建筑電氣設(shè)備管線安裝BIM技術(shù)的應(yīng)用

于旦　張亮

摘 要：社會經(jīng)濟快速發(fā)展背景下，各類建筑項目如雨后春筍般的快速興起。然而從當前大多建筑項目設(shè)計與施工實際情況看，面臨的問題仍較多，如電氣設(shè)備管線安裝部分，項目相對較為復(fù)雜，若未能保證各部分設(shè)計與施工的合理性，將直接影響設(shè)備管線安裝的合理性。通過實踐研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)計與施工中引入BIM技術(shù)，對提高建筑電氣設(shè)備管線安裝質(zhì)量有積極作用。本次研究將對BIM技術(shù)做簡單介紹，明確建筑電氣設(shè)備管線安裝基本原則，在此基礎(chǔ)上分析建筑電氣設(shè)備管線安裝中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)備；管線安裝；BIM技術(shù)；應(yīng)用

作為近年來建筑領(lǐng)域的常見技術(shù)，BIM技術(shù)以其自身優(yōu)勢被廣泛引入到建筑項目設(shè)計與施工中。從BIM技術(shù)優(yōu)勢看，主要表現(xiàn)為可通過三維模型將所有建筑相關(guān)信息融入其中，其仿真模擬結(jié)果有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性等特征，貫穿于建筑工程整個壽命周期。值得注意的是，如何將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑某一項目中如電氣設(shè)備管線安裝部分，是機電安裝工程目前需考慮的主要問題之一。因此，本文對BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)備管線安裝中的應(yīng)用研究，具有十分重要的意義。

一、BIM技術(shù)相關(guān)介紹

（一）BIM技術(shù)內(nèi)涵與特征

關(guān)于BIM技術(shù)，主要指為依托于三維數(shù)字技術(shù)融入建筑工程項目相關(guān)信息，由此形成的工程數(shù)據(jù)信息模型，可被應(yīng)用于建筑工程各環(huán)節(jié)中。近年來BIM技術(shù)應(yīng)用下，可發(fā)現(xiàn)能夠用于項目功能特性表達，滿足設(shè)施實體數(shù)字化表達方式。在數(shù)字化表達下，其中的信息內(nèi)容涉及建筑工程各部分，如建筑物理屬性、非物理屬性，均可被明確表達出來。從BIM技術(shù)特征看，主要表現(xiàn)為：①3D參數(shù)化，相比以往二維設(shè)計方案，BIM技術(shù)作為三維設(shè)計技術(shù)，其優(yōu)勢更表現(xiàn)為借助工程相關(guān)參數(shù)可實現(xiàn)3D模型創(chuàng)建的目標，做建筑性能模擬分析；②信息化特征，作為信息化技術(shù)的重要產(chǎn)物，BIM技術(shù)在信息化特征上較為突出，利用信息數(shù)據(jù)做建筑單元描述，盡管以往CAD設(shè)計方式下可進行幾何要素包括點、線、面的描述，但難以與BIM技術(shù)在描述建筑構(gòu)件方面的優(yōu)勢表達出來，參數(shù)化、信息化模擬優(yōu)勢明顯；③完整性特點，除描述3D幾何信息外，也可描述建筑設(shè)計拓撲關(guān)系，且其他許多工程信息如工程量、施工工序、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料等均可被描述出來。除此之外，BIM技術(shù)開放交互性特點也較為明顯，這為其在建筑工程中的應(yīng)用提供重要技術(shù)支撐[1]。

（二）BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)備管線安裝中的優(yōu)勢

電氣設(shè)備管線安裝是建筑設(shè)計中的重要組成部分，其安裝質(zhì)量直接影響建筑項目整體質(zhì)量。將BIM技術(shù)引入，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：第一，降低設(shè)計難度，節(jié)約設(shè)計時間。以往管線設(shè)計中，要求專業(yè)人員做反復(fù)協(xié)調(diào)與校核，工作強度較大。將BIM技術(shù)引入，短時間內(nèi)單人便可完成管線設(shè)備的設(shè)計調(diào)整。相關(guān)研究統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，對于4萬㎡地下室，管線在1個月內(nèi)可完成調(diào)整。第二，工期節(jié)約，空間減少。BIM優(yōu)勢在于三維可視化，在管線排布中，利用BIM技術(shù)可做碰撞檢查，節(jié)約工期，同時保證管線布置合理，有助于建筑空間的節(jié)約。第三，有助于綜合效益提高。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可使管線綜合排布，且合理利用聯(lián)合支架，提高資源的利用率，同時對提高施工技術(shù)管理水平、降低成本等效果理想，可幫助提高項目綜合效益[2]。

二、建筑機電工程管線安裝基本原則介紹

建筑電氣設(shè)備管線安裝中，經(jīng)常與給排水、采暖、消防、通風(fēng)管道的安裝產(chǎn)生碰撞，所以應(yīng)遵循相關(guān)的管線排布原則。具體分析其中的原則，主要表現(xiàn)為：第一，大管優(yōu)先。由于管線安裝中，可能涉及大直徑與大截面管道，這些管道在排線上極為困難，如排煙管道、排水管道以及空調(diào)通風(fēng)等管道的安裝，占據(jù)的凈空間較大，這些均要求優(yōu)先布置。第二，有壓讓無壓原則。其主要涉及有壓管道、無壓管道，考慮到其中的無壓管道大多以重力排水方式為主，如冷凝水排水管、雨排水管、糞便污水排水管以及生活污水排水等，在設(shè)計中極為困難，所以當出現(xiàn)與有壓管道交叉情況下，要求有壓管道進行避讓。第三，非金屬管優(yōu)先排布原則?？紤]到管線安裝中，金屬管連接、切割與彎曲均較為容易，所以應(yīng)以在安裝金屬管中，避讓非金屬管。此外，在安裝設(shè)計中，如水管垂直下方、熱水管道上方，均應(yīng)避免布置電氣線路[3]。第四，優(yōu)先考慮聯(lián)合支架原則。合理深化設(shè)計，如將強電、弱電橋架以及消防橋架的固定采用聯(lián)合支架，不僅節(jié)約材料，而且觀感質(zhì)量良好。

三、建筑電氣設(shè)備管線安裝中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用研究

（一）電氣專業(yè)設(shè)計內(nèi)容

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣設(shè)備管線安裝中，首先需對建筑電氣專業(yè)設(shè)計進行明確。從電氣專業(yè)設(shè)計的內(nèi)容看，以消防、智能化以及強電部分等為主。在設(shè)計文件方面，依據(jù)主要設(shè)備表、圖紙目錄以及設(shè)計圖等，同時按照相關(guān)的規(guī)范和施工工藝，在BIM技術(shù)應(yīng)用下，以三維模型形式，將所有設(shè)計的理念和效果體現(xiàn)出來。

（二）BIM技術(shù)應(yīng)用下的數(shù)據(jù)信息分析

具體引入BIM技術(shù)中，首先要求進行平面圖繪制，且圖形繪制需有族庫支撐。值得注意的是，部分設(shè)計人員在采用BIM技術(shù)中發(fā)現(xiàn)無數(shù)據(jù)支撐，其直接導(dǎo)致最終的計算精度下降，更無從談及自動處理。對此情況，考慮在BIM技術(shù)引入下做好族庫的構(gòu)建工作，明確族庫屬性。同時，注意上游與下游數(shù)據(jù)傳遞，保證數(shù)據(jù)結(jié)果準確性，這樣才能使BIM技術(shù)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮[4]。

（三）BIM技術(shù)應(yīng)用的具體表現(xiàn)

BIM技術(shù)引入到建筑電氣設(shè)備管線安裝中，首先需做好方案設(shè)計工作。在方案內(nèi)容中，需明確工程實際，做好主要管線通道、位置、機房面積等相關(guān)分析，利用BIM技術(shù)將管線安裝情況直觀的呈現(xiàn)出來，確保方案更加明確。其次，應(yīng)在管線綜合布置中發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。以往電氣設(shè)備管線安裝中，需反復(fù)做人工審核圖紙、確定施工重點難點，耗時較長，且出現(xiàn)人為失誤的可能性較高。在BIM技術(shù)應(yīng)用下，通過模型的可視化與虛擬化，使施工難點與關(guān)鍵點得以捕捉。同時，在展示施工工藝模擬結(jié)果，做三維模型交底，更有助于設(shè)計與施工人員對項目的直觀了解。此外，焊接問題也是建筑電氣設(shè)備管線安裝中的主要內(nèi)容，焊接質(zhì)量是否達到標準，直接對管道整體質(zhì)量有較大影響。BIM技術(shù)應(yīng)用下，可通過模擬結(jié)果對所有焊口編號、準確位置體現(xiàn)出來，在施工前，做好施工作業(yè)指導(dǎo)書，這對降低焊接問題的控制有重要作用[5]。另外，管線排布中，對于管線較為復(fù)雜的區(qū)域，以往施工中主要通過各專業(yè)、各分包現(xiàn)場協(xié)調(diào)形式實現(xiàn)，大多只圖自己施工便利，其他管線排布問題被忽視，由綜合機電施工單位組織，應(yīng)用BIM技術(shù)深化設(shè)計，通過對機電各系統(tǒng)的設(shè)備管線的精確定位，明確設(shè)備及管線細部做法，同時節(jié)約空間，方便指導(dǎo)現(xiàn)場施工，減少人工浪費[6]。

四、結(jié)語

BIM技術(shù)是建筑電氣設(shè)備管線安裝的主要技術(shù)支撐。實際引入BIM技術(shù)中，應(yīng)正確認識BIM技術(shù)的內(nèi)涵與特征，明確建筑電氣設(shè)備管線安裝的基本原則，保證BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)備管線安裝中的優(yōu)勢充分發(fā)揮。通過3D 深化設(shè)計、管線碰撞、工藝模擬、管線綜合及深化設(shè)計、輔助驗收等BIM 的應(yīng)用，以數(shù)字化、信息化和可視化的方式提升項目建設(shè)水平，做到精細化管理。這樣才能使BIM技術(shù)充分應(yīng)用到電氣設(shè)備管線安裝中，提高建筑整體質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 張永耀.BIM技術(shù)在解決建筑工程管線碰撞問題中的應(yīng)用[J].中國高新科技，2018（21）：109-111.

[2] 葉喬亭.BIM技術(shù)在高層建筑管線綜合安裝中的應(yīng)用[J].安徽建筑，2018，24（05）：90-92+174.

[3] 王依然，石軍，文哲，謝少文，鄧祥.BIM技術(shù)在游泳跳水場館機電管線施工中的運用[J].施工技術(shù)，2018，47（S1）：1513-1517.

[4] 李甜，楊莉瓊.bim技術(shù)在高鐵站房管線綜合中的應(yīng)用[J].科技視界，2018（18）：177-178+173.

[5] 張宇貝.基于三維激光掃描的復(fù)雜管線BIM幾何模型構(gòu)建與應(yīng)用研究[D].北京建筑大學(xué)，2018.