BIM+测量机器人技术在风机盘管安装质量控制中的应用_郑晓通.pdf

ANZHUANG2023年第3期26机 电 安 装 Electromechanical Installation郑晓通 满祥 庞茂龙 唐文佳 于震霖 陈克 张国瑞 尹福宁（中建八局第一建设有限公司 济南 250100）摘 要：本文以中科D-6项目机电安装工程风机盘管水系统施工为例，结合项目施工的风机盘管安装质量控制情况统计了风机盘管安装的合格率，共检查28处，合格率为78%，并对收集的50条影响风机盘管水系统安装质量的问题信息进行详细分析整理，得出主要原因是技术交底不够详细；施工人员对风机盘管安装方式方法掌握不熟练；测量设备不足等。项目团队通过BIM+测量机器人技术在风机盘管水系统安装质量控制方面的应用，风机盘管水系统安装质量验收总体合格率达93.4%，且大大提高了施工效率，为后续同类工程的施工提供一定的参考。关键词：BIM技术 测量机器人 质量控制中图分类号：TU745.5 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）03-0026-03BIM+测量机器人技术在风机盘管安装质量控制中的应用1 工程概况中科D-6项目位于济南新旧动能转换先行区崔寨片区，建筑面积10.6万m2，为二类高层公共建筑。主要功能包括高端办公式公寓、学生宿舍、配套商业及其他配套研发用房，部分楼座通过采用钢结构主体装配、围护墙非砌筑、集成厨卫、保温装饰一体板、管线分离、标准化节点等方式使装配率高达95%。本项目共七栋单体，共有高端公寓及被动式宿舍1385间，空调采用两管制风机盘管共1425台，风机盘管水系统工程量约26,000m，其中涉及风机风盘设备吊装、空调冷热水管道施工、阀部件安装、管道设备连接及管道保温等多个环节，本项目为济南新旧动能转换先行区重点项目，因此对施工质量需严格控制。2 影响风机盘管安装质量控制的因素2.1 安装质量控制重难点管线密集，施工难度大。本项目为二类高层公共建筑且装配率较高，公区走廊涉及动力桥架、消防桥架、弱电桥架、消防水管道、给水管道（冷、热水）、排水管道、喷淋管道、风机盘管供回水管、冷凝水管、水机新风机组供回水管道、新风系统送排风管道、排烟管道等16条管线。风机盘管安装涉及风盘设备吊装、空调冷热水管道施工、阀部件安装、管道设备连接及管道保温等多个环节，任意环节出现问题都将影响风机盘管安装质量控制。2.2 影响风机盘管安装质量的原因针对风机盘管安装质量控制情况进行检查和统计，共检查228处，不合格处为50处，合格率为78%。进一步整理，收集了50条影响风机盘管水系统安装质量的问题信息1，并对这些信息进行了详细分析，具体统计结果见表1。表1 问题类型调查表序号问题类型频数/个累计频数/个1风盘吊装位置偏差23232支管安装不顺直17403预留三通位置偏差4444阀部件安装不合理2465冷凝水管道倒坡2486管道保温开裂1497连接工艺错误150从表1可以看出影响风机盘管水系统安装质量的主要问题是“风盘吊装位置偏差”和“支管安装不顺直”。这两个问题出现的频率占总频率的80%，分析产生以上问题的主要原因有技术交底不够详细；施工人员对风机盘管安装方式方法掌握不熟练；测量设备不足等。3 BIM+测量机器人技术实施要点3.1 BIM技术交底（1）采用BIM技术交底，制作BIM交底课件，组织工人学习交底内容，对交底内容进行考核，务必达到交底覆盖率100%，而且保证考核分数在90分以上的工人占27INSTALLATION2023.3Electromechanical Installation 机 电 安 装比达到80%以上。（2）针对原技术交底不深入的情况，精心制作了风机盘管连接的三维技术交底以及视频技术交底，以保证交底效果。其中包括风盘设备吊装细部图（见图1）、丝杆连接细部图、进出水管道连接细部图等。交底内容尽量详细，从风盘吊装到管道闸阀、电动两通阀、Y型过滤器、金属波纹管、软连接的施工均绘制详图指导施工。详图包含各管件位置、连接处施工方法及注意事项等各方面内容。（2）风盘接口的合理性。根据图纸设计及BIM排布，结合现场及设备实际情况，确定设备的位置及进、回水及冷凝水管接驳的方位，并保证冷凝水的坡度满足规范要求。（3）风盘检修和操作的便捷性。结合BIM排布，将吊顶检修口及风机送、回风口进行有效标注，以便日常维护及操作检修。BIM综合排布完成后，开展BIM模型评审，对方案的实施可行性、整体美观性、设备的功能及检修、安装工艺进行全方面论证2，确定最终排布方案（见图2）。图1 风盘设备吊装细部图（3）采用视频交底的方式进行教育交底，让工人能深入学习风盘设备安装的各项注意事项，提升施工水平，指导现场施工。共制作了吊架安装、风机盘管安装、配管阀门安装等10余个视频作品。组织全体施工人员进行风机盘管水系统安装工序专项交底，观看交底视频，风机盘管吊装、支管道连接的各项施工要点，保证交底内容落实到位。培训后对现场施工人员进行交底内容考试，并统计考核结果，从考核结果看，参加考试人员52人，90分以上44人，占比84.6%；80分90分6人，占比11.5%；80分以下2人，占比3.9%。考核结束后，96.1%的人员考核成绩达到80分及以上，熟练掌握风盘水系统安装工艺，达到目标要求。3.2 采用BIM技术进行综合排布根据设计图纸及设备选型，结合风盘设备及附属配件的安装工艺需求，利用BIM技术对公区走廊结构、建筑、机电管线进行全专业建模。中科D-6项目在BIM排布时，主要考虑以下几个因素：（1）整体布局的美观性。通过对管线位置及设备位置进行优化排布，减少管线相互交叉的现象，确保管线敷设横平竖直、层次分明的同时保证公区吊顶标高。3.3 BIM模型修正根据BIM综合排布方案对风机盘管的全部安装内容包括风盘吊装、管道连接、阀部件安装等进行全方位样板制作，并结合实际情况对BIM模型进行修正。样板制作完成后报业主监理验收，张贴标识牌，验收通过后对施工班组进行宣贯学习。3.4 测量机器人定位放样为提升现场施工质量，创新采取了测量机器人定位放样措施，项目购置3台测量机器人，测量机器人主要组成部分如下：（1）全站仪主机。用于指示、测量放样点位的设备，其放大倍率32倍；测角精度2s；测距精度1mm；高速测距精度2mm。（2）专业平板电脑。即手持终端，导入BIM模型后，用于控制、选择测量或放样点，可直观连接和设置全站仪。（3）三脚架。支撑及固定全站仪主机，可根据需要调整高度。图2 最终排布方案上吊杆框体橡胶压板橡胶阻尼弹簧压板（下转第38页）ANZHUANG2023年第3期38机 电 安 装 Electromechanical Installation标准，能够满足使用要求。其中，单台炮的流量、可持续喷水时间以及强度试验结果都远高于验收要求，可以实现对建筑内火灾警情的有效防控处理。4 结语自动跟踪定位射流灭火装置作为一种智能化程度较高的灭火设备，其在现代化建筑中的应用程度越来越高。自动跟踪定位射流灭火装置安装施工，确保了其施工效果并达到了工作工况要求，极大程度上避免了由于安装质量不合格引起的自动跟踪定位射流灭火装置使用过程中的异常问题，对于提高建筑安全性发挥了重要作用。参考文献：1张佳庆，罗沙，洪清泉，等.超细干粉灭火装置在油浸变压器的应用可行性研究J.消防科学与技术，2022，41（1）：95-100.2陈思，彭一航.基于机器视觉的仓库智能消防灭火系统架构设计与研究J.科技创新与应用，2021，11（26）：99-101.3闵永林，杨志军，杨琦，等.自动跟踪定位射流灭火系统技术标准解读J.给水排水，2021，57（9）：149-154.4陈宏山，曾冲.悬挂式超细干粉自动灭火装置在铁路长大隧道设备洞室中的应用J.河南科技，2021，40（22）：81-84.5张志明.电气火灾探测与自动灭火装置在电容柜上的应用研究J.新型工业化，2021，11（6）：38-39.6于子轩，折俊艺，孔晓旭，等.基于热敏绝缘材料的电气柜区块式自灭火装置研究J.消防科学与技术，2021，40（2）：245-251.表1 安装施工验收结果指标验收标准查验数据验收结果单台炮的流量/（Ls-1）30.0032.25 合格单台炮覆盖面积/m212.0012.00合格可持续喷水时间/min60.0065.50合格干式管路长度/m25.0024.00合格单台炮监控半径/m2.002.12合格环状管网管道管径/cm20.0022.00合格可连续射流时间/min1012.00合格强度试验/MPa50.0055.00 合格严密性试验/mm0.010.006合格联动控制响应时间/s5.02.50合格单点覆盖台炮数/台2.002.12合格（4）全反射棱镜及棱镜杆。用于点位在地面上测量及放样，与主机智能连接后准确定位，实时动态跟踪。（5）Trimble Field Link软件。连接内业到外业（BIM到现场）；可视化放样、采集现场数据、计算误差、输出工作报告、拍摄实时视频等。（6）基于REVIT及CAD的测量及放样点位插件。把点位在模型中选取并设置完成，导出到Trimble Field Link软件，操作软件可指挥机器人现场放样。运用测量机器人存储的数据现场完成风机盘管设备管道放线定位、支吊架尺寸确认、管线测量组对的放样功能，同时还能够检测风机盘管设备及风盘水系统管道安装质量，可用于质量控制。首先将风盘系统BIM模型按排布原则/净空要求/深化标准等进行优化确定。然后确定梁柱轴线基准点，定位设备管线支吊架点位，生成数据点。指定轴线标定建筑一米线，然后布设基准点。根据现场基准点和放样点的位置，选定测量机器人架设位置，通过对基准点聚焦计算出仪器在空间的位置及与放样点的距离。对红外线所及区域逐一描点定位。选取两个区域复测校核。施工队伍按点位固定位置展开施工，各作业面放样完成可同时展开。经调查分析，通过引入测量机器人，施工现场效率及质量均大幅提高，风机盘管设备及其水系统整体安装合格率大幅提升。4 结语提高施工质量效果显著。经过BIM+测量机器人技术的具体实施，项目部重新对风机盘管水系统安装质量验收，共检查228个风盘点位，不合格数为15处，总体合格率为93.4%，效果显著。施工快捷，效率高。该项目放样点数高达9800多个，一个机器人每天就能解决450个定位，比传统人工方法提高了34倍。参考文献：1通风与空调工程施工质量验收规范：GB50243-2016S.北京：中国计划版社，2016.2罗兴义，沈劲，郭长明，等.BIM+装配式技术在乐山新区医院换热机房的应用J.安装，2022（2）：19-21.（上接第27页）