基于bim平台及测量机器人的机电安装工程施工方法
【专利摘要】本发明涉及基于BIM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，包括机电综合管线BIM模型、测量机器人，其主要特征包括：1、优化设计成果，将现场建筑结构的实际尺寸情况以三维数据的形式反馈到机电综合管线BIM模型中，从而优化施工设计，减少施工错误。2、通过测量机器人利用机电综合管线BIM模型中的三维数据信息进行现场机电管线和设备安装精确高效的定位放样，优化施工流程、提高施工效率，同时保证优良的施工质量。3、利用测量机器人采集施工现场数据，通过实测数据与设计数据的对比，可以实现辅助施工验收，确保施工成果的质量水平达到设计要求。
【专利说明】基于BIM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于BM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法。
【背景技术】
[0002] 根据目前建筑机电安装工程施工空间非常有限，分布复杂，施工精度要求高的特 点。
[0003] 传统的机电安装施工技术中存在一些关键问题难以解决。1、由于建筑结构空间的 复杂性，以及结构施工过程中存在的误差，使机电深化设计人员无法准确把握现场实际情 况，造成图纸所画无法在现场施工，导致大量人力物力的浪费。2、传统的机电管线安装施工 测量工作方法粗糙，操作麻烦，工作效率低，空间局限性较大，尤其是施工精度不够，导致施 工质量不能够满足设计要求。3、传统的机电安装验收对管线水平度、直线度等信息检查不 够完善，利用测量机器人指导综合管线现场施工能够有效完善验收过程，提高施工质量。4、 在弧形管线等敷设线路复杂的机电安装领域，传统施工方法效率很低，无法满足工期要求。
[0004] 目前建筑机电安装工程施工空间非常有限，分布复杂，施工精度要求高的特点，
【发明内容】
[0005] 本发明的目的结合现阶段建筑信息建模BIM技术发展条件，突破传统机电综合管 线施工过程中的施工测量精度不高、施工流程复杂、施工效率低、验收手段有限等缺点，而 提供一种基于BM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，该方法主要从机电管线深 化设计阶段，综合管线敷设施工阶段，施工验收阶段进行实施。在深化设计阶段：基于测量 机器人与机电综合管线BIM模型的结合，将现场测量机器人测绘所得到的结构信息与机电 综合管线BIM模型中的数据对比，考量现场施工环境与设计的机电综合管线BIM模型之间 的偏差，为机电安装深化设计、施工工艺选择等提供依据；在施工阶段，基于测量机器人高 效精确的放样定位功能，将机电综合管线BIM模型中的设计坐标与尺寸以相应的数据格式 导入测量机器人，结合施工现场轴线网、控制点及标高控制线，实现精确的施工放样，推动 机电安装施工工作；在施工验收阶段，基于测量机器人精确的数据采集功能，在施工完成后 对现场实物进行实测实量，通过将实测数据与深化设计的机电综合管线BIM模型三维数据 进行对比来检查安装质量与是否符合要求。
[0006] 本发明的技术方案为：
[0007] 一种基于BM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，其特征在于按以下步 骤进行：
[0008] (1)建立机电综合管线BM模型：利用REVIT软件，在建筑信息建模BM基础上， 根据原始机电设计目标、结合现有机电各专业施工技术规范要求，避免管线碰撞，有效利用 有限建筑空间，建立精细实用的机电综合管线BIM模型；
[0009] (2)利用测量机器人对机电施工现场建筑结构复核测量，将复核测量机电施工建 筑结构的实际尺寸情况以三维数据的形式反馈到建立的机电综合管线BIM模型中，进行比 对，考量实际测量值与设计值之间差值对现场施工的影响，当现场结构误差的影响导致现 有建立的机电综合管线BIM模型无法满足施工要求时，及时与结构施工单位协调，改正现 场结构施工错误；若误差由于建立的机电综合管线BIM模型没有全面考虑现场结构具体特 点导致碰撞，则及时对建立的机电综合管线BM模型进行调整优化；
[0010] (3)根据优化后的机电综合管线BIM模型的三维数据信息形成测量放样三维数 据，并将测量放样三维数据导入测量机器人的放样管理器中，测量机器人进行现场施工放 样；
[0011] (4)根据放样结果完成机电施工，并利用测量机器人对施工成果进行施工验收。
[0012] 本发明进一步利用测量机器人对施工成果进行实测实量，辅助验收，将验收实测 三维数据与优化后的机电综合管线BIM模型的三维数据对比；若实测值与设计值的差值不 满足施工验收规范要求时为不合格，现场进行施工整改，若差值满足施工验收规范要求则 为合格，以此判定验收是否合格。
[0013] 步骤（2)的现场建筑结构复核测量的主要测量点位为现场预留洞标高及位置、梁 底标高和巨柱倾斜度情况，这些都是影响机电管线分布的关键部位。
[0014] 步骤（3)的具体步骤为：机电施工过程中管线布设、支吊架预埋点位坐标、机电设 备安装轴线和净高的数据均来自于优化后的机电综合管线BIM模型的三维数据；首先，以 机电综合管线BM模型为基础，利用REVIT软件绘制设计管线支架分布图为放样三维数据 提供依据也就是施工设计图；然后，根据支架分布图结合现场施工操作要求进行放样点位 选取，放样点主要包括管线支架安装点位以及辅助管线吊装点位；接着，将选取的放样点位 以三维坐标形式导出储存，在选取放样点前应确保施工坐标系与图纸坐标一致，能通过轴 线网实现二者间的相互转化，根据点位特征分类整理放样三维数据；最后，将点位坐标三维 数据及施工设计图以放样文件的形式载入测量机器人的放样管理器，测量机器人进行现场 施工放样。
[0015] 本发明在深化设计阶段：基于测量机器人与机电综合管线BM模型的结合，将现 场测绘所得到的结构信息与机电综合管线BIM模型中的数据对比，考量现场施工环境与设 计机电综合管线BM模型之间的偏差，为机电安装深化设计、施工工艺选择等提供依据。在 施工阶段，基于测量机器人高效精确的放样定位功能，将机电综合管线BIM模型中的设计 坐标与尺寸以特定的数据格式导入测量机器人，结合施工现场轴线网、控制点及标高控制 线，实现精确的施工放样，推动机电安装施工工作。在施工验收阶段，基于测量机器人精确 的数据采集功能，在施工完成后对现场实物进行实测实量，通过将实测数据与设计数据进 行对比来检查安装质量与是否符合要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的施工工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017] 结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明：
[0018] 如图1所示，1、仪器准备，为了实现该技术的应用我们选用的设备是Tablet与 Trimble RTS773机器人全站仪系统。
[0019]
【权利要求】
1. 一种基于BIM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，其特征在于按以下步骤 进行： (1) 建立机电综合管线BIM模型：利用REVIT软件，在建筑信息建模BIM基础上，根据 原始机电设计目标、结合现有机电各专业施工技术规范要求，避免管线碰撞，有效利用有限 建筑空间，建立精细实用的机电综合管线BIM模型； (2) 利用测量机器人对机电施工现场建筑结构复核测量，将复核测量机电施工建筑结 构的实际尺寸情况以三维数据的形式反馈到建立的机电综合管线BIM模型中，进行比对， 考量实际测量值与设计值之间差值对现场施工的影响，当现场结构误差的影响导致现有建 立的机电综合管线BIM模型无法满足施工要求时，及时与结构施工单位协调，改正现场结 构施工错误；若误差由于建立的机电综合管线BIM模型没有全面考虑现场结构具体特点导 致碰撞，则及时对建立的机电综合管线BM模型进行调整优化； (3) 根据优化后的机电综合管线BIM模型的三维数据信息形成测量放样三维数据，并 将测量放样三维数据导入测量机器人的放样管理器中，测量机器人进行现场施工放样； (4) 根据放样结果完成机电施工，并利用测量机器人对施工成果进行施工验收。
2. 根据权利要求1所述的基于BIM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，其特 征在于：步骤（2)的现场建筑结构复核测量的主要测量点位为现场预留洞标高及位置、梁 底标高和巨柱倾斜度情况。
3. 根据权利要求1所述的基于BIM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，其特 征在于：步骤（3)的具体步骤为：机电施工过程中管线布设、支吊架预埋点位坐标、机电设 备安装轴线和净高的数据均来自于优化后的机电综合管线BIM模型的三维数据；首先，以 机电综合管线模型为基础，利用REVIT软件绘制设计管线支架分布图为放样三维数据 提供依据，也就是施工设计图；然后，根据支架分布图结合现场施工操作要求进行放样点位 选取，放样点主要包括管线支架安装点位以及辅助管线吊装点位；接着，将选取的放样点位 以三维坐标形式导出储存，在选取放样点前应确保施工坐标系与图纸坐标一致，能通过轴 线网实现二者间的相互转化，根据点位特征分类整理放样三维数据；最后，将点位坐标三维 数据及施工设计图以放样文件的形式载入测量机器人的放样管理器，通过测量机器人进行 现场施工放样。
4. 根据权利要求1所述的基于BIM平台及测量机器人的机电安装工程施工方法，其特 征在于：步骤（4)利用测量机器人对施工成果进行实测实量，辅助验收，将验收实测三维数 据与优化后的机电综合管线BIM模型的三维数据对比；判定验收是否合格；若实测值与设 计值的差值不满足施工验收规范要求时为不合格，现场进行施工整改，若差值满足施工验 收规范要求为合格。
【文档编号】E04G21/14GK104499714SQ201410639944
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】彭青, 钟剑, 唐铁军, 任慧军, 蒋保胜, 邓亚宏, 伍学智 申请人:中建三局第二建设工程有限责任公司