運用BIM技術(shù)深化機電工程設(shè)計的路徑探索

摘 要：當(dāng)前，建筑工程的規(guī)模處于一個不斷擴展的情況下，再加之人們對于建筑工程各方面的要求也在逐漸提升，帶來的就是建筑內(nèi)部機電工程復(fù)雜性的進(jìn)一步提升。在機電工程的實際安裝過程中，由于管線數(shù)量較多且涉及多個部門的交叉施工作業(yè)，導(dǎo)致會經(jīng)常性的出現(xiàn)管線碰撞的問題。為了更好的規(guī)避這一問題，就需要在工程設(shè)計中通過使用BIM技術(shù)借助工程模型實施模擬施工來優(yōu)化工程設(shè)計。

關(guān)鍵詞：機電工程設(shè)計;BIM技術(shù);應(yīng)用

一、 BIM技術(shù)的概念及其在機電工程設(shè)計中作用

BIM可以翻譯為建筑信息模型，就是在綜合使用建筑工程三維設(shè)計軟件，并配合使用其他軟件建造出具備可視化及三維特點的建筑工程模型。這一建筑模型可以為工程建設(shè)中的有關(guān)部門提供建筑工程全生命周期的各項參數(shù)，可以針對建筑工程的設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和管理，從而在保障工程建設(shè)質(zhì)量的同時降低工程成本投入及提升施工效率。

建筑機電工程作為建筑物居住舒適度提升的關(guān)鍵工程部分，其中包括了給水、排水、暖通、空調(diào)等多個系統(tǒng)。在尚未應(yīng)用BIM技術(shù)的時候，這些子系統(tǒng)的設(shè)計工作都是分開來進(jìn)行的，受到設(shè)計人員缺乏溝通交流、子系統(tǒng)管線分布復(fù)雜等因素的共同影響，導(dǎo)致施工中經(jīng)常出現(xiàn)管線碰撞問題，帶來的就是工期延誤、材料浪費、投入增加等后果。而通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，就可以將機電工程涉及的諸多部門集成在同一個平臺中，并在建立機電工程模型的基礎(chǔ)上，將各個子系統(tǒng)的管線布置、標(biāo)高及施工技術(shù)在模型中進(jìn)行模擬，可以在事先發(fā)現(xiàn)管線彼此碰撞位置的基礎(chǔ)上，通過協(xié)調(diào)將設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，繼而實現(xiàn)工程造價合理控制及施工效率的目標(biāo)。除此之外，在設(shè)計方案整體優(yōu)化完成之后，可以通過三維剖面為施工人員展示施工方案，從而在施工人員全面理解施工方案的前提下保障施工建設(shè)質(zhì)量。

二、 機電工程設(shè)計深化中BIM技術(shù)的實際應(yīng)用分析

（一）管線的控制位置排布

對于機電工程設(shè)計方案中管線的排布效果衡量來說，業(yè)主方往往會從設(shè)計方面的實用程度以及建筑內(nèi)部空間的使用率指標(biāo)來進(jìn)行考慮。在之前使用二維平面設(shè)計方式的過程中，設(shè)計人員無法針對建筑空間內(nèi)部的管線布局做出立體化的展示，這也就意味著有關(guān)的參與人員需要具備良好的空間想象能力。并且在具體的協(xié)調(diào)過程中，由于各部門之間信息共享和溝通不暢導(dǎo)致意見很難在短時間內(nèi)達(dá)成統(tǒng)一。而通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以利用相關(guān)的軟件平臺，通過使用工作集模式，先交由土建工程的專業(yè)設(shè)計人員將樓層的標(biāo)高建立起來，并在其上將建筑結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行繪制，最終建立一個局域網(wǎng)中心文件，隨后參與機電工程的各方面人員需要在建立本地副本的基礎(chǔ)上，針對已經(jīng)建立的中心建筑工程模型要進(jìn)行相應(yīng)的操作。在這種情況下，各個專業(yè)的設(shè)計人員可以針對機電工程內(nèi)部的各個子系統(tǒng)管線分布進(jìn)行同時設(shè)計?？梢栽谌婵紤]建筑內(nèi)部空間分布及管線系統(tǒng)使用要求的前提下，設(shè)計出初步的管線分布方案，之后就需要通過BIM的模擬實驗功能，針對管線排布的設(shè)計方案進(jìn)行模擬實踐，從而發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)管線碰撞的位置，以便各專業(yè)設(shè)計人員可以在全面協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，將管線布置方案做出相應(yīng)的優(yōu)化和調(diào)整。

（二）復(fù)核計算整個管線系統(tǒng)的阻力數(shù)值

在繪制機電工程綜合施工圖紙的過程中，管線會不可避免的出現(xiàn)相應(yīng)的變動和調(diào)整，主要的外在表現(xiàn)就是翻彎數(shù)量增多，并且機外阻力往往要超過設(shè)計阻力。所以就意味著在進(jìn)行采購設(shè)備工作之前需要針對。管線系統(tǒng)的機外阻力進(jìn)行二次的復(fù)核計算。具體可以使用如下的幾種方式：第一，以實際的手冊作為基礎(chǔ)，將沿程阻力和局部阻力做出分別的計算，但這種方式因為所需時間較長且效率低下，所以并不建議使用。第二，應(yīng)用相關(guān)的軟件，在設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，自動生成相應(yīng)的計算表格，并借助軟件內(nèi)部的分析功能，將各方面的阻力做出完整的計算。這一方式由于在數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性以及所需時間上有著一定的優(yōu)勢，為此有著較為廣泛的應(yīng)用。

（三）關(guān)鍵區(qū)域的優(yōu)化

由于BIM技術(shù)自身具備較為強大的空間模擬功能，在機電工程的設(shè)計環(huán)節(jié)中可以針對建筑工程內(nèi)部一些較為關(guān)鍵的空間進(jìn)行人物漫游空間模擬，以便來察看管線排布帶來的具體效果。這一功能的使用，也是為了檢驗管線今后的維修空間大小以及維修工作所具備的具體難度。借助BIM技術(shù)強大的空間模擬功能，可以針對建筑空間內(nèi)部關(guān)鍵區(qū)域的管線排布進(jìn)行二次的優(yōu)化和調(diào)整。

（四）有效連接各個工程參與方

BIM技術(shù)平臺的一個巨大優(yōu)勢就是，其本身是一個貫穿于工程建設(shè)全周期的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)承載平臺。在設(shè)計階段。可以通過建筑模型的設(shè)計以及模擬實驗，繪制出相應(yīng)的機電工程設(shè)計方案，并借助CAD軟件導(dǎo)出相應(yīng)的機電工程設(shè)計綜合圖紙，隨后上交給業(yè)主方進(jìn)行審批。業(yè)主方則可以借助這一模型和設(shè)計院進(jìn)行全面的審核工作。而在設(shè)計方案通過之后，與之相關(guān)的工程建設(shè)、材料采購、施工管理等方面，也都可以完全按照工程設(shè)計圖紙，有條不紊的進(jìn)行各項工作。

三、 總結(jié)

BIM技術(shù)將會極大地推動建筑行業(yè)的發(fā)展。通過BMI機電模型與建筑模型的碰撞檢查，優(yōu)化設(shè)計與管道布置的原則，可提高圖紙的設(shè)計質(zhì)量，節(jié)約施工成本，合理配置資源。

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作者簡介：

聶洪剛，貴州坤盾天成科技有限公司。