近兩年，裝配式施工已逐漸延伸到復雜的設備機房，這是機電安裝工程設備、管線最為集中的地方，預制裝配難度非常高，但行業(yè)標桿企業(yè)正積極響應國家的相關政策導向，加大投入，從開始的嘗試階段到現(xiàn)在的深度應用階段，一個又一個裝配式機房呈現(xiàn)在我們面前，機房的施工速度也在不斷地被刷新，我們通過實際項目應用BIM技術，對現(xiàn)在裝配式機房設計、生產(chǎn)與施工等環(huán)節(jié)存在的問題進行探索與研究，研發(fā)了一種基于BIM的模塊化裝配式機房整體解決方案，運用BIM技術在復雜緊湊的設備機房里對各類管線設備模塊進行標準化拆分、標準化設計、工業(yè)化生產(chǎn)，通過標準化的品構(gòu)件能夠大大的提高安裝效率、降低安裝成本。
一現(xiàn)階段裝配式機房發(fā)展模式
1.1 傳統(tǒng)裝配式機房
傳統(tǒng)裝配式機房是通過BIM設計，將機房所有管道優(yōu)化后，進行管道分段生成加工圖。工廠根據(jù)圖紙生產(chǎn)管道、管件，將所有管道根據(jù)裝配順序進行編號。最后運輸至現(xiàn)場進行安裝施工。
優(yōu)點：
Ø 精細化的BIM模型，在安裝前解決全部誤差，裝配階段無需圖紙便可安裝。
Ø 與其他專業(yè)可平行作業(yè), 整體工期快、施工質(zhì)量明顯提升。
Ø 材料預制化，現(xiàn)場無需加工，省時省料。
Ø 極大降低施工安全隱患、施工現(xiàn)場無焊接油漆作業(yè)污染。
Ø 有效實現(xiàn)節(jié)能降耗的優(yōu)點，一定程度上推進了機電安裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
缺點：
Ø BIM深化設計隨意性比較大，需要對每個項目進行定制設計，不能形成統(tǒng)一的質(zhì)量標準。
Ø 組件,備件在設計上,每個項目均需單獨定制，設計成本、生產(chǎn)成本相對較高，無法大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
現(xiàn)場裝配零件比較多，不僅組對時容易錯亂，且純手工的方式質(zhì)量低,后期安裝過程中因受施工人員技術水平影響，類似裝配工藝、累計誤差，影響調(diào)試效率及增加后期運維工作量。
1.2 模塊式裝配式機房
根據(jù)水泵的選型、數(shù)量、系統(tǒng)分類以及機房內(nèi)的設備布置情況，將2—3臺水泵及管路、配件、閥部件、減震塊等“化零為整”組合形成一組預制模塊，然后通過一組模塊與另一組模塊進行機械連接，就能實現(xiàn)機房的快速裝配，但根據(jù)裝配化施工現(xiàn)場實際情況及研發(fā)投入來看，還不具備完全實現(xiàn)模塊化裝配的能力。
優(yōu)點：
Ø 將機房劃分成若干模塊進行裝配，各組模塊均采用鋼結(jié)構(gòu)支架作框架，各組鋼結(jié)構(gòu)框架通過螺栓連接，就能迅速連接各組模塊，各組模塊連接完成后，整個機房即施工完畢。
Ø 施工周期快，裝配式安裝效率高。
缺點：
Ø 仍然需要對每個項目進行定制設計，不能形成統(tǒng)一的質(zhì)量標準。
Ø 模塊式裝配對機房土建質(zhì)量要求高，平整度等需滿足設備安裝要求。
Ø 對于空調(diào)主機等體積和重量較大的設備，模塊化后無法運輸，同時現(xiàn)場就位困難。
Ø 各種類型設備模塊會造成鋼材浪費較多，且對結(jié)構(gòu)承載力提出了更高要求。
Ø 因為模塊化的設計，主管段標高變得過低，機房整體管線壓抑，不符合機電安裝管道貼頂安裝的原則。如果提高標高，則框架體積、質(zhì)量變大，造成重心不穩(wěn)，不便于運輸，同時型鋼成本大大提升。
通過對比以上兩種裝配式機房解決方案，在設計、生產(chǎn)、施工中均沒有統(tǒng)一標準，均需要針對不同的項目進行單獨定制，無法做到所有項目都能通用。此次研究的內(nèi)容主要是通過企業(yè)級的標準化設計，對泵組模塊的進水口管段、出水口管段、主管段等進行標準化拆分、對拆分構(gòu)件進行標準化設計，然后在工廠批量預制生產(chǎn)，以適用于絕大部分裝配式機房現(xiàn)場施工。
優(yōu)點：
Ø 模塊化準化設計、標準化拆分、裝配式組裝、能夠進行工業(yè)化生產(chǎn)。
Ø 標準化方案不僅局限于空調(diào)機房，還有消防泵房，生活水泵房等機房均可以統(tǒng)一模塊化設計、生產(chǎn)、安裝。
Ø 非標準管段設計可以經(jīng)常現(xiàn)場測量后再預制加工。
從安裝效率和便利性考慮，模塊化的構(gòu)件，工業(yè)化的生產(chǎn)效率高，有利于設備后期的運輸、拼裝和檢修維護。
二模塊化裝配式機房實施流程
模塊化裝配式機房——該方案的實施需要從標準化設計階段、標準化模塊拆分階段、標準化構(gòu)件設計階段三個方面著手。同時標準化設計又分為企業(yè)級和項目級不同的運用維度。
實施流程：
將所有機房管道管件按功能模塊進行劃分成一個個標準的功能模塊，例如：水泵模塊、空調(diào)主機模塊等。將分解模塊進行構(gòu)件拆分，同時對拆分的管道構(gòu)件進行標準化設計，并通過工業(yè)化生產(chǎn)降低直接成本。將加工完成的構(gòu)件進行模塊化組裝，例如：水泵模塊進水、出水管組等。在工廠內(nèi)進行模塊化組裝。后運輸至現(xiàn)場，僅需將各個模塊進行組裝即可完成施工，下面我們將對此進行一一闡述。
2.1 標準化設計
在標準化設計階段，分為企業(yè)級和項目級，分別對應EPC工程和施工總承包工程。
企業(yè)級應用（EPC工程）：
將企業(yè)承攬的EPC項目中標準圖使用率高、且可以進行模塊化設計的內(nèi)容進行共性化標準設計（含結(jié)構(gòu)），共分為消防控制室、柴油發(fā)電機房、制冷機房、換熱站、生活水泵房、消防水泵等幾大類；將以上各種類型設備機房進行標準化設計，項目可以根據(jù)企業(yè)標準設計的機房選擇性的進行直接使用、微調(diào)后使用、參考使用等方式執(zhí)行。
項目級應用（施工總承包工程）：
當項目選擇對企業(yè)標準進行的參考使用的情形，需要根據(jù)項目制定的統(tǒng)一標準進行深化設計，參考企業(yè)標準對各個機房進行深化設計。該深化設計繼承企業(yè)級標準基礎上進行項目級別的深化設計。
2.2 標準化構(gòu)件拆分
我們以空調(diào)制冷機房為例，將機房的設備進出口管路、配件、閥部件、儀表、支座等劃分成一個項目級的標準模塊組，根據(jù)管徑再對組件標準化設計。增加非標件解決機房結(jié)構(gòu)差異性問題。對于不同機房主管的高度不同的問題，可以利用非標準段模塊在長度方向的調(diào)整做一個補償，可以根據(jù)每個項目的具體情況單獨設計。
2.3 標準構(gòu)件設計
對標準拆分構(gòu)件根據(jù)管徑進行統(tǒng)一標準化設計，例如短管統(tǒng)一長度200mm,儀表統(tǒng)一在短管上開洞。標準的短管、彎頭、法蘭、支撐、支架，每個零部件都可以標準化生產(chǎn)。這樣標準化的設計可以在所有項目共享，可以在工廠內(nèi)大批量生產(chǎn)，同樣的組件可以應用的任何項目上，成本極大的降低，裝配式效率大大提升。
標準化構(gòu)件設計示例
三結(jié)論
基于BIM的模塊化裝配式機房整體解決方案，現(xiàn)場裝配的內(nèi)容時只有水泵進水管段模塊、出水管段模塊、主管段模塊，現(xiàn)場組裝量大大減少，避免傳統(tǒng)的預制裝配式施工時現(xiàn)場組織混亂，安裝配件容易錯漏，質(zhì)量不高，施工效率不高的缺陷。另一方面，基于企業(yè)級標準設計圖，企業(yè)可以集成各項目進行統(tǒng)一設計、采購、加工、安裝等，大幅降低企業(yè)成本和能源損耗，提升企業(yè)整體的工程質(zhì)量、進度和管理水平。
