BIM技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用研究

宋曉輝

摘要：高層建筑結(jié)構(gòu)特殊，在機(jī)電安裝中容易遇到許多困難，如何控制好機(jī)電安裝質(zhì)量、工期、安全和建設(shè)成本，是安裝施工過(guò)程中必須解決的重要問(wèn)題。當(dāng)下，數(shù)字化、信息化已經(jīng)成為建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的主要方向，是行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新力的直接體現(xiàn)。作為實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)現(xiàn)代化的重要抓手，BIM技術(shù)在工程建設(shè)全壽命周期中的應(yīng)用將極大推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革和動(dòng)力變革，對(duì)推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);機(jī)電工程;建筑

中圖分類號(hào)：TU973?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

近些年來(lái)，BIM技術(shù)逐漸在建筑行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，隨著其推廣面的不斷擴(kuò)大，其新型的應(yīng)用理念也漸漸被建筑行業(yè)認(rèn)可，應(yīng)用，其價(jià)值也逐步在近幾年的建筑工程中得到充分的應(yīng)用。BIM技術(shù)與以往傳統(tǒng)的建筑技術(shù)截然不同，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工方面都有了很大改善。傳統(tǒng)的施工模式是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況進(jìn)行一些調(diào)整，而現(xiàn)在，則可以通過(guò)線上數(shù)據(jù)分析來(lái)完成施工情況的統(tǒng)籌，以前進(jìn)行三維模型建設(shè)，為建筑工程提供了諸多方便。

1 BIM技術(shù)的含義

BIM技術(shù)也就是建筑信息模型（Building Information Modeling），也叫做建筑信息化管理，通過(guò)對(duì)建筑各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的收集整合，運(yùn)用相關(guān)的信息技術(shù)對(duì)建筑物現(xiàn)有真實(shí)信息進(jìn)行仿真模擬，再加以三維建模，從而完成物業(yè)管理、設(shè)備管理、工程化管理。BIM 技術(shù)同時(shí)具備信息的一致性、完備性、關(guān)聯(lián)性、協(xié)調(diào)性、模擬性、可視性、可出圖性、優(yōu)化性等多重特點(diǎn)。BIM技術(shù)進(jìn)入我國(guó)已經(jīng)有十幾年了，其本身經(jīng)歷了多個(gè)階段，從一開(kāi)始的無(wú)人問(wèn)津到后來(lái)有人慢慢試水，從后來(lái)的盲目追捧到現(xiàn)在的理智對(duì)待。各地區(qū)以及各公司或者說(shuō)各專業(yè)間對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用能力參差不齊，但是總體是在一個(gè)發(fā)展的階段上。

2 重要性

我國(guó)在發(fā)展的過(guò)程中不斷追求科學(xué)技術(shù)的革新，在新形勢(shì)下，建筑機(jī)電工程也在不斷地發(fā)展。BIM技術(shù)在很多領(lǐng)域都得到了使用，同樣也使用到了建筑機(jī)電工程當(dāng)中，并且發(fā)揮著十分重要的作用。建筑機(jī)電的安裝工程存在著以下的特點(diǎn)：工作面較大，施工范圍較大等。技術(shù)人員在進(jìn)行安裝的過(guò)程中就要考慮到實(shí)際情況，需要選擇合適的安裝技術(shù)以及安裝工藝，這樣才能最大程度上保證機(jī)電安裝工程的質(zhì)量。BIM作為一項(xiàng)管理手段，將它運(yùn)用到機(jī)電工程當(dāng)中能夠提升工作的效率，提升材料的使用效率，減少材料的浪費(fèi)，很大程度上降低了施工的成本。

3 BIM技術(shù)在建筑機(jī)電工程中的應(yīng)用

3.1 建立三維模型

機(jī)電BIM工程師基于各專業(yè)設(shè)計(jì)師提供的二維圖紙進(jìn)行建模。創(chuàng)建土建工程模型;將機(jī)電工程中不同專業(yè)的設(shè)備、管線形成其相應(yīng)的族庫(kù);通過(guò)與各專業(yè)設(shè)計(jì)師的溝通，逐步完善各自的三維族庫(kù)，保證各系統(tǒng)模型的完整。在搭建模型時(shí)，機(jī)電BIM工程師需錄入合同采購(gòu)單價(jià)、材質(zhì)、供貨商等信息，以便編制合理的生產(chǎn)進(jìn)度安排、精細(xì)化成本管理，同時(shí)奠定良好的運(yùn)維基礎(chǔ)。

3.2 在管線優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于管綜項(xiàng)目中管線系統(tǒng)復(fù)雜，因此需要根據(jù)項(xiàng)目所處的階段不同、專業(yè)分工不同、房間使用特殊性不同等多種情況，建立眾多的子模型。同時(shí)也需要在局域網(wǎng)內(nèi)建立一個(gè)中心文件作為數(shù)據(jù)平臺(tái)，方便模型信息的共享，讓各參與方能夠及時(shí)溝通交流，而且此數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于以后實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)、管線優(yōu)化、提取工程量、保證施工進(jìn)度、質(zhì)量、資料管理等都起著不同小覷的作用。在此之前，首先需進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化設(shè)計(jì)。同樣，在保證醫(yī)院項(xiàng)目的特殊規(guī)范和要求的前提下，設(shè)計(jì)需要考慮施工先后順序和管線綜合優(yōu)化的原則，重新制定合理的施工方案，深化各專業(yè)管道的最終信息，優(yōu)化公共區(qū)域的凈高，例如，針對(duì)于醫(yī)院中心供應(yīng)室等場(chǎng)所的排水管徑不能夠超過(guò)DN75;其次，氣體釋放口的安裝距離不能低于0.20m等等。通常，一般管綜設(shè)計(jì)優(yōu)化的原則有：大管優(yōu)先，小管讓大管;有壓管讓無(wú)壓管;低壓管避讓高壓管;常溫讓高溫低溫管等。

3.3 可視化設(shè)計(jì)提高空間運(yùn)用水平

可視化設(shè)計(jì)的含義就是設(shè)計(jì)者通過(guò)三維建模以及平面圖設(shè)計(jì)，對(duì)仿真參數(shù)的合理性進(jìn)行研究探討，對(duì)于其中不合理的地方進(jìn)行改正。三維建模能夠較好的簡(jiǎn)化原有機(jī)電管線的分布，通過(guò)對(duì)于機(jī)電管線的全方位立體化展現(xiàn)，從而更好地研究機(jī)電管線的空間分布情況，同時(shí)還可以恰當(dāng)利用Revit MEP模型，對(duì)于其生成的物體剖面圖進(jìn)行分析研究，并且能夠根據(jù)剖面圖帶有的材料、參數(shù)等信息更好地模擬出機(jī)電管線的立體位置。這樣形成的可視化模型，能夠?qū)τ谄拭?、平面、三維模型都有一個(gè)較為直觀的呈現(xiàn)，從而更好地展現(xiàn)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念，也能讓施工人員更為清晰地理解設(shè)計(jì)師的意圖，使得相關(guān)信息更加準(zhǔn)確地傳遞，避免由于圖紙不清晰而導(dǎo)致的施工效率低下，工程效果較差。

3.4 在設(shè)備吊裝中運(yùn)用

BIM機(jī)電工程專業(yè)與其他各個(gè)專業(yè)施工之間經(jīng)常存在著一些碰撞問(wèn)題，尤其是建筑物的地下室位置，管線種類繁多，分布密集，施工難度高，安裝過(guò)程中極易發(fā)生管線、管道碰撞問(wèn)題。除地下管線外，機(jī)電設(shè)備吊運(yùn)安裝也經(jīng)常發(fā)生碰撞問(wèn)題。為了防止產(chǎn)生吊裝碰撞，施工前需要通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)吊運(yùn)過(guò)程進(jìn)行施工動(dòng)畫模擬分析，演示在最不利情況下，玻璃幕墻施工時(shí)所搭建的平臺(tái)是否影響鋼絲繩和各類設(shè)備、材料吊運(yùn)。在機(jī)電安裝行業(yè)內(nèi)，使用BIM技術(shù)是一種較為可靠的模擬手段，尤其是管道密集區(qū)域。在超高層建筑物機(jī)電設(shè)備吊裝施工方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用才剛剛起步。利用BIM技術(shù)能高效完成設(shè)計(jì)圖及節(jié)點(diǎn)任務(wù)，根據(jù)樓層高度和位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以達(dá)到提高安裝質(zhì)量的目的。

3.5 模型云應(yīng)用

BIM技術(shù)可以進(jìn)行某些云計(jì)算，能夠有效地促使施工過(guò)程合理化。BIM技術(shù)的模擬模塊可以將建筑的各種信息進(jìn)行提取并建模，這一內(nèi)容有著較高的硬件要求，通過(guò)云可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電工程設(shè)計(jì)模型和建筑。對(duì)于施工對(duì)象，通過(guò)施工過(guò)程模型的模擬和演示，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境，確認(rèn)施工方案以及實(shí)際需求，從而指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)的人員、材料、安全、進(jìn)度和質(zhì)量。通過(guò)以上分析和工程實(shí)踐測(cè)試，可以得出結(jié)論，BIM技術(shù)可以從根本上解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法的缺陷，并在工程管理中顯示出其優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)在機(jī)電施工階段的應(yīng)用是其在建筑行業(yè)中的應(yīng)用。

3.6以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā)對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化的應(yīng)用

在應(yīng)用 BIM 技術(shù)時(shí)，為了能夠有效的解決現(xiàn)場(chǎng)中存在的一系列問(wèn)題，相應(yīng)的管理人員就要充分的考慮和分析各種材料，同時(shí)還要選擇出一個(gè)合適的視角，以此把應(yīng)用圖層劃分出來(lái)，最后再進(jìn)行打印工作，這樣就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行有效的指導(dǎo)和處理。在施工現(xiàn)場(chǎng)中，施工情況是比較復(fù)雜的，一旦技術(shù)參數(shù)交底工作存在誤差，就要重新梳理整個(gè)工作，不僅浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力，而且還影響了 BIM 技術(shù)的時(shí)效性。因此，在實(shí)際的施工中，可以把 BIM 相關(guān)的模型導(dǎo)入到平板電腦中，然后利用漫游數(shù)據(jù)比對(duì)動(dòng)態(tài)模型的現(xiàn)場(chǎng)。另外，還可以組織施工方討論和分析現(xiàn)場(chǎng)的施工方案，在提高整體施工效率的同時(shí)確保了施工的整體質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)的出現(xiàn)，使項(xiàng)目管理的思維方式、流程等均發(fā)生了很大的變化，這給常規(guī)的管理模式帶來(lái)的是一場(chǎng)革命。在項(xiàng)目管理中，BIM的可視化、參數(shù)化、數(shù)據(jù)化的特性讓建筑項(xiàng)目的管理和交付更加高效和精益，是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)精益管理的有效手段。BIM帶來(lái)的是新的管理模式，新的管理流程，是建筑行業(yè)精細(xì)化管理的開(kāi)始。通過(guò)BIM技術(shù)作為管理工具，讓建設(shè)項(xiàng)目中的管理者獲得更多的時(shí)間進(jìn)行管理工作。

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（作者身份證號(hào)碼：130132198705100055）