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摘要：隨著綠色施工概念的深入人心，作為施工能力和手段重要體現(xiàn)的預(yù)制加工技術(shù)也逐漸受到廣泛的關(guān)注和重視，本課題將傳統(tǒng)的預(yù)制加工技術(shù)與BIM技術(shù)結(jié)合，進(jìn)一步完善了預(yù)制加工技術(shù)，給管道的預(yù)制加工提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：BIM；三維模型；管道預(yù)制加工；流程；經(jīng)濟(jì)性

1、前言

為了迎合綠色施工的需要，近年來(lái)我國(guó)機(jī)電安裝行業(yè)不斷引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，并在工藝流程上加以改進(jìn)，風(fēng)管、電氣母線、橋架等基本實(shí)現(xiàn)工廠化預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝，但預(yù)制化程度與土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等行業(yè)相比差距還很大，特別是機(jī)電安裝工程中的管道焊接技術(shù)近年來(lái)也無(wú)重大突破，依舊停留在現(xiàn)場(chǎng)焊接制作的操作模式階段。管道工程本身具備管徑多、材質(zhì)復(fù)雜、壁厚系列不等、焊接工程量大的特點(diǎn)，在施工過程中則受材料供應(yīng)、設(shè)備交安、氣候條件、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面等諸多制約因素影響。同時(shí)，由于管道連接中焊接量大，成千上萬(wàn)道焊口的質(zhì)量直接影響石化裝置的安全運(yùn)行。究其原因，主要是由于管線布置不夠精確，限制了預(yù)制加工的深度和發(fā)展。傳統(tǒng)預(yù)制方式的管道預(yù)制深度只能達(dá)到25％～35%，而工廠化預(yù)制方式可以達(dá)到60％甚至更高。所以，工廠化預(yù)制加工是管道施工的發(fā)展方向。

為此，本課題提出了與BIM技術(shù)相結(jié)合的管道預(yù)制加工方式，擬加深管道預(yù)制加工的工廠化程度，進(jìn)一步提高管道預(yù)制加工的精度。

2、管道預(yù)制加工

管道預(yù)制與管道安裝的分離已然是大勢(shì)所趨，如何將管道預(yù)制技術(shù)有效的運(yùn)用到管道預(yù)制工廠和管道預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)，提高管道工程建設(shè)的質(zhì)量水平，縮短管道工程建設(shè)的工期，是目前急需解決的技術(shù)問題。為了提高預(yù)制加工圖的精度，本課題創(chuàng)造性的將BIM技術(shù)運(yùn)用到預(yù)制加工中， 為預(yù)制加工的發(fā)展提供了一個(gè)新的方向。這也是我們這個(gè)課題的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

2.1 工作流程

管道預(yù)制加工是預(yù)先在設(shè)計(jì)建模的施工就將施工所需的管材、壁厚、類型等一些參數(shù)輸入的模型當(dāng)中，然后將模型根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，待模型調(diào)整到與現(xiàn)場(chǎng)一致的時(shí)候再將管材、壁厚、類型和長(zhǎng)度等信息導(dǎo)成一張完成的預(yù)制加工圖，將圖紙送到工廠里面進(jìn)行管道的預(yù)制加工，等實(shí)際施工時(shí)將預(yù)制好的管道送到現(xiàn)場(chǎng)安裝。主要協(xié)作流程如圖2-1、圖2-2所示。

2.2 案例分析

本課題在深化設(shè)計(jì)工作中將BIM技術(shù)最大化的加以運(yùn)用，利用BIM模型參數(shù)化的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)、管線綜合以及碰撞檢測(cè)等工作。現(xiàn)以東方體育中心項(xiàng)目為例來(lái)介紹BIM技術(shù)在管道預(yù)制加工中的應(yīng)用。

本工程共分為四個(gè)單體：綜合體育館、室內(nèi)游泳館、室外跳水池和新聞服務(wù)中心?？偨ㄖ娣e達(dá)15萬(wàn)平方米。東方體育中心作為2011年世界游泳錦標(biāo)賽的主場(chǎng)館，被要求建成為滿足國(guó)際最高級(jí)別體育賽事標(biāo)準(zhǔn)要求的、多功能的、綜合性水上體育競(jìng)技中心。在這座特級(jí)體育建筑場(chǎng)館的建設(shè)中，我們利用BIM技術(shù)完成深化設(shè)計(jì)，初步實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)在預(yù)制加工中的應(yīng)用。

2.2.1 工作步驟

2.2.1.1 三維建模

1）利用Revit MEP軟件進(jìn)行冷凍機(jī)房各專業(yè)的機(jī)電管線三維建模。

2）利用Revit平臺(tái)分別創(chuàng)建了建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水和電氣等專業(yè)的BIM模型，然后根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)把各個(gè)專業(yè)的模型鏈接在一起，獲得完整的建筑模型。

2.2.1.2 方案優(yōu)化

根據(jù)建立的三維綜合管線模型，對(duì)不同的方案進(jìn)行比較分析，選擇最優(yōu)布置方案。

圖2-4 不同方案的對(duì)比圖

通過不同的方案對(duì)比，選擇最優(yōu)的管線排布方式。圖2-4中，方案一和方案二中管道彎頭比較多，布置略顯凌亂，相比較而言，方案三中管道布置比較合理，阻力較小，為最優(yōu)的管線布置方式。若最優(yōu)方案與深化設(shè)計(jì)圖有出入，應(yīng)與深化設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，修改深化設(shè)計(jì)圖。

2.2.1.3 碰撞檢測(cè)

將整體模型導(dǎo)入Navisworks分析工具中，利用Navisworks軟件對(duì)模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)，然后再回到Revit軟件里將模型調(diào)整到“零”碰撞。

1）將綜合模型按不同專業(yè)分別導(dǎo)出。

2）在Navisworks軟件里面將各專業(yè)模型疊加成綜合管線模型進(jìn)行碰撞。

3）根據(jù)碰撞結(jié)果回到Revit軟件里對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整。

4）確定最終支架布局方案。

圖2-6 現(xiàn)場(chǎng)與BIM模擬的機(jī)房管道布置圖

利用 Autodesk 3ds max 軟件我們將整個(gè)施工工期進(jìn)行的模擬，方便現(xiàn)場(chǎng)管理人員及時(shí)的對(duì)部分施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效地控制。

圖2-7 現(xiàn)場(chǎng)與Autodesk 3ds max模擬對(duì)比圖

表2-1碰撞檢測(cè)工作運(yùn)用BIM技術(shù)前后對(duì)比

通過調(diào)整模型和現(xiàn)場(chǎng)勘查比對(duì)，在準(zhǔn)確反映現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上合理布局，達(dá)到空間利用率最大化的要求；在滿足施工規(guī)范的前提下兼顧業(yè)主實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)其使用功能和布局美觀的完美結(jié)合。

2.2.1.4 制作預(yù)制加工圖

管道預(yù)制過程的輸入是管道安裝的設(shè)計(jì)圖紙，輸出是預(yù)制成形的管段，交付給安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。由于設(shè)計(jì)院提供的圖紙不能提供管段圖，存在分段不合理、相關(guān)標(biāo)識(shí)欠缺等不足，不能滿足現(xiàn)代化管道預(yù)制的需要。所以在工程項(xiàng)目開工前或進(jìn)行過程中，根據(jù)總包單位提供的平立面施工圖(或原始單線圖)或中間文件，用繪圖軟件重新繪制出(或重新加工出)或生成，符合管道工廠預(yù)制要求的管段圖，以及管道現(xiàn)場(chǎng)安裝、管理需要的圖紙。這樣可以減少重復(fù)勞動(dòng)、提高工作效率、確保工作一致性和工作同步性。能否采用管段圖來(lái)進(jìn)行管道預(yù)制是衡量一個(gè)管道預(yù)制廠先進(jìn)程度的重要指標(biāo)之一。

本課題是將三維模型導(dǎo)入到Inventor軟件里面制作預(yù)制加工圖。

1）將Revit模型導(dǎo)入Inventor軟件中。

2）跟現(xiàn)場(chǎng)施工人員溝通，確定分區(qū)和編號(hào)順序。

3）根據(jù)組裝順序在模型中對(duì)所有管道進(jìn)行編號(hào)并將編號(hào)結(jié)果與管道長(zhǎng)度編輯成表格形式。                                                           

4）將帶有編號(hào)的三維軸測(cè)圖與帶有管道長(zhǎng)度的表格編輯成圖紙并打印。

（a）                                （b）

圖2-8 導(dǎo)出管道預(yù)制加工圖

2.2.1.5 預(yù)制加工與自動(dòng)焊的結(jié)合

預(yù)制部分除了部分小管徑接口外，基本都可以采用自動(dòng)焊接設(shè)備完成，通過與BIM技術(shù)相結(jié)合，大大提高了自動(dòng)焊技術(shù)的利用率，加快了整個(gè)項(xiàng)目的施工進(jìn)度，為本項(xiàng)目的順利完工提供了有利的幫助。

圖2-9 管+彎頭焊接

在本項(xiàng)目中，通過利用精確的BIM模型作為預(yù)制加工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)模型再將預(yù)制加工與自動(dòng)焊技術(shù)相結(jié)合的方式，在提高預(yù)制加工精確度的同時(shí)，減少了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作量。為加快施工進(jìn)度、提高施工的質(zhì)量提供有力保證。為本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)“觀摩工程”提供了有力的保障。

          2.2.2   技術(shù)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

2.2.2.1 技術(shù)難點(diǎn)——族庫(kù)管理

1）族的生產(chǎn)

對(duì)于Revit的族我們指定專人生產(chǎn)。同時(shí)我們搜集樣板的同時(shí)也會(huì)收集廠商、其他設(shè)計(jì)公司已經(jīng)完成的族，或取這些族來(lái)豐富我們的族庫(kù)

2）族的管理

為確保這個(gè)族庫(kù)的有效性和安全性，我們建立了一套多級(jí)分類的族庫(kù)存儲(chǔ)檢索管理體系。族庫(kù)分類定義為6級(jí)：專業(yè)，構(gòu)建大類，構(gòu)建小類，廠商，系列，構(gòu)建。

族庫(kù)的物理存放我們采用了單機(jī)物理存放的方式，即用一臺(tái)計(jì)算機(jī)脫離網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)該臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)定有較高密碼強(qiáng)度的口令（大小寫加數(shù)字，不低于8位）和42天強(qiáng)制密碼修改的機(jī)制，以防族庫(kù)被非法傾入。另外，我們還定義族庫(kù)數(shù)據(jù)的定期備份，每天一次將新增的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到移動(dòng)硬盤中，每周一次將整個(gè)族庫(kù)保存到移動(dòng)硬盤中，移動(dòng)硬盤由族庫(kù)管理脫機(jī)保管。

3）族的提資和使用

族的提資我們也制定了一套嚴(yán)格的制度，具體流程如圖2-10所示。

圖2-10族的提資流程圖

2.2.2.2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)1——自制族模型的運(yùn)用

由于Revit軟件是有美國(guó)Autodesk公司所開發(fā)，軟件本身自帶的構(gòu)件無(wú)法精確地反映所有產(chǎn)品的設(shè)備外形與參數(shù)。在本課題研究中，為了使模型能切實(shí)得符合實(shí)際情況，也為了后期預(yù)制加工的準(zhǔn)確率，在建模的同時(shí)自制了部分族模型包括彎頭、三通、水泵、冷水機(jī)組等來(lái)使得最終的模型能與產(chǎn)品參數(shù)完全一致。這樣就保證了預(yù)制加工的精度。

圖2-11自制冷水機(jī)組族                           圖2-12自制水泵族

(a)                      (b)                        (c)                      (d)

圖2-13自制閥門族

2.2.2.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)2——Revit軟件與Inventor軟件的結(jié)合

眾所周知，機(jī)械制造業(yè)起步早，整個(gè)工藝生產(chǎn)流程比較先進(jìn)，預(yù)制化程度高，很早就實(shí)現(xiàn)了“工廠化”，流水線作業(yè)；相比之下，建筑業(yè)的工藝流程就顯得比較落后了。為了提高建筑業(yè)管道的預(yù)制化程度高，我們找到了Autodesk Inventor這種用于機(jī)械制造業(yè)的軟件。在試驗(yàn)階段，我們碰到了各種各樣的困難。主要難題是將Revit模型直接導(dǎo)入Inventor軟件后，除本身模型外，所有的數(shù)據(jù)都丟失，且整個(gè)模型都變成一個(gè)個(gè)零散的部件。

經(jīng)過不斷的探索和實(shí)踐，終于找到了解決辦法。出現(xiàn)這些問題之前的我們是將Revit模型直接導(dǎo)入Inventor軟件，其中配件定位、分段切割等都在Inventor軟件里進(jìn)行。后來(lái)我們?cè)趯evit模型直接導(dǎo)入Inventor軟件前，先在Revit里對(duì)管道進(jìn)行配件定位、分段切割等，同時(shí)，導(dǎo)出含有模型數(shù)據(jù)信息的表格。這樣就可以發(fā)揮Inventor軟件的優(yōu)越性，制作出更加精確的預(yù)制加工圖。

通過BIM技術(shù)的運(yùn)用，不僅可以更為便捷快速的解決碰撞問題，同時(shí)三維可視的效果還可以幫助創(chuàng)建更加合理美觀的管線排列。此外，通過高效的現(xiàn)場(chǎng)資料管理工作，把即時(shí)修改快速反映到模型中，可以獲得一個(gè)與現(xiàn)場(chǎng)情況高度一致的最佳管線布局方案，有效提高一次安裝的成功率，減少了返工的可能性。

3、經(jīng)濟(jì)性分析

據(jù)國(guó)外專業(yè)部門統(tǒng)計(jì)，預(yù)制加工可以減少60%的現(xiàn)場(chǎng)操作工人，減少90%的危險(xiǎn)作業(yè)點(diǎn)，完成工廠化加工70%，通過預(yù)制加工既可以減少勞動(dòng)力成本，又能夠提高現(xiàn)場(chǎng)安裝的工作效率。下表以東方體育中心機(jī)房管道的制作安裝為例，比較我司采用與BIM技術(shù)結(jié)合的預(yù)制加工技術(shù)后的費(fèi)用與傳統(tǒng)預(yù)制加工費(fèi)用。

表5-1經(jīng)濟(jì)性比較

通過定額費(fèi)用比較，該冷凍機(jī)房采用與BIM技術(shù)結(jié)合的工廠預(yù)制加工節(jié)省了人工費(fèi)59%，機(jī)電各專業(yè)管材費(fèi)10%，二次拆改費(fèi)15%，設(shè)備及閥門的安裝費(fèi)10%。整個(gè)機(jī)房的總造價(jià)較傳統(tǒng)施工工藝減少了10%。

這主要是因?yàn)?，在管道施工過程中，加深了管道部件的預(yù)制深度，將管道加工重心由安裝現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到加工車間，由施工的手工操作為主，變?yōu)橐詸C(jī)械操作為主，使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，有利于提高生產(chǎn)效率；預(yù)制過程中的機(jī)械化程度的提高，可節(jié)省相當(dāng)量的勞動(dòng)力；工人工作內(nèi)容還可以進(jìn)一步的專業(yè)化，使工人的操作水平易于提高，同時(shí)可以啟用技術(shù)低的工人來(lái)完成難度較大，技術(shù)性較強(qiáng)的預(yù)制加工任務(wù)；有許多在現(xiàn)場(chǎng)高空作業(yè)的管道安裝任務(wù)，采用預(yù)制方法后可以在車間平地作業(yè)，有利于安全施工和工程造價(jià)的降低；管道安裝加大預(yù)制深度，在管道施工中，減少了同土建或其它專業(yè)的交叉施工時(shí)間，縮短了施工工期，加快了施工進(jìn)度；預(yù)制加工在室內(nèi)進(jìn)行，可以不受或少受天氣氣候的影響，有利于縮短工期；在車間對(duì)管道進(jìn)行預(yù)制還可以減少管材、型鋼、能源等原材料消耗，并可以充分利用邊角余料，也有利于廢料回收；管道預(yù)制在車間和平地進(jìn)行，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。所以加大管道預(yù)制深度可以縮短管道安裝時(shí)間，充分發(fā)揮機(jī)械效率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證工程質(zhì)量，并能較好地做到安全生產(chǎn)和文明施工。

綜上所述，本課題的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯，值得大力推廣。
   4、小結(jié)

BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在施工單位進(jìn)場(chǎng)前完成綜合調(diào)整、方案預(yù)演等前期準(zhǔn)備。本課題中管道預(yù)制加工的實(shí)現(xiàn)，在精確計(jì)劃、精確施工、提升效益方面發(fā)揮了巨大作用，這為綠色設(shè)計(jì)和環(huán)保施工提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，確保設(shè)計(jì)和安裝的準(zhǔn)確性、提高安裝一次成功率、減少返工、降低損耗，節(jié)約了工程造價(jià)，既提高了項(xiàng)目的建造品質(zhì)，又為項(xiàng)目節(jié)約了大量的資源。

本課題的完成標(biāo)志著我司的機(jī)電安裝實(shí)力已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域。BIM技術(shù)在預(yù)制加工中的應(yīng)用意味著預(yù)制加工和安裝的既徹底分開，又完美結(jié)合使用的新型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成，也意味著更合理的工作界面劃分、人員機(jī)具配置，更高效的生產(chǎn)模式、更高質(zhì)量的預(yù)制件產(chǎn)品和更大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，在使用過程中還是或多或少的會(huì)出現(xiàn)一些問題，這有待于我們進(jìn)一步的研究和探討。

下一步，課題組將把預(yù)制加工與管井的整體吊裝緊密結(jié)合起來(lái)，力求更大的發(fā)揮預(yù)制加工的作用，為整個(gè)安裝行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

 [1] 周為民. 實(shí)現(xiàn)管道工廠化預(yù)制, 提高施工管理水平. 施工技術(shù). 2001, 30(06): 26-29

[2] 劉井坤, 李永輝, 張偉. 管道預(yù)制工廠化在沙特拉比格煉油廠中的應(yīng)用. 石油工程建設(shè). 2010, 36(02): 28-32

[3]葛文蘭, 于曉明, 何波等. BIM第二維度——項(xiàng)目不同參與方的BIM應(yīng)用. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2011.

[4] 何濤, 李士才, 孫欽偉等. 面向設(shè)計(jì)制造一體化的管道預(yù)制管理信息系統(tǒng). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2004, 16(11): 1613-1616

[5] 戚發(fā)明,胡淑鳳. 管道預(yù)制一體化解決方案綜述. 石油化工建設(shè). 2007, 25(01): 17-20