BIM技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用研究

張靖宇　劉亮

摘 要：當(dāng)人民群眾的物質(zhì)文化需求基本被滿足，愈發(fā)向往著更加高品質(zhì)美好生活。科學(xué)合理的機(jī)電安裝，能夠大大提高用戶的居住舒適度。居住環(huán)境是否優(yōu)美，直接關(guān)系到居民居住的滿意度和心情愉悅度。基于這種情況，應(yīng)秉持以人為本的設(shè)計(jì)理念，在保障施工人員安全同時(shí)，時(shí)刻關(guān)注建筑行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢，而機(jī)電安裝作為建筑施工過程中重中之重的環(huán)節(jié)，更要走在時(shí)代的前沿，將先進(jìn)的BIM技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電安裝的工程中，不僅可以節(jié)省工程成本，更重要的是，能夠最大限度的滿足住戶的居住要求，為業(yè)主打造良好的居住體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 建筑機(jī)電安裝 應(yīng)用

1 BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.1信息全面性。在建筑機(jī)電安裝的過程中，所包含的信息和數(shù)據(jù)是非常多，例如：生產(chǎn)廠家、型號、尺寸、外形規(guī)格、運(yùn)行參數(shù)等方面，利用BIM技術(shù)可以對這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行統(tǒng)一管理和識別。同時(shí)，通過這些數(shù)據(jù)和信息形成一個(gè)全建筑機(jī)電安裝模型，方便工作人員對各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行查詢，從而降低安裝質(zhì)量問題產(chǎn)生的概率，減少造成引起返工的因素，大大提高工作效率和工作質(zhì)量。

1.2周期全面性。建筑機(jī)電安裝技術(shù)有很多，且安裝環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間還會存在一定的時(shí)間跨度，利用BIM技術(shù)可以方便信息和數(shù)據(jù)查詢。BIM技術(shù)還可以作為一項(xiàng)拓展技術(shù)，貫穿于整個(gè)安裝工程的，可以為后續(xù)工程的展開，提供信息和數(shù)據(jù)。另外，若是一些先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，BIM技術(shù)可以與先進(jìn)信息技術(shù)很好的融合，使建筑機(jī)電安裝工程質(zhì)量得到更好的提升，展現(xiàn)BIM技術(shù)的周期全面性特點(diǎn)。

2 應(yīng)用實(shí)施的技術(shù)路線

2.1機(jī)電建模及管線綜合。由BIM團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)收集整理建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電等專業(yè)的圖紙。傳統(tǒng)的建筑機(jī)電設(shè)計(jì)大多數(shù)是由CAD軟件來繪制，土建、安裝專業(yè)圖紙分開設(shè)計(jì)，沒有完全融合到一起。因此在土建施工前，BIM建模人員就必須先深入研究施工圖紙，了解給排水、暖通和電氣等具體的細(xì)部要求，審閱機(jī)電設(shè)備安裝等圖紙的正確性，再開展BIM建模工作。對于新建項(xiàng)目，就可以直接在土建BIM模型中進(jìn)行機(jī)電安裝工程的BIM建模。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人要分析建模的體量，對體量較小的項(xiàng)目采用單人負(fù)責(zé)整套全專業(yè)模型的方式，對于體量較大、單人完成整套模型有困難的項(xiàng)目，可以采用分專業(yè)協(xié)同建模的方式完成。

嚴(yán)格按照施工圖紙建立好土建和機(jī)電三維實(shí)體模型后，在后續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)之前，先基于模型進(jìn)行管線綜合，將二維設(shè)計(jì)圖中不易發(fā)現(xiàn)、不能反映的管線碰撞、設(shè)備干擾等問題，進(jìn)行調(diào)整糾正。實(shí)際操作中，可以將模型從Revit軟件中傳遞到Navisworks中進(jìn)行碰撞檢測。

2.2設(shè)計(jì)優(yōu)化、輔助管理及指導(dǎo)施工。利用建好的BIM模型，全面梳理優(yōu)化原始設(shè)計(jì)中存在的各種問題，完善BIM模型各主要構(gòu)配件的信息，為工程項(xiàng)目的招標(biāo)、施工管理提供指導(dǎo)，整個(gè)項(xiàng)目的三維可視化BIM模型，也可為工程項(xiàng)目的后期運(yùn)營維護(hù)提供三維可視化的數(shù)據(jù)資源。

3 具體應(yīng)用點(diǎn)分析

3.1碰撞檢測。空間上錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)，完全突破了二維圖紙的空間概念，必須借助BIM三維模型來進(jìn)行優(yōu)化，才能更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證施工圖紙的正確性。在機(jī)電安裝工程中，碰撞檢測主要是為了發(fā)現(xiàn)并糾正施工圖中存在的各類管線、設(shè)備之間的相互干擾和“打架”的空間位置沖突問題。碰撞檢測根據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤的類型，可以分為硬碰撞、軟碰撞（間隙碰撞）和構(gòu)件重復(fù)等三類。

兩個(gè)及以上的機(jī)電構(gòu)件在空間上未發(fā)生相交、包含關(guān)系，但是相互之間的間距小于某一預(yù)設(shè)值的時(shí)候，這種情況被稱為軟碰撞（間隙碰撞）。機(jī)電設(shè)備及管道間按照規(guī)定都必須預(yù)留足夠的空間用于安裝及日后檢修更換，間隙碰撞檢測的作用就是確保各類構(gòu)件都能留出足夠的空間。風(fēng)管道與空調(diào)的冷淋水管道間距過小，不符合安裝要求，發(fā)生了軟碰撞。

機(jī)電構(gòu)件在三維模型建立過程中發(fā)生多次繪制，導(dǎo)致構(gòu)件在空間上完全重疊的情況被稱為構(gòu)件重復(fù)。構(gòu)件重復(fù)在專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間建模時(shí)都會出現(xiàn)，例如電纜橋架在多個(gè)電氣專業(yè)圖紙中都有顯示，工作人員可能會在每個(gè)電氣專業(yè)圖紙中均繪制一遍電纜橋架，在最后模型整合時(shí)就會出現(xiàn)構(gòu)件重復(fù)情況的發(fā)生。構(gòu)件重復(fù)會影響后期模型算量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2設(shè)計(jì)優(yōu)化。

3.2.1凈高優(yōu)化設(shè)計(jì)。水電安裝的各類管線除了空間上不能發(fā)生碰撞外，還必須滿足凈高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)各類管線布置地過低時(shí)，雖然不會發(fā)生與結(jié)構(gòu)梁及其他管線的碰撞問題，但是可能會影響建筑物內(nèi)部的凈高，導(dǎo)致空間利用嚴(yán)重不合理，甚至?xí)?dǎo)致發(fā)生返工現(xiàn)象。為了合理優(yōu)化建筑物內(nèi)部的凈空，還必須進(jìn)行凈高優(yōu)化分析，將各類管線、設(shè)施在豎向空間上進(jìn)行合理優(yōu)化排布，盡量不影響建筑的功能性，建筑內(nèi)部走廊部位及地下車庫層的凈高分析尤其重要。

3.2.2機(jī)電設(shè)備及管網(wǎng)的優(yōu)化。1）對安裝部位進(jìn)行優(yōu)化分析。對于管道密集的空間區(qū)域和機(jī)電設(shè)備較多的重難點(diǎn)部位，例如各類機(jī)房、泵房等，需要綜合考慮的因數(shù)很多，借助BIM技術(shù)可以很好的優(yōu)化各種機(jī)組、閥門、管道、管路附件設(shè)備的空間布局，接口方向等，使空間得到最大化利用。2）對管線經(jīng)過的路徑進(jìn)行優(yōu)化分析。機(jī)電專業(yè)間的各類管線在敷設(shè)時(shí)，都需遵循“小管讓大管、有壓讓無壓、低壓讓高壓”的原則，BIM三維模型能夠幫助對管線的空間路徑進(jìn)行優(yōu)化分析。3）對墻體、地面等部位的預(yù)埋件進(jìn)行優(yōu)化分析。機(jī)電安裝工程中有很多需要穿越墻、樓板、梁的預(yù)埋件，這些預(yù)埋件的位置是否合適、預(yù)埋件的尺寸材質(zhì)是否符合要求，是否有保溫、防水、高出地面、后期封堵等要求。借助三維可視化BIM仿真模型可詳細(xì)地推敲計(jì)算出每個(gè)細(xì)部信息。

3.3輔助工程管理。BIM技術(shù)除了可對機(jī)電安裝工程進(jìn)行優(yōu)化完善，還可輔助工程管理。借助BIM技術(shù)的強(qiáng)大功能，對施工過程中的質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成本控制等方面進(jìn)行全過程管理，BIM模型也可用于后期的運(yùn)營維護(hù)與物業(yè)管理工作。

3.4指導(dǎo)施工安裝。在機(jī)電安裝現(xiàn)場施工前，利用BIM技術(shù)輔助技術(shù)交底，利用三維仿真模型，解決平面圖紙表達(dá)不清或者不夠直觀的問題，讓工人直觀、準(zhǔn)確的理解施工重難點(diǎn)，并且可以借助手機(jī)端BIM應(yīng)用程序，將施工模型發(fā)布到云端，讓工人通過手機(jī)就能方便的用好BIM技術(shù)。

結(jié) 論

建筑機(jī)電安裝作為建筑領(lǐng)域空間關(guān)系最為復(fù)雜的一個(gè)專業(yè)，傳統(tǒng)二維圖紙無法表述清楚，借助于BIM這個(gè)高效的技術(shù)手段，可提高質(zhì)量、節(jié)約成本、減少返工、節(jié)省工期，提升企業(yè)的競爭力。BIM技術(shù)在不久的將來必將會成為建筑機(jī)電安裝領(lǐng)域不可或缺的重要技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)

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