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王强：BIM+管道预制化技术，在山东移动潍坊滨海数据中心机电EPC项目成功应用

时间：2023-07-20 来源： 浏览：

王强：BIM+管道预制化技术，在山东移动潍坊滨海数据中心机电EPC项目成功应用

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以下文章来源于中电能协工程总承包分会 ，作者王强

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1BIM+管道预制化技术简介

1.BIM技术
BIM技术是以工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。通过BIM技术的应用，可以有效的使用设计者的经验，在设计阶段当可以更快更准确的提供设计效果，同时BIM技术可以为施工人员提供重要的数字信息以及完整的建筑细节信息，提高施工效率，使施工更准确，包括建筑的机构，管道排布以及施工方案等，大大提高施工进度。
在数据中心机电工程项目中，BIM技术应用贯穿项目全过程：
(1)设计阶段利用BIM技术对图纸进行优化，直观的显示各类设备、管道之间的关系，发现设备布置、管道排布的关系，使设计更加精准，减少了施工时的变更。通过与建筑、结构、机电专业模型的综合，进行管线碰撞检查，特别对管线复杂的部位，提前进行跨领域协同作业，能避免施工时才会发现的管线碰撞，有助于设计人员更加合理的布置各类管道，建筑及结构预留洞口的位置和尺寸更加精准，减少机电安装阶段的土建二次拆改，减少返工，提高设计的效率和设计质量。
(2)施工阶段利用施工BIM,对模型多专业综合碰撞进行检查，包括暖通、给排水、电气设备管道之间以及与结构、建筑之间的碰撞，避免现场施工出现问题。施工BIM管综深化设计完成后，根据土建预留预埋定位图纸，为前期土建施工过程中配合后期水电安装所做的预留洞或套管,避免后期开洞或开孔尺寸和位置错误，造成返工。
2.预制加工技术
管道预制化可以实现同时异地经行管道预制施工，进场后快速组装，最大限度的缩短施工工期。管道预制施工关键工序采用机械化，自动化，提高管道的质量，提升了工程品质。同时促进管道现场施工机械化，工厂化和文明施工。
数据中心等建设项目中，管道施工工作占整个施工工作量的比例很大，通过BIM+管道预制化的结合，可以大幅提高施工的精度和效率。通过BIM技术，在深化设计阶段将所需要的设备，管道，管件及土建条件，根据实际情况输入到BIM模型内。优化设备位置，管道排布，管件规格，支吊架位置等。
输出优化后模型文件，生成一张完整的预制加工图，将图纸送到工厂里面进行管道的预制加工，将预制好的管道送到现场组合安装。通过标准化设计，模块化设计，预制加工组装，实现工厂预制，工厂生产。把工程产品化，把工程放到工厂里来做，大量减少施工现场工作量，简化现场管理难度。
2 BIM+管道预制化技术在山东移动 潍坊滨海数据中心机电EPC项目应用
山东移动潍坊滨海数据中心机电EPC项目，是山东省重点打造的算力枢纽。项目建设内容包括机房楼一期工程大、小机电及附属楼机电配套工程。空调冷源系统采用高压冷水机组+板式换热器+开式冷却塔的系统。机房楼一层设置制冷机房，通过冷冻水干管将冷冻水输送至各楼层IDC机房的空调末端。空调冷源系统的管道安装质量是机电工程质量控制的重点，管道安装也是机电工程关键路径中工期最长的工序。
通过BIM深化设计--场地复测--模型分段--工厂加工--运输--现场装配作业流程，极大缩短工期，规范作业流程，提高现场空调水管道安装作业质量合格率。
1.利用专业BIM软件对管道深化设计
潍坊滨海数据中心机电EPC项目BIM深化设计
2.模型分段
根据现场实地查看情况，并结合规范、加工、运输情况，本次制冷机房管道分段最长的为4.5米（直管段），带分支的基本在2米左右，分段采用预留焊口和分段法兰，现场进行焊接和螺栓连接。
制冷站冷机进出口管道模型分段
3.工厂专业出图及预制加工
工厂加工出图采用的是CAD软件，严格遵照国家有关制图规范，所有的图面表达方式清楚、完整、统一，出图做到规范化、标准化。各设计图层、线条宽度、字体、图纸比例、标注尺寸等都要满足加工要求。
管道工厂加工出图
经过管道材料验收、管道除锈、管道下料、管道坡口、相贯线开孔、管段组对、管段焊接、管段喷漆后，预制管件完成工厂制作。
焊接使用自动焊接机+手工焊相结合的方式全方位保证焊接质量
4.现场装配
管道现场安装时严格按照管道装配图纸进行，编号一一对应，横平竖直。安装时先吊装水平管道，吊装完成后应对每个立管接口尺寸进行核对，与图纸尺寸核对无误后开始连接垂直立管。管道整体连接完成再进行仪器仪表的安装。现场装配遵循先主管后支管、先大管后小管、先高位后低位、先里后外的顺序。
制冷站BIM效果图与实际完成图
3  BIM+管道预制化技术取得的效果
BIM+管道预制化技术在山东移动潍坊滨海数据中心机电EPC项目成功应用，大幅减少了空调管道的现场作业量和现场资源投入，在施工现场实现了“四可控”：预算可控、工期可控、质量可控、风险可控。
省预算： 预制化工厂批量采购材料，成本可控。流水化焊接作业，工人工效高，焊接成本低。现场组装时资源投入少，管理简单，施工人工时投入少。最终通过综合对比，采用BIM+预制化的新型机电建造技术比传统现场安装工艺，节省成本约15%。
省工期： 工厂提前预制，进场后快速组装，管道建设周期减少50%。
保质量： 预制管道标准化生产，品质如一，施工关键工序采用机械化、自动化，提高管道焊接质量。
控风险： 施工周期短，现场投入人员最小化，安全系数高。施工现场零动火、零污染、绿色环保、降低施工风险。
4  BIM+管道预制化技术应用展望
水冷空调技术的数据中心，空调管道系统占据了机电安装工程的35%以上的工程量，管道施工工作对于整个项目的进度、质量、安全都占据重要地位。在国家大力推动 “东数西算”和“数字中国”大背景下，采用BIM融合管道预制工厂化技术，对加快数据中心建设，支持国家数据中心行业的发展战略，具有积极的推进作用。
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截止2023年7月31日

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