BIM技術(shù)在裝配式建筑電氣系統(tǒng)中的運(yùn)用

詹蕾蕾

摘要：BIM技術(shù)在目前建筑工程當(dāng)中已經(jīng)有了廣泛的使用，而利用BIM技術(shù)控制電氣系統(tǒng)的施工，可以提升施工精度，提高設(shè)計(jì)的合理性。本文通過某商業(yè)建筑項(xiàng)目對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行探討，分析了如何利用BIM技術(shù)提升電氣系統(tǒng)的施工水平，幫助企業(yè)更好地利用BIM技術(shù)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;電氣系統(tǒng);應(yīng)用

一、BIM技術(shù)介紹

BIM技術(shù)的全稱是建筑信息模型，能夠整合各建筑工程的各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)，并借助數(shù)字化技術(shù)來建立三維建筑模型。除了能夠靜態(tài)地展示建筑物的設(shè)計(jì)方案效果，也能夠利用施工計(jì)劃等信息，來制作建筑物的施工動(dòng)畫，動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)建筑物施工過程中[1]。從可視化角度來說，BIM技術(shù)的最大優(yōu)勢在于直觀，三維模型比二維圖紙的描述更為準(zhǔn)確，能清楚地表現(xiàn)出建筑物內(nèi)部各種管線的位置。另一方面，BIM技術(shù)可以提升建筑工程的管理效率，建設(shè)單位、施工單位都能夠利用BIM軟件構(gòu)建的平臺(tái)，獲得建筑物當(dāng)前施工情況，獲得建筑物的建設(shè)信息，準(zhǔn)確把握建筑從設(shè)計(jì)、施工、管理的全過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物全生命周期的控制。

二、項(xiàng)目概況

某商業(yè)建筑項(xiàng)目用地面積為27938.2m2，總建筑面積為83218.35m2，其中地上建筑面積56917.49m2，地下建筑面積26300.86m2。地塊中的高層住宅和商業(yè)建筑都采用裝配式結(jié)構(gòu)，其他設(shè)備使用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。工程利用BIM系統(tǒng)，加強(qiáng)施工過程的管理，保證建筑的施工質(zhì)量。由于對(duì)構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配等有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此項(xiàng)目采用了全信息化的管理方式，BIM平臺(tái)包括設(shè)計(jì)、工廠生產(chǎn)、施工等功能，并且做到在線的運(yùn)維管理和施工監(jiān)控。在BIM使用中，通過使用合理的技術(shù)保證了電氣安裝的質(zhì)量，由于BIM技術(shù)具有很強(qiáng)地可視化功和參數(shù)化，所以能夠?qū)﹄姎獍惭b的過程進(jìn)行完善的控制，保證了工程的整體品質(zhì)。

三、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)

建筑工業(yè)化必然需要保證住宅的標(biāo)準(zhǔn)化，通過標(biāo)準(zhǔn)化的施工建設(shè)，能夠保證建筑構(gòu)件具有更好的通用性，并且降低產(chǎn)品的損壞率，保證生產(chǎn)速度，提升項(xiàng)目的降級(jí)效益。但是，標(biāo)準(zhǔn)化住宅也會(huì)導(dǎo)致所有項(xiàng)目千篇一律，影響到住宅的個(gè)性化，不利于人們對(duì)戶型的選擇，甚至?xí)?dǎo)致外觀效果很差，舒適度降低等問題。為此，項(xiàng)目充分利用了BIM技術(shù)，進(jìn)行了大空間可變戶型的設(shè)計(jì);在實(shí)現(xiàn)住宅標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí)，也滿足了對(duì)個(gè)性的需求。

在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，利用了信息化軟件Allplan中設(shè)定的企業(yè)內(nèi)部構(gòu)件拆分?jǐn)?shù)據(jù)，結(jié)合工業(yè)住宅的設(shè)計(jì)要求、預(yù)埋件信息、常用節(jié)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)輸施工等方面的，對(duì)工業(yè)化的住宅進(jìn)行拆分;如果一些構(gòu)建不夠規(guī)范，設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行人為調(diào)整。并且，利用軟件生成施工圖紙、施工數(shù)據(jù)，還結(jié)合所需要的原料，自動(dòng)生產(chǎn)了物料清單等內(nèi)容。并且利用3D PDF文件，保證第三方能了解到三維模型所含有的參數(shù)信息，保證了預(yù)埋構(gòu)件的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)性。

四、電氣系統(tǒng)建模

在電氣系統(tǒng)建模過程時(shí)，使用Revit軟件來創(chuàng)建電氣系統(tǒng)的信息模型，輔助Allplan軟件。負(fù)責(zé)人利用項(xiàng)目信息制作電氣系統(tǒng)的基點(diǎn)、高程、標(biāo)高、軸網(wǎng)的項(xiàng)目樣板，之后項(xiàng)目樣板會(huì)被傳輸?shù)椒?wù)器上，建立中心模型;并發(fā)給參與項(xiàng)目的工程師，工程師會(huì)對(duì)自己負(fù)責(zé)的部分進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并將自己的設(shè)計(jì)結(jié)果上傳到服務(wù)器，就能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)的同步;負(fù)責(zé)人再對(duì)電氣系統(tǒng)的建模內(nèi)容進(jìn)行管理和控制，保證模型的精度符合建筑工程的要求。

在建模時(shí)需要將電氣專業(yè)的CAD圖紙經(jīng)過處理后倒入Revit軟件中進(jìn)行建模，從而將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，提高圖紙的信息化、參數(shù)化和可視化水平。在建模過程中，預(yù)制構(gòu)件和澆筑部分進(jìn)行電氣系統(tǒng)預(yù)埋處理和預(yù)留管線施工時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)精度難以把控的問題，或是澆層的厚度沒有滿足布線的需求，所以在建模過程中，必須要考慮到不同專業(yè)之間的碰撞，這樣可以有效規(guī)避強(qiáng)弱電橋架及樓宇智能化控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等系統(tǒng)間產(chǎn)生的管線碰撞。

在對(duì)電氣管線和相關(guān)的配件進(jìn)行建模時(shí)，需注意高度的變化，尤其是標(biāo)高的計(jì)算誤差，這會(huì)影響到后期裝配式機(jī)電管線安裝的情況，所以要充分理解絕對(duì)標(biāo)高、相對(duì)標(biāo)高、凈高度等內(nèi)涵。需利用Navisworks來模擬管線之間的碰撞，如果模型的精度很高，這樣就有助于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的布線，因此要提供合理的方案，降低工程的成本。在對(duì)電氣管線的碰撞進(jìn)行模擬時(shí)，要將電氣系統(tǒng)Revit模型導(dǎo)入Navisworks軟件碰撞檢測，利用Navisworks軟件的碰撞報(bào)告，對(duì)Revit模型進(jìn)行調(diào)整;如果進(jìn)行深化調(diào)整，需制定滿足設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工要求的方案。

五、構(gòu)件生產(chǎn)

工廠的預(yù)制構(gòu)件由鋼筋、混凝土、線管和預(yù)留洞等零配件材料組成，通過BIM技術(shù)，優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件中的線管布置，并且減少了操作環(huán)節(jié)，還很好地節(jié)省了線管材料的使用。預(yù)制構(gòu)件的加工圖直接由Allplan創(chuàng)建的BIM模型生成，施工圖中包括了構(gòu)建的產(chǎn)品編碼、型號(hào)規(guī)格和功能用途，同時(shí)可以清晰地表達(dá)構(gòu)建存在的復(fù)雜空間關(guān)系。而且，Allplan軟件還能夠?qū)⒑形锪锨鍐?、工藝尺寸信息的BIM模型轉(zhuǎn)化為工廠設(shè)備能夠識(shí)別的Unitechnik格式的數(shù)據(jù)。在本工程中，充分利用了BIM信息管理平臺(tái)，將構(gòu)建的相關(guān)信息從設(shè)計(jì)段輸送給工程進(jìn)行生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，把控了整體的施工進(jìn)度。

六、BIM技術(shù)對(duì)電氣系統(tǒng)施工的管理

項(xiàng)目的總體進(jìn)度和施工現(xiàn)場的條件都可以在BIM信息管理平臺(tái)上獲得，工廠管理人員在獲得施工現(xiàn)場相關(guān)信息后，就可根據(jù)實(shí)際情況安排發(fā)貨時(shí)間，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)和施工進(jìn)行合理的控制。運(yùn)送到現(xiàn)場的預(yù)埋構(gòu)建都要有位移的標(biāo)簽編碼，通過對(duì)構(gòu)建的控制和追蹤，也能夠見信息反饋給BIM管理平臺(tái)，同時(shí)和ERP系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)工作。

（一）線管連接處施工

預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋管線和施工現(xiàn)場現(xiàn)澆部分的搭接充分發(fā)揮了BIM技術(shù)在電氣系統(tǒng)施工中的優(yōu)勢，BIM機(jī)電工程師可以利用三維模型對(duì)機(jī)電線管進(jìn)行精準(zhǔn)的定期，可以避免施工現(xiàn)場管線出現(xiàn)接頭定位不準(zhǔn)的問題，并且能夠防止出現(xiàn)錯(cuò)搭的情況，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師和現(xiàn)場的施工人員減輕了工作的負(fù)擔(dān)。

（二）現(xiàn)澆部分的電氣管線施工

由于本項(xiàng)目現(xiàn)澆部分屬于普通的商品房，所以預(yù)制樓板的厚度為6cm，現(xiàn)澆部分為9cm，一些局部的厚度會(huì)比較高。為了滿足先關(guān)疊合厚度的需求，在進(jìn)行澆筑前，通過BIM技術(shù)對(duì)電氣專業(yè)不同系統(tǒng)進(jìn)行了匯總和設(shè)計(jì)優(yōu)化，避免管線出現(xiàn)兩層、三層交叉的問題。但是在一些情況下，交叉是無法避免的，所以需要使用到三維模型來進(jìn)行模擬施工，保證最后的施工結(jié)果滿足施工和驗(yàn)收的要求。通過使用使用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件和線管進(jìn)行布置，可以有效降低地上建筑線管的使用量，提高工人工作的施工效率，并且能夠使現(xiàn)場的布置更加美觀。

七、結(jié)語：

利用BIM技術(shù)可以提升施工效率，并且保證施工精度，依靠一體化的管理，把握施工的全過程。在建筑的電氣系統(tǒng)的施工當(dāng)中，依靠BIM技術(shù)可以對(duì)線管進(jìn)行十分合理的安排，節(jié)省了設(shè)計(jì)人員的時(shí)間，也讓施工現(xiàn)場的工作變得更加簡單。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳煒剛，呂偉. BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（23）：142-144.

[2]朱維香. BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究[J]. 山西建筑，2016，42（14）：227-228.