基于BIM技术的集成式可调拨水泵房应用研究

基于BIM技术的集成式可调拨水泵房应用研究

舒文军、吴楠、程卓、郭聪、何志均

中建八局西南公司安装分公司 成都 610000

摘要：集成式可调拨水泵房，打破了传统临建工程水泵房建造模式，提供了一种快速建造可周转的新型理念。一种不占用现场建设周期，各系统高度集成，且可以有效地重复利用，周转效率高的水泵房。其核心思想是基于BIM模型的高精度、可视化特点，将水泵、系统构件（管道、桥架、通风物件）、阀部件、配套设备、结构框架及建筑构件进行一体化整合设计。联合数字加工厂，将水泵、系统构件、阀部件、配套设备（稳压罐、控制柜）、结构框架及建筑构件进行一体化预制加装试验，出厂即成品。

关键词：BIM技术；集成式设计；可调拨：再利用

一、研究背景

公司在建项目临建工程中，水泵周转利用率仅为20%至30%，而水箱周转率为零。分析传统分散式设计方案，一是维护成本高，公司临建标准手册，缺乏标准化的泵房布置方案，各项目搭建的是非标准泵房维护成本高、故障率高。二是周转成本高，因采取分散式设计，水泵阀部件在周转时不具备整体吊装的条件，需要进行拆散再搬运吊装，周转人工成本较高。三是再利用率低，因传统水泵房采用非封闭式设计，水泵、阀部件等缺乏有效的防尘、防风及防损保护，损坏率非常高，二次周转率较低。

二、新技术概述

集成式可调拨水泵房是一种模块化、标准化、预制化、可周转再利用的水泵房系统，它结合了传统水泵房的优点和现代科技，实现了水泵房低成本维护、高效率调拨的功能。

三、集成式可调拨水泵房的优势特点

（一）集成式设计：泵房采用一体化设计，结构紧凑，占地面积小，可以大大降低成本和空间占用。

（二）安全性更高：泵房将各类设备、管道、阀部件等单元全部集成在标准的厢式板房内，大大提高了泵房的防尘、防水、防损能力，安全可靠性更高。

（三）维护成本低：泵房采用模块化设计，结构设计合理，水泵的安装和维护方便，减少了维修时间和成本。

（四）周转更方便：泵房及水箱外形尺寸均按随车吊运载空间进行标准设计，在周转时可直接将泵房、水箱进行整体吊装运输。大大提高了运输的时效性，周转运输效率更高。

四、集成式可调拨水泵房在实践中的应用

（一）集成式标准化设计

1、一体化设计，泵房一体化模块设计，可以显著增强水泵、阀部件、控制柜等设备的防尘、防水、防损能力。从而大大提高施工现场临建水泵房使用寿命，为快速周转提供了有利条件，同时也有效降低了泵房运行维护成本。

图4.1.1  集成式可调拨水泵房设计

基于BIM模型的高精度、可视化特点，将水泵、系统构件（管道、桥架、通风物件）、阀部件、配套设备（稳压罐、控制柜）、结构框架及建筑构件进行一体化模块设计，并预留电源接口、进出水口等接驳点。

2、标准化设计，一是外形尺寸标准化，泵房外形尺寸按运载空间标准设计，可以大幅度提高泵房周转利用效率。根据随车吊运载空间标准，将泵房和水箱设计成2.2米宽、2.6米高、4米长的标准尺寸，以便泵房、水箱周转更便捷更高效。二是水泵选型通用化，针对超高层项目和超大占地面积项目，设计两套泵房方案，可显著提升水泵房在不同项目之间周转的适用性。三是CI标识标准化，对水泵房的操作流程、安全规程、公司文化进行标准化CI布置，严格执行公司标准化的管控要求。四是运输吊装标准化，泵房外形尺寸具有标准性，泵房吊装重量也具有同一性，所以运输吊装的随车吊参数也可以根据标准参数进行选择，减少运输中的不必要投入。具体是基于泵房标准的外形尺寸，运吊车辆选择6*2.4随车吊，且随车吊选型是固定标准的。

（二）工厂预制加工

泵房采取场外加工厂预制加工，不受施工现场场地影响，可与场内平行施工，大幅缩短了泵房的安装工期。

1、工厂预制拼装，泵房采取外部加工的方式进行生产。具体加工分成以下四步：第一步，进行结构框架、建筑构件及设备阀部件连接管段下料。第二步，进行结构框架及底座组装。第三步，进行设备、管道、阀部件、控制柜安装。第四步，进行建筑构件（瓦楞板、钢化玻璃）、排风扇安装。

2、构件信息印注，针对工厂加工的管段进行构件信息印注，便于后期维修时可快速更换。例如印注管段信息：GD001-DN150-250mm。

3、标准化CI装饰，根据我司CI标准，泵房在工厂加工完成后做好标识标牌上墙，从而保证泵房出厂即成品。

（三）六小时快速装配

集成式可调拨水泵房及模块化水箱，可通过随车吊实现从加工厂到施工现场的快速装配。

1、六小时快速装配流程，准备工作（电源就位、基础浇筑、连接管道预制）→出厂运输（2h）→进场吊装（1h）→模块水箱连通（1h）→泵房进出管道接驳（1h）→泵点电源接驳试运行（1h）。

（四）高效周转再利用

在首个项目竣工验收后，可调用汽车随车吊将泵房及水箱快速地吊装运输到周到新项目。

1、五小时快速周转流程，接收项目准备工作（电源就位、基础浇筑、连接管道预制）→运输吊装（2h）→模块水箱连通（1h）→泵房进出管道接驳（1h）

→泵点电源接驳试运行（1h）

五、集成式可调拨水泵房经济效益分析

1、集成式可调拨水泵房建造成本分析

1）新建泵房及水箱模块

2）一次周转泵房及水箱模块

3）二次周转泵房及水箱模块

集成式可调拨水泵房在使用前三个项目中，投入成本仅为17.054万元。

2、普通临时水泵房建造成本分析

1）新建泵房及水箱模块

2）一次周转泵房及水箱模块

3）二次周转泵房及水箱模块

普通临时水泵房在使用前三个项目中，投入成本达35.826万元。

经过以上对比，集成式可调拨水泵房在前三个项目的投入成本为17.054万元，临时水泵房在考虑水泵情况良好，可调拨的理想情况下，使用前三个项目的投入成本为35.826万元，集成式可调拨水泵房较传统临时水泵房节约成本18.772万元，效益优化率达52.4%。

六、集成式可调拨水泵房社会效益分析

1、是公司标化工地建设的需求，集成式可调拨水泵房的建设是项目提升标化工地标准的又一闪光点，可进一步提高施工的管理水平，促进工程质量，保证安全生产。

2、是进行智慧化建造的再探索，集成式可调拨水泵房依托BIM技术模块化组装建成，为公司之后的定型化加工，智慧化建造提供了新的成果基础。

3、是顺应国家“双碳”目标的举措，集成式可调拨水泵房的应用，可减少建造材料的浪费，响应国家碳中和的政策，减少二氧化碳的排放，助力国家在2030年实现碳中和。

4、是项目降本增效的金点子，集成式可调拨水泵房是具有模块集成，可吊装，可移动，方便运输快速转场、高效周转利用，周转利用率高，经济实用的先天优势，是项目降本增效的金点子。