淺談BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

劉佳

（華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 河北唐山 063210）

1 機(jī)電安裝工程的特點(diǎn)及要求

機(jī)電安裝工程所牽扯的范圍十分的寬泛，主要有消防工程、暖通工程、給排水工程以及電氣工程等，且機(jī)電安裝工程體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、設(shè)備采購、安裝、調(diào)試環(huán)節(jié)乃至運(yùn)行維護(hù)等方面。對于現(xiàn)代建筑，特別是具有較復(fù)雜功能的智能化建筑，其機(jī)電系統(tǒng)錯綜復(fù)雜，子系統(tǒng)眾多。而機(jī)電系統(tǒng)全部都是由管線將功能設(shè)備連結(jié)而成，這些管線、設(shè)備必定要在建筑物內(nèi)占據(jù)一定的空間體積，加之安裝材料種類繁雜，所以就要求在機(jī)電安裝工程全生命過程之中，需要投入大量的物力與人力，且參與到其中的人員要擁有相對豐富的專業(yè)知識、科學(xué)文化素養(yǎng)。對管線、設(shè)備進(jìn)行綜合排布，使管線、設(shè)備整體布局有序、合理、美觀，最大程度的提高建筑使用空間和滿足用戶的使用要求，達(dá)到降本增效的目的。

2 BIM技術(shù)優(yōu)勢及在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)優(yōu)勢

BIM技術(shù)可涉及到業(yè)主、設(shè)計(jì)人員、施工單位、監(jiān)管部門、運(yùn)營單位等的所有參與者，并在相對應(yīng)的工程階段傳遞出該建筑信息模型的各類數(shù)據(jù)和信息。因此，BIM模型中的信息范圍寬、信息量巨大，主要包括設(shè)計(jì)信息、施工信息和運(yùn)營信息。BIM的全建筑信息特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)用戶按權(quán)限范圍自由查詢建筑信息，并可修改完善對應(yīng)信息，使得各專業(yè)人員可以實(shí)時、全方位的掌握信息，在極大程度上便利了各時期的詢查與管理，此外，BIM技術(shù)的可視化、參數(shù)化、協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)更從根本之上縮減了工程漏洞發(fā)生的次數(shù)。

2.2 設(shè)計(jì)建模協(xié)調(diào)化

應(yīng)用BIM技術(shù)的建筑機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)工作能夠?qū)崿F(xiàn)“二同一跨”，即同時基于同一基準(zhǔn)模型文件進(jìn)行跨專業(yè)建模。各專業(yè)設(shè)計(jì)人員能夠即時查看其他管線和設(shè)備的設(shè)計(jì)形式，及時交流溝通，并進(jìn)行本專業(yè)管線設(shè)備的實(shí)時調(diào)整，以此來減少重復(fù)勞動，降低相互配合上的時間損失，最終來達(dá)到保證準(zhǔn)確性、精準(zhǔn)性的同時，提升工作效率。

2.3 專業(yè)設(shè)計(jì)再優(yōu)化

再優(yōu)化過程主要包括兩個方面：一是各專業(yè)獨(dú)自的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以暖通工程為例，在初步建立出建筑信息模型，對模型進(jìn)行相應(yīng)的簡化后，導(dǎo)入相應(yīng)的CFD（Computational Fluid Dynamics），計(jì)算流體力學(xué)軟件中（如用Autodesk Revit建立的建筑信息模型可直接導(dǎo)入Autodesk CFD軟件）。其材質(zhì)如密度、導(dǎo)熱系數(shù)等物理信息便可直接導(dǎo)入，再對溫度、壓力、流速等一系列環(huán)境參數(shù)設(shè)置，最后通過軟件進(jìn)行室內(nèi)外環(huán)境分析，如空氣流通情況分析，暖通設(shè)備對溫度變化的影響情況分析，結(jié)合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行再優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升室內(nèi)人員的舒適度，增加自然通風(fēng)量，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

另一方面是管線綜合設(shè)計(jì)優(yōu)化，包括碰撞模擬、吊頂凈高分析、支吊架布置、預(yù)留洞情況等。將各個專業(yè)的設(shè)計(jì)出的BIM模型進(jìn)行碰撞模擬分析，檢查其中是不是存在硬碰撞（管道交叉、折疊重合），是否存在軟碰撞（布置間距不足的情況），設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行如繞彎避讓等措施；進(jìn)行吊頂凈高分析，看各個管線是否滿足一定的凈高要求，通過對不合適的管線進(jìn)行調(diào)整，減少空間壓抑感，增加舒適度。通過上述方法調(diào)整管線布置與間距，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最合理的管線分布與間距分配的目的；應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對管線進(jìn)行支吊架布置設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)預(yù)留洞設(shè)置，通過相對應(yīng)的計(jì)算規(guī)則，合理的進(jìn)行支吊架布置，達(dá)到科學(xué)美觀的目的；當(dāng)管線穿墻或者樓板結(jié)構(gòu)等，對墻和樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行開洞套管操作，為施工過程提前優(yōu)化。

2.4 造價統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)化

對管材量和附件量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)是利用BIM技術(shù)的另一大優(yōu)勢，這個統(tǒng)計(jì)是基于BIM一體化數(shù)據(jù)庫的。在設(shè)計(jì)布置之初，設(shè)計(jì)人員便會對各個區(qū)域的管材、管件、管道附件的類型和屬性進(jìn)行設(shè)置。因此在完成了一系列管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、布置、檢查和調(diào)整之后，就可以直接利用相應(yīng)的“統(tǒng)計(jì)”功能對各類管材和附件進(jìn)行用量統(tǒng)計(jì)并能輸出用量明細(xì)表。用材量統(tǒng)計(jì)會直接按照設(shè)計(jì)方案，修改管材用量。通過這種方式，可以對工程材料的清單進(jìn)行準(zhǔn)確的獲取，避免了后續(xù)施工建設(shè)過程中因材料方面的混亂帶來的明顯缺陷障礙。

2.5 施工安裝模擬化

近日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳發(fā)布文件《關(guān)于同意上海、深圳市開展工程總承包企業(yè)編制施工圖設(shè)計(jì)文件試點(diǎn)的復(fù)函》，更加強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)施工圖與實(shí)際施工二者關(guān)系。通過建立建筑信息化模型，安裝工程模擬演示可以將時間維度引入三維設(shè)計(jì)中，制定出精準(zhǔn)的安裝進(jìn)度表，科學(xué)安排安裝進(jìn)度，可以科學(xué)高效地處理好二者的關(guān)系。依靠BIM技術(shù)，不但可以簡化設(shè)計(jì)施工的工作流程，還能夠有效地減少設(shè)計(jì)變更，縮短工期。

3 結(jié)語

當(dāng)然，現(xiàn)行的BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程還存在相應(yīng)國家規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善，本土化不完全，材料設(shè)備等數(shù)據(jù)不完備，從業(yè)者數(shù)量相對較少等瑕疵，但不能否定BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中可以有效地降低施工成本、提高施工效率、提高工程質(zhì)量，而且在項(xiàng)目的精細(xì)化管理中將發(fā)揮關(guān)鍵作用。相信隨著相關(guān)的國家法規(guī)逐步落地，建筑行業(yè)對新技術(shù)的推廣，信息技術(shù)的高速發(fā)展，BIM技術(shù)將會越來越成熟完善，應(yīng)用于建筑工程的全生命周期之中，從而推動建筑信息化的發(fā)展，加速整個建筑行業(yè)的發(fā)展。