建筑電氣工程中BIM技術的應用

葉強

（中交第四航務工程局有限公司）

1 引言

伴隨經濟的發(fā)展，建筑工程逐步朝著功能多樣化的方向發(fā)展，但各系統管線之間存在極為復雜的關聯，加大了建筑電氣工程設計和施工的難度，對設計、施工等各個環(huán)節(jié)都提出更高要求。由于建筑電氣工程的空間較為狹窄，采取粗放式施工模式顯然不可行性，在容錯調整空間逐步縮減之下，隨之提升了返修成本，在此背景下系統化與精細化顯得尤為關鍵，是建筑電氣工程持續(xù)發(fā)展的必要方向。

2 工程概況

成都中交國際中心項目總面積168309.58m2，是集甲級寫字樓、酒店、商場、地下車庫于一體的綜合建筑體。寫字樓建筑面積86150m2，總高度170.65m，設置有地上39層，含有216m高的造型幕墻。酒店部分共設置11層，總高度52.00m。設置有4層的裙房，總高度20.45m。為滿足人防與停車需求，地下室共分為3層，此結構高度13.65m。

3 BIM技術在建筑電氣工程中的優(yōu)勢

3.1 協同不同專業(yè)之間的設計

建筑電氣工程系統性較強，諸如各類管線、橋架尺寸等均無法通過二維圖紙的方式精準呈現出來，同時建筑電氣工程具有明顯的集成特性，因此各構成要素之間易發(fā)生沖突。整合各專業(yè)模型，將其集中呈現于BIM平臺之中，此方式能夠在工程前期發(fā)現問題，有效避免了返工等現象。

3.2 施工模擬

依托于BIM技術，可完成對現場施工的模擬，事先優(yōu)化各道工序，創(chuàng)建科學的施工方案。在復雜管線系統中，模擬工作極具必要性，此舉可確保施工質量并提升施工效率，有限的工程資源得到充分的利用，加快工程進度，在同一時間投入到多條生產線的施工作業(yè)之中。

4 BIM技術在建筑電氣工程中的具體應用

4.1 管線碰撞檢查及排布優(yōu)化

創(chuàng)建管線模型，精確尋找到各管線與設備之間存在的沖突，較為典型的為橋架與管線表現出的碰撞沖突情況，如圖1所示。在此基礎上通過調整橋架與管線標高的方式可規(guī)避沖突。整合各專業(yè)模型，通過三維圖的形式呈現出來，針對不合理之處采取合適的調整措施。在常規(guī)的二維圖紙中，難以掌握管線尺寸情況，從而出現管線進入梁結構的情況，而在三維圖之中，可以調整管片位置，隨之避免沖突。僅憑二維設計圖，難以尋找到管片排布不合理之處，隨之提升了管線排布難度，基于BIM技術的應用，能夠合理調節(jié)各管線的高度，避免沖突并提升凈空值，創(chuàng)造充足的可使用空間，給居住者提供了更為舒適的體驗[1]。另外，在管線綜合排布的深化過程中，應該在確保系統功能的前提下盡量考慮經濟效益，對于一些價值較高的管線比如礦物電纜橋架，應該盡量平直，減少翻彎，而讓弱電線槽或其他價值不高的管線翻彎，從而體現通過技術優(yōu)化創(chuàng)造價值的理念。

4.2 結合深化圖和可視化交底技術指導施工

針對建筑電氣管線展開全面檢查，分析碰撞情況，基于BIM出圖功能可獲得相應圖紙，將其與原設計圖對比分析，便能夠準確地掌握各類管線所處的位置以及彼此之間呈現出的關聯。導出的設計圖除了常規(guī)的平面圖、大樣圖與剖面圖外，還需要考慮到實際施工需求，自行選擇合適的角度出圖，更好地滿足分析需求。創(chuàng)建模型并加以深化，隨后可形成施工模擬視頻，通過此方式呈現給廣大施工人員，從而達到可視化施工技術交底的效果。在碰撞檢查的基礎上做進一步的深化設計，呈現出的視頻即是最為可行的施工方案。此時，施工人員可直接在視頻內容的指導下有序展開各環(huán)節(jié)作業(yè)。除此之外，在工程條件許可的前提下，還可引入VR技術，給施工人員提供更為逼真的體驗，如圖2所示?；趯R技術的應用，施工人員能夠給更為準確地掌握各處的連接情況，為施工質量提供保障。

圖1 橋架與管線碰撞圖

圖2 可視化交底

4.3 進度計劃管理

在BIM技術的支持下，能夠改變進度計劃與工程構件相互隔絕的局面，從而形成動態(tài)連接。在本工程項目中，使用到的是Primavera 6.0軟件（企業(yè)級項目管理軟件），在該平臺上通過甘特圖等多種形式呈現出具體的進度計劃與施工流程，是工程各參與方全方位掌握工程情況的關鍵工具。通過動態(tài)化的模擬方式，可綜合對比多種工藝方法，分析各自的可行性，以此為基準形成科學的方案。通過BIM技術，可實時跟蹤實際施工情況，考慮現有施工資源，針對各個環(huán)節(jié)做出合理的分配，在掌握實際施工進度后，將其與計劃進度加以對比，總結出現偏差的原因，制定富有針對性的措施，從而調節(jié)項目進度，確保在既定工期內完成各環(huán)節(jié)施工作業(yè)。

4.4 工程模型應用

建筑信息模型是重要的分析材料，以數位化的建筑元件為基礎，呈現出構成建筑物的各類構件的具體情況[2]。項目中，主要采用的是山鼎設計院給出的模型信息，以此為突破口應用各項具有價值的模型信息。

在Navisworks（可視化和仿真，分析多種格式的三維設計模型）軟件的支持下，可導入rv（real vedio）文件模型，并呈現出項目可瀏覽BIM模型，可以達到空間化瀏覽項目的效果，給工程技術人員提供指導，準確獲得工程所需信息，具體體現在設計圖紙、施工現場環(huán)境、材料采購等多個環(huán)節(jié)之中。

4.5 模擬施工應用

關于工程進度的模擬，需通過直觀的方式呈現出施工進度計劃的變動情況，為實現這一效果，項目部積極采用了行業(yè)內先進的4D模擬技術。依托于Navisworks軟件，通過其中的“施工模擬功能”而實現。在實際施工中，將模型與Project進度緊密連接起來，借助TimeLiner（時間線）功能，可以達到施工進度模擬演示的效果。呈現出的演示界面具有直觀性，通過不同的顏色標示出實際進度與計劃的具體情況，通常情況下，正處于施工作業(yè)的模型往往采用的是半透明顏色。

4.6 機電深化設計

項目規(guī)模相對較大，空間構成較為復雜，內部各要素存在復雜的關聯，對設備管線布置提出較高要求，稍有不當將會引發(fā)管線與構件碰撞的現象，加大了施工難度，并伴隨大量二次施工作業(yè)，項目建設成本隨之提升。借助BIM技術，能夠將建筑、機電等多個關鍵的專業(yè)模型集為一體，通過對各專業(yè)的具體要求，將所得的綜合模型載入特定的軟件之中，便可達到碰撞檢查的效果。以所得結果為基準，合理調節(jié)管線，從根本上避免管線碰撞問題，為后續(xù)施工提供指導，可以確保施工質量。

4.7 電氣裝配式安裝

在本項目開展了基于BIM技術的線槽裝配式應用，即利用線槽的單項深化BIM，逐段建立線槽構件信息，經遠程發(fā)布給廠家后由廠家在廠生產并逐一編制二維碼信息再運送至工地，由工人掃描識別信息完成線槽裝配式安裝。本應用摒棄了傳統工藝下料不準、浪費嚴重、噪音巨大、耗工耗時、破壞保護層等缺點，做到了零廢料、工時短、無噪音，好安裝，極大提高了線槽的安裝品質。

4.8 確保施工安全

在傳統方式下，諸如安全管理、防護措施等工作在開展過程中都摻雜了大量的主觀因素，即管理人員是主要的決策者，而在BIM技術的支持下，能夠提升安全管理工作質量，綜合考慮安全防護、腳手架、工程所需機械設備等多方面需求，形成可行的管理方案，為各環(huán)節(jié)施工作業(yè)提供標準化指導。

基于BIM技術創(chuàng)建三維模型，能夠給分包管理者提供指導，使其準確判定施工危險源，針對周邊區(qū)域采取防護措施，排除安全隱患。形成防護設施模型，項目管理人員在此基礎上積極學習，全面掌握后再向施工人員傳達技術要點。此外，本項目還使用到廣聯達BIM終端軟件，當施工現場出現安全問題后可及時拍照，將具體問題公示出來，依據實際情況形成整改方案，將處理后的現場拍照并再次上傳公示。通過此方式，可提升安全管理效率，達到閉環(huán)管理的效果，確保了安全文明管理質量。簡言之，安全文明施工是貫穿于整個項目工程的核心要點，是各環(huán)節(jié)施工作業(yè)有序推進的重要前提，通過BIM技術的應用，可為安全文明施工管理提供支持。

5 結語

建筑電氣工程涉及到多項專業(yè)技術，具有復雜度高的基本特點，依托于BIM技術，可創(chuàng)建三維立體模型，改變了傳統方式下二維模型的局限性，更為精準地呈現出電氣安裝工程的具體情況，可在事前分析各管線與構件之間的碰撞情況，對施工方案做出合理的優(yōu)化，為后續(xù)各環(huán)節(jié)施工提供可行指導?；贐IM技術，有助于提升施工效率，在確保建筑電氣工程質量的前提下盡可能節(jié)省資源，給電氣工程的順利開展提供支持。