山西安装实施“装配式建造基于BIM技术的安装工程施工全过程应用”推进高质量发展
数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,是新一轮国际竞争重点领域。
作为中国建筑业竞争力百强企业,山西省优秀骨干建筑企业,市政公用、石油化工工程施工总承包双特级企业,市政、化工石化医药行业设计双甲级资质企业,山西省安装集团股份有限公司(下简称山西安装)于2021年成为率先入选“全国质量标杆”的建筑企业,先后荣获第三届山西省质量奖、第十九届全国质量奖、第二十届亚洲质量卓越奖,是行业内率先连续荣获省级、国家级、国际级质量管理荣誉的企业。近年来,山西安装伴着数字中国建设的激越鼓点,在数字技术与建造行业施工质量管理深度融合的道路上铿锵前行,既见证了一大批数字信息技术从平台走向建设生产一线,促进了山西建造行业质量管理数字化、网络化、智能化的升级,也为数字中国建设汇聚了建造行业的智慧与力量。
为响应数字中国建设战略,近年来,山西安装积极推进数字产业化和产业数字化,推动数字经济和生产建设深度融合,顶层设计日趋完善,推动生产建设高质量发展蹄疾步稳。
山西安装秉持着专心专注、精心精品的质量理念,从大质量管理的角度运营TQM系统,构筑了“P战略管理体系”“S日常管理体系”“I智慧化运营体系”,实现“PDCA”与“SDCA”双轮驱动,形成了“基于TQM的IPS高质量发展模式”。通过全面建设一个企业数据云平台、一套数据标准治理体系、一个大数据智慧运营中心、一个全产业链协同管控平台、一支高素质数字化人才队伍,打造工程项目正向协同设计能力、工程项目全过程投资建设能力、工程项目集约管控能力、工程项目数字化交付能力,助力企业实现数字化管理,建设山安数字生态。顺应数字化发展时代大势,山西安装下好先手棋,打好组合拳,数字技术在工程建设领域的底座不断夯实。
2021年针对机电项目建设中存在的工程量大、管控难度高、设备种类多、综合排布难、参与方多、协调工作量大等问题,山西安装实施了装配式建造基于BIM技术的安装工程施工全过程应用。目前该技术已成功应用于山西金能铜铟镓硒薄膜太阳能102#动力站项目及山西潇河新城会议会展中心、智慧运营中心能源岛工程建设过程中,先后获得行业科技进步奖、山西省建设科技研发优秀成果,在第十一届“龙图杯”大赛、第三届“市政杯”BIM应用技能大赛、首届工程建造微创新技术大赛中接连获奖。
当数字技术融入工程建设的全产业链,生产方式、管理方式、运营方式也随之产生深刻变革。
山西安装组建技术攻关小组,依托施工项目将数字化技术应用到质量管理全过程,展开了研究应用,重塑数字化应用流程“正向设计—工厂化预制—装配化施工-平台化管理”,实现了项目施工全过程应用精益建造模式落地见效。
——正向设计。采用“一种多泵组机组模块化及装配化数字化建造方法”“一种大型双泵组单元装配装置的施工工艺”等新工艺优化减少多余工序,提高工程品质。应用BIM技术,协同设计院开展正向设计,对项目多版本方案进行评估、优化,在材设招标、设备选型等方面识别高风险因素,进行更有效的设计、最大程度降低成本。必一体育
——工厂化预制。通过应用BIM技术根据各类设备组件的技术特点,制作相配套且精度较高的模块载体,通过全过程质量管控,保障产品质量。依据拆分编码的BIM装配式模型,在工厂完成管道下料。结合各类设备组件的技术特点,制作模块支撑体系,完成多泵组模块成套化预制组装,运输至现场进行装配式拼装。
——装配化施工。通过形成设备集成化较高的模块单元,采用“一种设备水平快速运输平台”“一种高效快捷转动焊接槽轮装置”等措施,使得工序合理穿插,控制关键工期节点,提高工作效率。
——平台化管理。采用山西安装自主研发的BIM+项目管理平台、数字化交付平台、BIM+AIOT施工管控平台等,多种新技术新工艺的集成,整合优质资源,消除无效成本,有效保证了装配式建造基于BIM技术的安装工程施工全过程应用的可复制可推广性应用。通过三维激光扫描仪进行现场土建校核验收,完成现成模型一致性调整,再利用BIM模型指导完成装配式安装。整个施工过程基于BIM协同平台,以BIM模型作为数据与系统集成的载体,进行工程量统计、进度计划关联、质量、安全管理,实现项目的精细化管控。纵览项目全过程,必须紧扣9个关键技术及创新点,才可以打通数字技术在工程建设应运中的任督二脉。
——冷热源负荷计算。基于能源需求及能源性价比进行分析,建立组态数字模型及能源岛虚拟运行组态,动态模拟工艺运行系统及各设备能量运行工况,选择最佳能源供应配比。
——规划设备管线集成模块和综合管线布局。对设备及管线进行机电管综调整,确保设备及管线布置满足施工及运维要求,避免返工,提升施工效率。
——设备管线集成模块设计。针对所有机房内的设备及进出口连接管线、阀件、管件、电气桥架、仪表集成进行模块化,由设计院对模块的结构型式、受力情况、设备减震、支架负荷等进行分析和验算,通过BIM模型出具模块深化设计施工图纸,用以指导模块工厂预制和现场装配化施工。
——设备基础及排水沟设计。结合设备与泵组模块外形尺寸,合理布置设备基础及排水沟位置,优化设备排污、检修空间,大幅度节约机房空间。
——管线排布与管组拆分。管线排布应同专业管线集中布置,综合管线保温厚度,优化管线间距,管线分层明朗,有足够的安装间距,便于检修。排布完成后,将管线、阀组进行组合,并合理拆分。
——支吊架设计。工艺管线方案确认后,进行管线支架的选型及模型布置,并统计支架材料量,出具整体支架布置图和节点大样图。
——设备模块与管组模块预制加工。在现场附近建立加工厂,进行管段预制和设备模块组对,大幅度减少管道二次搬运成本,最大限度提高管道组对、焊接施工效率。
——装配化施工。通过应用“设备水平快速运输平台”和万向轮完成模块与设备在能源岛内的水平运输,大幅度提升设备运输和安装效率。
——平台化管理。通过将BIM模型导入平台,与进度、质量、安全、成本、运维管理板块关联,提升项目精细化管理水平。
由此,数字赋能,山西安装构筑起工程建设横向打通、纵向贯通、协调有力的新格局,打造了企业高质量发展的新引擎。
“数字”触角延伸到项目建设的方方面面,为山西安装绘就了一幅生机盎然、欣欣向荣的发展新画卷。
BIM应用,打造智慧城市。山西潇河新城国际会展中心能源岛项目,是山西省委省政府加快太原都市区一体化步伐、增强核心引擎功能、展示山西对外开放新形象的重大标志性项目。工程建设中,山西安装从顶层设计、标准制定、协同发力、团队建设等方面,推动数字技术应用,将该项目做到了山西示范、全国一流。
一次成优,提升装配能力。太原武宿国际机场三期改扩建工程现场指挥部项目实施过程中,改变传统设计方式,采用三维协同可视化正向设计,提高设计效率,减少设计变更。项目全过程施工周期中,利用信息完整的BIM模型、装配式数字化管控平台,结合实测实量等智能先进仪器,进行全专业全装配数字化建造。同时企业自主研发数字化交付平台,完成数字化交付,进一步提升了装配能力,全部进行干法作业,实现节约工期、交叉作业、一次成优。
上海市轨道交通14号线静安寺站项目、山西转型综改示范区小牛线综合管廊工程等一系列数字化项目建设,为山西安装标准化设计、信息化管理、工厂化预制、装配化施工、智能化运维的“五化”精益建造体系进行了充分探索,积累了大量经验,为打造BIM技术在施工全过程应用能力奠定坚实基础。作为山西安装在数字时代推进高质量发展的代表作,装配式建造基于BIM技术的安装工程施工全过程应用展现了为经济赋能、为品牌添彩的强大影响力、创造力。
该项技术目前已转化成2项标准,分别是山西安装集团参编中国安装协会团体标准《冷热源机房机电装配式施工技术标准》T/CIAS-4-2021、主编山西省工程建设地方标准《建筑信息模型施工应用标准》DBJ04/T422-2021。该项技术2023年被评为山西省装配式技术优秀案例,目前共发表相关论文2篇,获得工法1项、实用新型专利2项、软件著作权3项。一项项创新,一个个应用,铺就数字化技术与现代建造深度融合的广阔前景。
因数字而变,因数字而兴。乘着数字中国建设的东风,山西安装加快创新节奏,新蓝图、新目标、新任务在前方招手,高质量发展的天地必将更加广阔!