BIM與云平臺(tái)技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用研究

【摘要】隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和快速發(fā)展，BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)方式發(fā)生了深刻變化。BIM與云平臺(tái)技術(shù)是運(yùn)用Revit建立數(shù)字信息模型.將施工各方信息、圖紙、模型進(jìn)行收集，各單位和管理人員通過云平臺(tái)進(jìn)行信息交流溝通、問題處理的技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】建筑信息模型；機(jī)電施工；深化設(shè)計(jì)

1、前言

由于空間復(fù)雜、系統(tǒng)繁多，設(shè)備管線之間或管線與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間容易發(fā)生碰撞，施工難度大，建筑室內(nèi)凈高無法滿足，造成二次施工，項(xiàng)目成本增加。對施工中的一次到位要求、滿足室內(nèi)凈高、支吊架構(gòu)件加工、各參建方協(xié)同管理等問題處理要求非常高，從而延伸出利用BIM建模及施工模擬確定存在的碰撞問題和準(zhǔn)確的施工順序；建立—體化BIM云協(xié)同平臺(tái)使各方協(xié)同管理，資源共享，提高了各方的溝通效率；利用移動(dòng)終端采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場質(zhì)量缺陷、安全風(fēng)險(xiǎn)等數(shù)據(jù)資料，與BIM模型即時(shí)關(guān)聯(lián)，方便施工中、竣工后的質(zhì)量缺陷等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)管理等問題。我們以此為主線作為我們研究的指導(dǎo)思想。

2、技術(shù)研究方法

本技術(shù)的研究主要針對以往傳統(tǒng)機(jī)電管線安裝施工時(shí)存在的問題，從理論上進(jìn)行分析研究，確定解決問題的技術(shù)方法，再以廣州國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心一期業(yè)務(wù)用房施工總承包工程為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)踐完成該項(xiàng)技術(shù)的研究。

3、技術(shù)研究的內(nèi)容

（1）分析傳統(tǒng)機(jī)電管線安裝施工過程中存在的問題。

（2）運(yùn)用數(shù)字信息技術(shù)BIM（BuildingInformation Modeling）整合各專業(yè)圖紙建立三維模型，利用BIM的可視化功能進(jìn)行管線的碰撞檢測。

（3）針對BIM的可視化功能檢測的管線碰撞點(diǎn)，將碰撞點(diǎn)反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員根據(jù)信息深化設(shè)計(jì)施工圖。

（4）通過模型建立預(yù)先進(jìn)行施工模擬，并向施工作業(yè)人員進(jìn)行交底。

（5）建立云平臺(tái)，將施工各方信息、圖紙、模型進(jìn)行收集，各單位和管理人員通過云平臺(tái)進(jìn)行信息的交流溝通、問題處理。

（6）利用ipad等終端設(shè)備，將圖紙和模型載入，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題后利用ipad、手機(jī)等終端設(shè)備直接生成問題報(bào)告及確定相應(yīng)的責(zé)任人，通過云平臺(tái)及時(shí)了解問題的處理。

4、技術(shù)研究的過程

4.1分析傳統(tǒng)機(jī)電管線安裝施工過程中存在的問題

在一些大型的建筑工程項(xiàng)目中，由于空間復(fù)雜、系統(tǒng)繁多，對設(shè)備管線的要求布置高，設(shè)備管線之間或管線與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間容易發(fā)生碰撞，給施工造成困難，無法滿足建筑室內(nèi)凈高，造成二次施工，增加項(xiàng)目成本。

常規(guī)的機(jī)電管線平衡靠CAD和人腦想象，效率低，分散的二維圖紙往往不能全面反映個(gè)體、各專業(yè)、各系統(tǒng)之間三維關(guān)系，由于二維設(shè)計(jì)的離散行為的不可預(yù)見性，也將使場施工管理人員疏漏掉一些管線碰撞的問題。

國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心工程為廣東省重點(diǎn)工程，有4棟業(yè)務(wù)樓，業(yè)務(wù)樓多采用曲面型設(shè)計(jì)，大直徑鋼構(gòu)圓柱，鋼構(gòu)梁較多，因而室內(nèi)空間復(fù)雜。機(jī)電系統(tǒng)中單中央空調(diào)系統(tǒng)就有四種，系統(tǒng)繁多，施工中，水、暖、電、智能化、通信等各種管線錯(cuò)綜復(fù)雜，各管路走向密集交錯(cuò)，如在施工中發(fā)現(xiàn)各專業(yè)管路發(fā)生碰撞，則會(huì)出現(xiàn)大面積拆除返工，極大的影響了施工效率、質(zhì)量、成本。解決機(jī)電安裝工程的碰撞問題與凈高分析尤其關(guān)鍵。

4.2運(yùn)用數(shù)字學(xué)校技術(shù)BIM建立模型檢查碰撞

針對施工現(xiàn)狀提出了如下針對性的施工方法，首先運(yùn)用數(shù)字信息技術(shù)BIM（Building lnformationModeling）建立三維模型將各專業(yè)圖紙中的管線進(jìn)行整合，利用BIM的可視化功能進(jìn)行管線的碰撞檢測。BIM建立模型操作流程圖如下所示：

4.2.1根據(jù)所有機(jī)電構(gòu)件以及參考底圖模型，運(yùn)用AUTODESK REVIT軟件開始建立各機(jī)電系統(tǒng)3D模型，包括：電力系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，其中電力系統(tǒng)及弱電系統(tǒng)3D模型會(huì)使用同一視圖進(jìn)行建立。接著將繪制完成的各機(jī)電系統(tǒng)3D模型做沖突檢測及時(shí)找出系統(tǒng)內(nèi)的管線沖突點(diǎn)、缺口及錯(cuò)誤，并在各視圖顯示該位置，以利于對沖突點(diǎn)進(jìn)行修正與改善。

4.2.2當(dāng)各機(jī)電系統(tǒng)3D模型確定無誤之后，將各機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行套圖作業(yè)，檢所建立完成的3D模型連接到同一視圖上，并利用不同顏色做區(qū)分。

4.2.3將模型導(dǎo)入NavisWorks軟件中，將各種重要的數(shù)字模型信息整合為單一的建筑信息模型。通過可視化動(dòng)態(tài)三維顯示功能，對不同機(jī)電管線系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，檢查管線之間是否符合綜合原則。在機(jī)電管線綜合的基礎(chǔ)上對保溫、操作空間、檢修空間等進(jìn)行軟硬件碰撞檢測，檢查是否符合相關(guān)技術(shù)規(guī)格。找出并調(diào)整有碰撞的沖突點(diǎn)，用于指導(dǎo)后期施工。

4.2.4當(dāng)機(jī)電多系統(tǒng)3D模型確定無誤之后，將連接BIM結(jié)構(gòu)及建筑的3D模型進(jìn)行套圖作業(yè)。根據(jù)調(diào)整好的綜合模型自動(dòng)篩選出凈高不符合設(shè)計(jì)規(guī)范的空間位置，并利用自動(dòng)出剖面圖輔助優(yōu)化。接著在進(jìn)行多機(jī)電系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)以及建筑的碰撞檢測，找到互相的沖突點(diǎn)。進(jìn)行沖突修正時(shí)，將以修正機(jī)電系統(tǒng)3D模型為優(yōu)先考慮。

4.2.5通過上述的所有步驟，BIM機(jī)電系統(tǒng)3D模型就可以確立，并可以導(dǎo)出機(jī)電系統(tǒng)詳細(xì)平剖圖、機(jī)電系統(tǒng)物料青單及電力系統(tǒng)載荷明細(xì)表，為施工班組的施工提供了直接依據(jù)，有效指導(dǎo)施工。

結(jié)語：

各應(yīng)用項(xiàng)目采用BIM與平臺(tái)施工技術(shù)，在機(jī)電管線安裝過程中，先運(yùn)用數(shù)字信息技術(shù)BIM建立模型檢查碰撞，再建立—體化BIM云平臺(tái)協(xié)同管理，利用終端設(shè)備對現(xiàn)場質(zhì)量安全管理。相對傳統(tǒng)的安裝方法，該技術(shù)方法解決了管線平衡的碰撞和空間凈高問題，建立云平臺(tái)增加了各方的溝通協(xié)調(diào)，終端設(shè)備管理確保了質(zhì)量和安全。也加快了進(jìn)度，減少返工造成的材料損耗，節(jié)約了成本，為后續(xù)機(jī)電維護(hù)提供了方便。

從該技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果我們得出如下結(jié)論：BIM與平臺(tái)施工技術(shù)的研究是成功的，它完全適用復(fù)雜系統(tǒng)的機(jī)電管線安裝，能確保施工安全，保證施工質(zhì)量，提高施工速度，降低材料損耗率。