施工效果果图图制表人：王涛制制制表时间间：22013年9月12日八、效果检查8.1小组目目目标完成成情况况完成了地下室1111个水表的的深化设设计，提高设计计质质量。对对施工工蓝图2100处进行了了深深化设计计和调调整，进进一步步提高了了原设设计的质质量和和施工质质量。返返工率为0，安装一一次次到位，无无形形中节省省了人人工、材材料费费用。图8-1：D1、D-2水表间间安装效效果拍摄人：李明龙龙龙拍摄时时间：：2012年10月15日BIM建模优化化化原设计计部位位汇总表表表8-1序号部位调整管道空间布布布局（处处）调整管道标高（处处）优化阀门安装位位位置（处处）优化检修空间尺尺尺寸（处处）1A-156522A-267333B-188414C-165725C-285626C-376517C-494628D-165729D-2358110E-1725211E-2646212小计7157622013总计210制表人：祝震制制制表时间间：22013年10月18日8.2经济效益益益根据北塘TBDDD项目新中中式式地产大大院工工程的F-11、F-2水表整整改的费费用可可知，每个个水水表间整整改拆拆除的人人工费费约为5000元、材料料费费用约为3000元、机械械费用约约为1100元，从从新安装装的人人工费约5000元。北塘塘小镇西西区中中式住宅B水表间的的返返工整改改率为为0，本工程程共共有11个水表间间，则本本次活活动共节节约费费用如下下：（500+30000+10000+5000）×11==1554000.000元。8.3社会效效效益1、本次活动受受受到了业主主、设设计单位位和监监理单位位的一一致好评评，建建设单位位也向向在北塘TBBD项目中其其他建设设单位位宣传了了我公公司使用BIIM在该工程程的应用用成效效。2、本次活动推推推动了项目目部部BIM建设人人员在施施工方方案以及及公司司招投阶阶段应应用BIM技术进行行施工工方案设设计和和投标方方案的的技术设设计。3、通过本次活活活动使公司司在在