BIM+ 装配式机房项目管理的实施与应用
摘 要：机房作为项目中机电管线最为复杂的区域，无论是设计还是施工都存在着一定的难度。在探索BIM+ 装配式机房的过程中，通过具体项目实践发现了部分现场问题，结合BIM+装配式机房的设计、生产、施工全流程， 提出相应的项目管理措施，以保证真正意义上提升BIM+装配式机房的整体效率，做到工厂化、模块化和装配化。
关键词： BIM 装配式机房 项目管理
中图分类号：TU741.2 文献标识码： B 文章编号：1002-3607(2023)07-0054-05
BIM+ 装配式机房作为一项技术革新，已成为目前中 国建筑业比较前沿的技术之一。该技术可以实现大规模工 厂化制作，并且具备常规方法难以相比的优势，这也是 未来建筑业的发展趋势，目前有不少企业和工程项目已经 开展了试验试点。
设备机房是商业综合体、医院、轨道交通、航空港 等大型基础设施建设项目的重要核心部分，机房施工因 空间受限、技术繁琐、设备密集、机电管线复杂而难度 增大。设备用房受建筑业态、结构特征和技术条件等因 素的限制，造型各异，技术类型也不同，导致每个机房 都需要进行独立的深化设计。标准化程度不够，深化量 大，这使得技术推广有一定的难度，装配式机房与传统 施工工艺相比成本略高。另外，公司在装配式机房项目 的具体实施过程中，还发现了卸泵困难、机房排水问题、 模块化施工出现偏差、预制件进场时间过慢等具体问题。
要想真正达到技术革新，并将其大规模运用到项目 中，实现效率和成本管控的突破，克服随时出现的困难，需 要用BIM 技术作为关键串联，做好总体方案的策划和项目 各方的组织与管理。
1 BIM+装配式机房项目总体方案与基本流程
1.1 总体方案制定
BIM+ 装配式机房项目涉及集团技术部门、项目施工 部门以及加工厂各方的协调工作，三者之间相互关联， 工程的顺利进行是三方共同努力配合的结果。技术部为 工厂和项目提供必要的图纸设计和需求，工厂通过自己 的技术生产合格的产品。最后项目团队在工期之内将各 方成果转化为有质量保障的实物，确保产品满足客户的 需求和期望。
项目团队根据项目特点与项目工期，以BIM技术为基 础，制定了BIM+ 装配式机房的总体方案(见表1),对三 方总体实施内容进行划分和部署。三方应及时定期沟通， 确保项目步入正轨，并及时解决任何技术问题。技术部门 应向项目部和工厂提供技术支持和指导，项目部和工厂也 应向技术部门提供反馈和更新。
BIM+ 装配式机房需技术部门、项目施工部门以及加 工厂三位一体，共同协作才能完成。因此在总体方案的制 定上，要合理安排好组织架构，对每个部门每个环节的实 施内容进行精细组织划分。
F ANZHUANG
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表1 BIM+装配式机房总体方案
实施阶段
组织划分
实施内容
1.根据图纸对装配式机房进行建模以及深化设计；
2.机电模块化施工可行性分析；
3.预制组合分段及编号工作，同时生成相应材料清单， 交付加工厂
策划、立项
技术部
技术部
1.根据一般及特殊施工节点深化集成模块定型； 2.对施王、安装工序进行模拟推演；
3.专业出图，指导施工
加工厂
1.专业集成构配件生产；
2.建立二维编码数据库：根据技术部提供的信息生成 编码数据库，为材料设备管理、场外预制加工及现场
施工管理
装配组合提供技术信息服务；
3.预制构件的运输
项目部
1.结合工程特点与工期要求，作针对性部署：
2.制定节约工期、降本增效、绿色施工等目标：
3.制定模块组装及吊装施工方案，组织施工人员进行 相关专业培训
项目后评价
技术部
从质量、工期、成本、安全等方面对项目进行效益分析
项目部
1.2 基本组织架构与管理流程
技术部管理流程在于BIM 负责人根据设计说明、图纸 和相关规范要求，将BIM 建模和深化任务分配给BIM各专 业工程师。公司要求，分配好BIM 工作的时间节点，与加工 厂生产进度、项目施工进度保持一致。
项目部积极配合技术部进行技术、图纸交底，协调技术 部完成模型的纠偏与调整，对管理人员和施工工人进行技 术培训和指导，保证装配式安装的顺利进行。
工厂对标项目和技术两方的时间节点，保质保量完成 预制构件的生产，并做好运输和防护工作。 BIM+ 装配式 机房项目组织架构见图1。
生产负击人
技术负责人
给排水工程师
暖通工程要
土建工程紧
电气工程明
给排水工程师
暖通工程师
土建工程师
中建三局
BIM 技术负责人
技术部
技术负责人
项目
加工厂
BIM
BIM
图1 BIM+装配式机房项目组织架构
2 BIM+装配式机房施工组织与管理
2.1 项目实施前准备阶段
BIM+ 装配式机房施工前准备的工作任务主要包括
编制BIM 实施规划、建立BIM 模型、模型深化与施工组 织模拟。
2.1.1 BIM+装配式机房实施规划的编制
为保障BIM技术在施工阶段的有效实施，需要制定切 实有效的BIM实施规划，主要包括项目目标、时间节点安 排、BIM 工作组织架构、软硬件设施的准备等。
(1)制定BIM 工作目标。通过对机电各专业管线的 排布，精确定位工程管线、确定设备和管道细部要求， 制定机电各专业的施工流程以及与其他各施工单位之间 的协调；在施工阶段结合项目部门，及时勘测机房现场 情况，对BIM 模型进行纠偏工作，对各专业出图进行调 整，为现场施工提供保障。
(2)时间节点安排。除了完成自身的BIM 技术相关 工作外，还应积极配合项目、业主方制定更完善的工作 计划，制定详细的时间节点安排，具体包括设计进度节 点、材料采购和加工节点、工程进度节点等。
(3)优化组织架构。深化设计部紧密连接项目部， 负责机电承包范围内的机电图纸深化设计与BIM建模，为 项目提供技术服务支撑。同时BIM 负责人联合其他经验丰 富的项目经理，将设计经验与工程技术知识相结合，为 项目的深化设计和施工提供技术指导，保证项目的技术 水平处于一线水准。
2.1.2 建立BIM 模型及模型深化
BIM 各专业工程师确定统一的BIM 建模样板和标准。 三维建模完成，经管线优化、碰撞检查、漫游工序后，明 确机电各专业管线的规格、路由及上下、前后位置关系。
在安装施工前结合项目部门，及时勘测机房现场情 况，对项目现场进行核对和实测，对BIM模型进行纠偏工 作，保证BIM 模型的精确度，避免项目土建施工误差对安 装的影响，为现场施工提供保障。
2.1.3 设备、管道模块化设计
在机房管线的深化设计完成后，按加工单元和安装 顺序对管线进行合理分段并编码(见图2)。管线分段部 位尽可能设置在法兰连接处或是设备终端，避免出现焊接 缝，便于后续组装。确定管道拆分方案后，制作各模块的 三维模型(见图3),并由此生成各专业图纸、管段预制 加工大样图以及加工清单。 BIM 模型和加工大样图中要含 有构件信息表，包括安装位置、尺寸型号等，便于加工厂 制作构件的身份二维码。
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图2 深化设计模型及管道分段编码
B101模块平面图
B101模块
B101框架
B101框架平面图
剖面B101
图3 编码模块模型
2.1.4 其 他 设 计
采 用BIM 软件，对现场支吊架进行选型计算，出具 受力计算书。在设备房、主要通道等管线密集区域设置
联 合 支 架 ( 见 图 4 ) 。
图4联合支架模型
通过设置联合支吊架，保证各区域的净高达到设定要 求，检验BIM 排布效果，控制BIM 排布的质量。联合支吊 架的设置可减少支架总体施工成本，各机电专业的管线支
吊架若由一家单位实施，可极大促进现场的施工效率。
根据装配式机房最终深化设计方案，出具管道综合 排布平面图、各专业图纸、设备基础平面图(见图5)、 支吊架定位图等。按照通过审查的图纸，编制预制加工工 艺流程卡，下发排产计划。其中基础平面图、排水沟布
置图出具后，向项目提资，确保现场严格按图纸施工。
图5 设备基础平面图
2.2 加工厂生产阶段
2.2.1 生 产 管 理
技术部为工厂提供二维图纸和三维模型，工厂应同 时根据模型和图纸进行精确的构件加工生产。模块加工 时，严格按照加工图标注的尺寸加工，加工过程中和加 工完成后做好尺寸复核。成品模块分批分类存放，运输
和安装过程中做好防护措施。
构件生产过程中，根据技术部提供的信息为每个构 件生成唯 一 的身份标识二维码，二维码中应包括构件在 BIM 模型中的相应编号、对应专业信息、规格型号、现
场安装位置等信息。二维码应打印粘贴在预制构件的显
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眼处，为后期物流运输、构件存放及装配式施工中的构
件 索 引 做 准 备 。
2.2.2-运输管理
加工厂的运输管理主要是为了提升运输车的空间利用 率和预制构件的运输效率，同时保证预制构件的安全。可以 联合技术部，以BIM 技术为支持，提前进行预制构件的运输 模拟流程。预制构件应分专业分编码装车，到达施工现场 后，同样按照专业和编码顺序将各构件合理储存摆放，确 保后期施工过程中的高效便利性。
构件运进场后，按照规定的顺序编号排序，有序地摆 放在规定的物料位置，不同构件应按尺寸分类叠放。场内 堆放地必须平滑整洁，地面坚实，防止构件下沉和变形。
2.3 项目施工阶段
2.3.1 资源保障
配合技术部对施工人员进行图纸和技术交底、培训， 保障装配式施工的顺利进行。根据施工总进度计划制定相 应的人员投入计划，按区段、专业、工种对项目人员进行 合理划分。按时间节点要求完成所有车辆、机械的进场， 完成设备、材料的清点核对工作与交接工作，加深与预制 构件加工厂的联系，保障预制构件准时保质送至场地。
2.3.2 质量保障
根据不同的机房制定相应的装配方法，例如冷水机 组区域管段装配区别于常规装配式机房施工，主要采取 顺装法，即通过设备口、水平段、立管、主管道、支架 的顺序进行装配。此种装配方式主要是机房空间受限， 避免加工、基础及设备定位的微小误差制作支吊架而引 起不必要的切割及焊接。
项目根据BIM 模型中对机电管线的分解编号施工： 预制配件进场后，通过扫描上方的二维码，对模块的材 料信息、几何位置、上下游关系进行快速识别，实现快 速就位。现场仅需像搭积木一样按编号进行成品管线的 安装，真正实现机电工程工厂化、模块化和装配化，实 现成本管控几乎零损耗。
2.3.3 安全保障
保证机房内机械设备上的监测、指示、仪表、自动报 警等安全防护装置正常运行，设置专人专项定期维护，及 时修复缺损的防护装置。对于安全防护装置缺失或失效的 机械不得继续使用。对于机房内运转异常的设备，应首先 停机检查，确认故障排除后方可继续使用。
吊装作业前，编制吊装方案，并报相关部门审核，审 核通过后，填写吊装作业申请方可进行吊装作业。装配式 机房工程量较大，需要进行吊装作业的材料和设备众多， 如装配式模块、大口径预制管道等起重机作业时，站立处 的地面承载力要符合机械本身及起重量的承载要求，地面 铺垫措施要符合要求。施工管理人员进行全程旁站监督和 指挥，保证机房设备及管线有序安装。
2.3.4 提升效能
聚焦专业核心技术，比如三维激光扫描技术、模型轻 量化管理等。三维扫描能快速获取包含梁、柱、墙、排水 沟等土建构件信息的点云模型，基于点云模型进行模型和 机电管线纠偏，实现管线精准避让，大幅节约建模时间。
利用BIM+ 技术辅助机房施工，在装配式机房施工 前，使用漫游软件对机房内支吊架的施工、设备的落位 组装、机电管线的排布安装流程进行模拟和预演，为后 续的施工提供技术支持，保证现场安装实施的可视化。
通过软件将Revit模型转换成轻量化模型并生成模型 二维码，在手机、平板上只需要扫描二维码即可查阅模型。 项目管理人员和项目施工人员都可以轻松获取BIM 模型信 息，真正做到BIM 模型信息覆盖施工准备阶段、施工阶段、 运维阶段，覆盖项目的全生命周期。
3 项目管理实施效果
(1)质量保障。比如武汉大学人民医院洪山院区建 设项目运用BIM+ 装配式机房施工，有了标准化的模版， 现场的施工质量和观感得到了很大改善，净高、工序控 制均得到了加强。在技术上发现图纸问题80多条，提出 合理化建议50多条，有效降低了图纸风险，对现场施工 指导具有重大意义。
(2)资源保障。相较于传统施工方法，模块化施 工节约了大量人工成本。另外，还减少了机电、装饰和 土建各专业之间的交叉作业面，很大程度上优化了管线 路由，减少了项目的拆改，保障了项目的质量，节约了 工期与成本。
(3)工期保障。现场施工可视化应用，管理人员 通过项目信息管理云平台实时查看加工厂及现场进度， 提升管理效率，武汉大学人民医院洪山院区建设项目机 电施工进度提高了10%,机房通过BIM+ 装配化施工进度 提高了40%。
INSTALLATION
