BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王晶明 宋鵬舉

摘 要：建筑的機(jī)電安裝工程，由于其系統(tǒng)多、設(shè)備管線復(fù)雜、設(shè)計(jì)圖紙不完善，如不進(jìn)行有效綜合與深化，對(duì)后續(xù)安裝將產(chǎn)生不利影響。本文運(yùn)用BIM技術(shù)，對(duì)建筑機(jī)電安裝工程的深化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并進(jìn)行碰撞檢測(cè)，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：BIM；機(jī)電工程；深化設(shè)計(jì)

一、BIM技術(shù)含義及其特點(diǎn)概述

（一）BIM技術(shù)含義

BIM技術(shù)全稱為建筑信息模型，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。該技術(shù)借助于計(jì)算機(jī)三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫，使得我們能夠?qū)⒔ㄖこ虡?gòu)建成一個(gè)數(shù)字化、參數(shù)化的多維模型，并且在該模型上能夠精確地記載著該工程的各種信息，從而使得企業(yè)能夠通過該模型進(jìn)行諸如施工設(shè)計(jì)、進(jìn)度控制以及運(yùn)營管理等工作。

（二）BIM技術(shù)特點(diǎn)

通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來看，BIM技術(shù)主要具有以下幾方面特點(diǎn)：第一，協(xié)同設(shè)計(jì)。正如上文所述，在建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，使得企業(yè)能夠借助于此可構(gòu)建協(xié)調(diào)作業(yè)的高效平臺(tái)，進(jìn)而使其能夠通過該統(tǒng)一平臺(tái)上進(jìn)行多專業(yè)同時(shí)設(shè)計(jì)，并且不同專業(yè)的設(shè)計(jì)可相互影響，如此一來極大程度地提升企業(yè)設(shè)計(jì)工作效率與質(zhì)量；第二，協(xié)調(diào)性。對(duì)建筑企業(yè)來說，借助于BIM技術(shù)使得其能夠在內(nèi)部形成一個(gè)有效的標(biāo)準(zhǔn)性文件，從而使得建筑工程項(xiàng)目能夠在良好的內(nèi)部協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上確保其施工質(zhì)量和進(jìn)度；第三，模擬性。通過BIM技術(shù)對(duì)建筑工程所構(gòu)建三維模型，使得施工企業(yè)能夠借助于此進(jìn)行機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)模擬、電氣線路走向模擬以及暖通系統(tǒng)模擬等眾多項(xiàng)目的模擬設(shè)計(jì)，從而提升相關(guān)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與質(zhì)量。

二、BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程深化

（一）工程概況

鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)國際貿(mào)易服務(wù)中心（北地塊）位于河南省鄭州市航空港區(qū)綜合保稅區(qū)內(nèi)?？偨ㄖ娣e約72831㎡，其中地下室建筑面積約24822㎡，地上建筑面積約47252㎡，總建筑高度約45m，地下2層，地上11層。地下室為車庫、設(shè)備及輔助用房，其中地下1層局部為酒店區(qū)域的后勤用房和商業(yè)區(qū)域。地上部分由酒店區(qū)域和商業(yè)、辦公區(qū)域組成。該工程功能齊全，機(jī)電設(shè)備管線復(fù)雜，安裝調(diào)試難度大。

（二）設(shè)備層樣板區(qū)

設(shè)備層樣板區(qū)包含了空調(diào)冷卻水系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、消防通風(fēng)系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、消防噴淋系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、變配電及應(yīng)急電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動(dòng)力配電系統(tǒng)、虹吸雨水系統(tǒng)、智能疏散系統(tǒng)、弱電控制系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)等系統(tǒng)管線。區(qū)域管線復(fù)雜，要求有更高質(zhì)量、更準(zhǔn)確的綜合排布，才可以得到最佳的效果。

項(xiàng)目人員首先對(duì)該區(qū)域的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了圖紙會(huì)審，將標(biāo)注有出入處、不明確的、路由有問題的管線進(jìn)行整理與設(shè)計(jì)溝通。在解決圖紙問題后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量，對(duì)于柱子的位置，梁的走向等進(jìn)行了核實(shí)；然后對(duì)該區(qū)域分專業(yè)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，在二維深化的基礎(chǔ)上，繪制管線圖。

（三）制冷機(jī)房

首先，按照原設(shè)計(jì)的圖紙優(yōu)化設(shè)備的基礎(chǔ)位置。因?yàn)樵瓐D吊裝孔的位置沒利用，機(jī)房正門進(jìn)入會(huì)感覺機(jī)房空間小，設(shè)備緊湊。為此進(jìn)行深化，將水泵移至柱邊，吊裝孔空間放置兩臺(tái)冷機(jī)及一個(gè)板換。雖然對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，不過因?yàn)橹评錂C(jī)房的冷卻水泵、冷凍水泵等采用雙吸泵，水平排布水泵間距約300mm左右，北側(cè)的冷卻泵距降板500mm左右，用magiCAD制圖完成后可以發(fā)現(xiàn)，常用曲率半徑是1.5D焊接彎頭管道和降板碰撞。進(jìn)而優(yōu)化為偏45°排布，調(diào)整彎頭曲率半徑，使用1D彎頭。因?yàn)榧皶r(shí)發(fā)現(xiàn)該碰撞，避免更大修改。

其次，原設(shè)計(jì)機(jī)房的出水管道未考慮分集水器處的降板問題，造成出水管需繞過降板上翻到機(jī)房再翻出，共需要翻三十個(gè)彎。每增加一個(gè)翻彎系統(tǒng)系統(tǒng)阻力就會(huì)增加。經(jīng)溝通，在南側(cè)核心筒的外墻增加了管道井，管道減少翻彎約20個(gè)，減少了水力的損失。實(shí)現(xiàn)了施工預(yù)控。

（四）管線碰撞檢測(cè)

通過計(jì)算機(jī)上模擬現(xiàn)場(chǎng)管線，根據(jù)圖紙深化管線，確定管線標(biāo)高、路由等。深化的過程中對(duì)專業(yè)標(biāo)高、路由的確定，既需考慮管線施工空間，同時(shí)應(yīng)考慮施工的順序，若這些事項(xiàng)在排布中未周全地分析，就容易出現(xiàn)管線施工中專業(yè)路由碰撞問題?，F(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的問題要調(diào)整標(biāo)高，在調(diào)整標(biāo)高后，路由是否能跟后續(xù)管線有沖突需重新定位。若不能施工需將完成的管線、支架及閥部件拆除，反復(fù)搭腳手架，搬工具等。拆除的管道、支架部分可以重新使用，但也造成一定的浪費(fèi)。對(duì)于需其他的單位配合的項(xiàng)目，會(huì)牽扯費(fèi)用、材料浪費(fèi)問題，進(jìn)度也受到制約。采用magi-CAD軟件把現(xiàn)場(chǎng)所有數(shù)據(jù)輸入電腦中，繪成三維圖形，按照軟件碰撞檢測(cè)功能，檢測(cè)繪制的管線，軟件會(huì)找出碰撞數(shù)量，在圖上標(biāo)位置。找出碰撞解決方案，指導(dǎo)施工進(jìn)行，有效地預(yù)防施工交叉拆改問題。通過模擬現(xiàn)場(chǎng)管路、路由，對(duì)管線路由標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，避免現(xiàn)場(chǎng)拆改。其他管線是否和調(diào)整后管路存在碰撞一目了然。地下二層樣板區(qū)管線碰撞檢查及調(diào)整如圖1所示。

本工程通過magiCAD碰撞檢測(cè)共計(jì)解決碰撞問題數(shù)量如下表所示：

三、結(jié)束語

BIM技術(shù)不僅在機(jī)電工程深化設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，而且在工程現(xiàn)場(chǎng)材料管理精細(xì)化，進(jìn)度管理可視化，機(jī)電工程預(yù)留預(yù)埋，管線支架的設(shè)計(jì)計(jì)算，工程造價(jià)管理，系統(tǒng)水力平衡計(jì)算與分析方面將有更多的運(yùn)用?？梢灶A(yù)測(cè)，不久的將來，BIM技術(shù)的應(yīng)用前景將更為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

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