BIM技術(shù)在建筑設(shè)備及管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

郝琳潔

摘 要：目前，BIM在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用已經(jīng)趨向普及，在建筑設(shè)備及管道設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)更是大有所為，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)管道的碰轉(zhuǎn)檢查、管道綜合優(yōu)化。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，新型技術(shù)——BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在現(xiàn)代建筑施工過程中得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)備及管道設(shè)計(jì)；BIM應(yīng)用管道碰撞檢查及優(yōu)化；可視化交底

中圖分類號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介及特點(diǎn)

1.1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM（英文全稱：Building Information Modeling）技術(shù)是一多維計(jì)算機(jī)模型信息集成技術(shù)，可使建設(shè)工程的各參與方都能夠在模型中傳遞、表達(dá)信息并操作模型，基于BIM模型能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化模擬建造。避免傳統(tǒng)的建造方式下因信息不對(duì)等造成的信息孤島（信息僅由某一方掌握）。BIM模型及管理平臺(tái)的建立，可以使得所有項(xiàng)目參建方都基于BIM平臺(tái)展開工作，大大提升了協(xié)同效率。

1.2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM已經(jīng)不是一種狹義的模型或建模技術(shù)，而是作為一種全新的工程理念和行業(yè)信息技術(shù)，正在引領(lǐng)建設(shè)領(lǐng)域規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維一系列技術(shù)創(chuàng)新和管理變革。BIM技術(shù)具有可視化、可計(jì)算、可分享、可管理、可出圖等幾個(gè)重要特點(diǎn)。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)備及管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

在建筑設(shè)備及管道設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，其核心價(jià)值是：利用BIM技術(shù)，搭建三維模型，創(chuàng)建面向建筑全生命周期的BIM三維可視化協(xié)同工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)全程可視化、精細(xì)化管理。從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目“縮短工期、降低成本、確保質(zhì)量”的工程目標(biāo)。具體有以下幾個(gè)方面：

2.1 基于BIM技術(shù)進(jìn)行管道碰撞檢查

碰撞檢查的目的是進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，避免現(xiàn)場(chǎng)施工因?yàn)榕鲎泊蚣芊倒さ⒄`施工進(jìn)度以及對(duì)建筑內(nèi)部的空間進(jìn)行最大化合理利用。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式在進(jìn)行建筑設(shè)備和管道布置時(shí)，是各專業(yè)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡管各專業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)能夠遵循一定的規(guī)則進(jìn)行，但是由于專業(yè)多，管道類型多，很難做到不打架。即便能夠避免管道打架的問題，也會(huì)造成空間的不必要的浪費(fèi)。尤其是大型綜合項(xiàng)目，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能豐富，涉及通風(fēng)、空調(diào)、采暖、給水、中水、排水、消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)等管道以及強(qiáng)弱電線纜和橋架等相互交叉。如果采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，無論如何是避免不了空間浪費(fèi)和管道打架的問題。

利用BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，則能有效的避免上述問題。在各專業(yè)完成設(shè)計(jì)后，將模型進(jìn)行整合，集成到統(tǒng)一空間，然后利用軟件的碰撞檢查功能對(duì)管道進(jìn)行檢查。例如在某建筑單層標(biāo)準(zhǔn)層碰撞檢查時(shí)，檢測(cè)555個(gè)點(diǎn)，需要調(diào)整點(diǎn)為385個(gè)，需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整170處，節(jié)省工程工期12天，費(fèi)用節(jié)省22萬。由此可見，基于BIM技術(shù)的碰撞檢查，能夠切實(shí)的為項(xiàng)目節(jié)省空間，節(jié)省工期，節(jié)約投資，效果顯著。

2.2 基于BIM技術(shù)的機(jī)電安裝管線綜合優(yōu)化

利用各個(gè)專業(yè)的 BIM 模型，進(jìn)行碰撞檢查后，發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)，通過調(diào)整機(jī)電安裝的三維模型，可導(dǎo)出二維平面和三維圖形，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。所有利用BIM技術(shù)不但能發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)可以解決問題。

2.3 基于BIM技術(shù)自動(dòng)生成預(yù)留洞口

管線綜合排布后，可以利用精確的 BIM 模型，通過軟件導(dǎo)出詳細(xì)的預(yù)留洞口報(bào)告，施工人員依據(jù)報(bào)告，核對(duì)模型洞口的標(biāo)高來調(diào)整施工。

2.4 基于BIM進(jìn)行凈高檢查

管線綜合排布后，可以檢查限定高度范圍內(nèi)的構(gòu)件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)高度過低或者后續(xù)機(jī)電施工后凈高不滿足要求的地方。

2.5 支吊架安裝自動(dòng)排布

利用專業(yè)深化設(shè)計(jì)軟件，能夠自動(dòng)按照管道的走向排布出符合安裝要求的支吊架，并且能夠自動(dòng)生成詳細(xì)的安全驗(yàn)算書。

2.6 基于BIM技術(shù)進(jìn)行可視化交底

傳統(tǒng)模式進(jìn)行技術(shù)交底時(shí)，需要組織項(xiàng)目參與各方（業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位）召開會(huì)議，通常都是由施工單位提出問題，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行解答。由于施工單位拿到的圖紙是二維圖紙，在短時(shí)間內(nèi)很難發(fā)現(xiàn)問題，所以技術(shù)交底通常都只能提出一些顯而易見的問題，對(duì)于較隱蔽或技術(shù)難度比較大的問題，往往提不出來。這些問題沒有暴露出來，帶到了施工階段。實(shí)施過程中容易出現(xiàn)返工，從而造成工期損失和經(jīng)濟(jì)損失。

利用BIM技術(shù)可進(jìn)行可視化的技術(shù)交底，項(xiàng)目各方在三維設(shè)計(jì)模型中通過，及時(shí)提出問題、解決問題。作為設(shè)計(jì)單位，可以形象的展示施工過程中需要注意的問題及技術(shù)難點(diǎn)，通過形象的模型對(duì)項(xiàng)目參與各方進(jìn)行講解。三維模型的直觀、形象，項(xiàng)目參與各方能夠充分理解，從而保證后續(xù)的施工過程的順利進(jìn)行。

2.7 模擬建造，盡早確定施工方案

利用 BIM 多維度可視化的特點(diǎn)，對(duì)重要施工方案進(jìn)行模擬。項(xiàng)目各方可利用 BIM 模型進(jìn)行討論，調(diào)整方案，對(duì)BIM 模型快速做出相應(yīng)調(diào)整，最終確定最優(yōu)的施工方案。利用BIM技術(shù)可以將施工過程進(jìn)行動(dòng)畫演示，模擬整個(gè)建造過程，在模擬的過程中盡早發(fā)現(xiàn)問題。

2.8 設(shè)備信息管理

基于BIM協(xié)同平臺(tái)，在建設(shè)過程中，確定好設(shè)備供應(yīng)商并完成安裝后，便可將相關(guān)資料錄入在BIM模型中，方便后期管理。在項(xiàng)目結(jié)束后，BIM模型可轉(zhuǎn)交給業(yè)主進(jìn)行后期運(yùn)維管理.

一是BIM標(biāo)準(zhǔn)還不完善。目前國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)BIM技術(shù)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但還不是很完善，由于不同軟件平臺(tái)存在著標(biāo)準(zhǔn)差距，BIM 模型數(shù)據(jù)交互性差，數(shù)據(jù)的完整性和復(fù)用性不強(qiáng)，數(shù)據(jù)集成為有效信息仍需進(jìn)行大量的工作。比如實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)單位做好的BIM模型無法交付施工企業(yè)進(jìn)行施工，施工企業(yè)又按照自己的標(biāo)準(zhǔn)重新建模，數(shù)據(jù)未能流動(dòng)，浪費(fèi)嚴(yán)重。

二是數(shù)據(jù)共享和傳遞有一定問題。業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理各方利益出發(fā)點(diǎn)的不一致性，建立開放透明、數(shù)據(jù)有效傳遞的 BIM 環(huán)境，仍需要進(jìn)行大量的協(xié)調(diào)工作?？赡苡纱水a(chǎn)生 BIM 模型產(chǎn)權(quán)糾紛、數(shù)據(jù)重復(fù)錄入、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率較高升等一系列常見問題。因此，要想讓BIM模型發(fā)揮最大的價(jià)值，就要進(jìn)行充分的協(xié)調(diào)，項(xiàng)目參與各方取得最大的共識(shí)，共同努力才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效共享和信息的暢通傳遞。目前，仍然有很多應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目還主要停留在型可視化提升溝通效率和碰撞檢查發(fā)現(xiàn)圖紙錯(cuò)等比較初級(jí)的層面。

三是設(shè)計(jì)單位的提供BIM 模型僅停留在設(shè)計(jì)階段。應(yīng)用BIM技術(shù)完成的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，BIM模型不僅僅是用于解決設(shè)計(jì)層面的問題。所建立的數(shù)據(jù)模型更是日后項(xiàng)目參與各方全過程仍需應(yīng)用的基礎(chǔ)模型。所以，BIM模型的建立要考慮到后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理，包括進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全，甚至是后期的運(yùn)維。作為設(shè)計(jì)單位不僅要在設(shè)計(jì)階段提供數(shù)據(jù)模型，更要在后續(xù)施工過程直至項(xiàng)目結(jié)束都要參與模型信息的完善，與各方積極配合直至完成項(xiàng)目竣工模型。作為項(xiàng)目參與方的監(jiān)理單位、造價(jià)咨詢單位、施工單位等，也應(yīng)有明確的分工。

四是設(shè)計(jì)單位對(duì)BIM技術(shù)的投入不足。設(shè)計(jì)單位如需全面轉(zhuǎn)型成為以BIM模式作為主要設(shè)計(jì)工具、業(yè)務(wù)流程管理時(shí)，需要對(duì)于公司內(nèi)部做一定的轉(zhuǎn)變，如人力的重新配置，設(shè)計(jì)流程變更、軟硬件設(shè)備添購(gòu)等，將導(dǎo)致公司短期成本大量增加。設(shè)計(jì)單位要清醒的認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)上的全面應(yīng)用是必然趨勢(shì)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，應(yīng)在人員配置和軟硬件購(gòu)置上要提前打算，制定合理可行的BIM技術(shù)應(yīng)用計(jì)劃，讓BIM技術(shù)真正落地。

結(jié)語

BIM技術(shù)自身有其無可替代的優(yōu)越性，使其作為未來建筑行業(yè)主流發(fā)展趨勢(shì)已然不言而喻。隨著BIM技術(shù)的不斷完善與成熟，BIM技術(shù)一定能在整個(gè)建筑行業(yè)得以全方面的應(yīng)用。作為建筑設(shè)計(jì)中設(shè)備和管道設(shè)計(jì)，利用 BIM 技術(shù)能最大程度的提高設(shè)計(jì)的完成度，能夠增加設(shè)計(jì)的附加值，能夠最大程度的指導(dǎo)施工，能夠充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)思想。在節(jié)省建設(shè)成本的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)更加完美建筑產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

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