建筑機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)應(yīng)用研究

王虎

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南鄭州 450000）

人們?nèi)粘＝?jīng)濟(jì)水平不斷提高的同時(shí)，生活質(zhì)量也在不斷提高，而與此同時(shí)，在建筑機(jī)電工程安裝質(zhì)量的把控方面同樣也有了更高的要求。實(shí)際機(jī)電工程施工當(dāng)中除了要控制施工成本之外，還必須進(jìn)一步保障機(jī)電工程的安裝質(zhì)量。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是一種以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)內(nèi)容的建筑信息模型，它包括建筑工程項(xiàng)目等諸多數(shù)據(jù)信息。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院對(duì)BIM技術(shù)的描述是：BIM是對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施過程中建筑實(shí)體以及功能特性的數(shù)字化表達(dá)。而此技術(shù)同樣也是繼建筑業(yè)CAD以后的第二次革命性技術(shù)，它可以全程為建筑行業(yè)的工程設(shè)計(jì)、成本管理和施工控制以及強(qiáng)化運(yùn)營(yíng)等奠定技術(shù)的支持和傳遞基礎(chǔ)，最終達(dá)到建筑施工成本精細(xì)化管理的工作目標(biāo)。我們說(shuō)BIM技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在建筑工程中對(duì)于信息的表達(dá)、計(jì)算以及共享和傳遞或者是云存儲(chǔ)，它集合了可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性以及優(yōu)化性或是可出圖性五大特點(diǎn)于一身[1]。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 信息全面性

BIM技術(shù)的應(yīng)用相較于三維技術(shù)而言顯然已經(jīng)擴(kuò)大至5D建筑模型的效果，同時(shí)也可以進(jìn)一步比較合理地控制深化建筑模型的建立，并以此來(lái)更好地實(shí)現(xiàn)相關(guān)從業(yè)者的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效提高信息資源的利用率、以及對(duì)機(jī)電工程合理性的把控，明確施工作業(yè)的準(zhǔn)確性等，在這些方面都起到一定的促進(jìn)作用，除此之外，變動(dòng)模型方案通常情況下都可以減少在以往的建筑過程中相關(guān)部門在定額計(jì)價(jià)方面的應(yīng)用導(dǎo)致的“三超”建筑，以使得傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的滯后性能進(jìn)一步改變。另外，使用電子軟件更改模型同樣也會(huì)更加方便，而且還可以結(jié)合實(shí)況進(jìn)行添加或者刪除構(gòu)建，同時(shí)又及時(shí)體貼地將設(shè)計(jì)者的有關(guān)思想及想要表達(dá)的內(nèi)容體現(xiàn)出來(lái)，使得后期設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑成品能夠符合現(xiàn)代人們的觀賞或是應(yīng)用需求。

2.2 可視化

BIM技術(shù)相較于現(xiàn)代化有機(jī)電結(jié)構(gòu)技術(shù)來(lái)說(shuō)更具優(yōu)勢(shì)，這是不用說(shuō)的。以往傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)計(jì)只能憑借平線繪制出來(lái)的圖紙，這樣員工在操作的時(shí)候就只能按部就班地按級(jí)別工作，但這樣會(huì)為機(jī)電裝置制造造成困難。因此員工必須要求要具備強(qiáng)大的思維方式或是先進(jìn)的技能，以此創(chuàng)建出能夠?qū)嶋H和工程建筑之間相輔相成的項(xiàng)目。建筑結(jié)構(gòu)在不斷發(fā)生變化的同時(shí)，建筑圖紙的復(fù)雜度也越來(lái)越高。

2.3 協(xié)調(diào)性

對(duì)建筑機(jī)電安裝工程工作要求除了必須滿足該專業(yè)的要求之外，另外也要求必須滿足土建和安裝等各方面的工作能夠互相結(jié)合起來(lái)。著眼于建筑工程的整體，工程設(shè)計(jì)圖紙必須協(xié)調(diào)多個(gè)方面來(lái)完成，例如像土建、鋼結(jié)構(gòu)、電氣和水暖及給排水等，機(jī)電安裝過程中應(yīng)該盡可能防止和其他的專業(yè)發(fā)生沖突。另外，BIM技術(shù)也可以建筑機(jī)電安裝工序的相互協(xié)調(diào)和配合，輔助工作人員解決工作中出現(xiàn)的諸多問題，同時(shí)又做好此過程中的協(xié)調(diào)規(guī)劃工作，最終能夠在確保工程質(zhì)量和成本目標(biāo)基礎(chǔ)上完成建筑工程的機(jī)電安裝[2]。

3 建筑機(jī)電施工安裝工程中BIM的運(yùn)用

3.1 建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電模型

BIM技術(shù)也被稱為建筑信息模型，鑒于建筑機(jī)電安裝工程中涉及的內(nèi)容方面比較多，包括電氣、排水、給水、通風(fēng)空調(diào)和消防等，安裝途中會(huì)出現(xiàn)各種管線交錯(cuò)重疊的問題，所以在該環(huán)節(jié)中機(jī)電設(shè)計(jì)非常重要，那么它要求我們必須要首先做好前期的設(shè)計(jì)規(guī)劃工作的基礎(chǔ)上確保后期的管線布置工作能夠科學(xué)化和合理化。采用BIM技術(shù)模擬設(shè)計(jì)信息模型，能憑借三維視圖狀態(tài)深入了解工程的管線布置，運(yùn)用BIM強(qiáng)大的系統(tǒng)建模技術(shù)，將建筑與結(jié)構(gòu)作為主要參照物，利用BIM技術(shù)連接CAD，再運(yùn)用Revit軟件做進(jìn)一步的開發(fā)，使二維圖轉(zhuǎn)化成三維視圖，并且將原有的圖紙當(dāng)中不合理的管道模型進(jìn)行刪除，優(yōu)化機(jī)電模型。實(shí)際操作過程中開展機(jī)電模型設(shè)計(jì)需將建筑結(jié)構(gòu)圖作為參照，由機(jī)電設(shè)計(jì)人員從建筑土木設(shè)計(jì)人員處拿到建筑土建模型，在Revit軟件模型當(dāng)中有一定數(shù)量的建筑結(jié)構(gòu)樣板，其中中心文件以軸網(wǎng)、標(biāo)高來(lái)做，之后鏈接進(jìn)CAD文件，將設(shè)計(jì)方已經(jīng)完成的二維圖紙轉(zhuǎn)換成為三維可視化模型，在建筑土建完成的BIM模型中包含有門窗、樓板、樓梯、墻等構(gòu)件的具體位置，那么對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的模型予以全面掌握，并要熟悉各個(gè)設(shè)備管線的布置與走向。

暖通模型創(chuàng)建方面常用的方法時(shí)借助于Revit軟件中的Plumbing與Mechanical來(lái)操作，先借助于CAD創(chuàng)建出二維圖紙，之后在Revit軟件中鏈接二維圖紙文件，還需要鏈接進(jìn)土建參照模型，在Revit軟件中具有“鏈接Revit”功能鍵，定位到原點(diǎn)，就可以確保兩個(gè)鏈接進(jìn)來(lái)的文件一致。借助于設(shè)計(jì)方暖通人員所提供的二維CAD圖紙可以確定出暖通模型的平面具體位置，借助于結(jié)構(gòu)圖中的標(biāo)高及設(shè)計(jì)說(shuō)明可以確定出模型的豎向高度，一個(gè)完整的暖通BIM模型當(dāng)中需包含空調(diào)、空調(diào)設(shè)備、風(fēng)道、風(fēng)機(jī)旁管等，設(shè)計(jì)過程中尤其是要注意風(fēng)道末端的準(zhǔn)確定位以及風(fēng)機(jī)管道走向。

3.2 碰撞檢查

運(yùn)用BIM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)電安裝工程的深化設(shè)計(jì)，在建設(shè)工作開展之前必須進(jìn)行項(xiàng)目的三維建模，同時(shí)還要把傳統(tǒng)的二維圖形轉(zhuǎn)化成三維圖形，提升各個(gè)專業(yè)水平。碰撞檢查是BIN應(yīng)用于機(jī)電安裝工作中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，運(yùn)用虛擬模型構(gòu)建能夠完成管線的碰撞檢查，具體是為了檢查其結(jié)構(gòu)本身是否存在任何不合理的地方，分析找到其中存在不合理的地方或是問題之后，例如：建筑水暖、土建等專業(yè)是不是存在交叉重疊的問題，另外又因?yàn)闄C(jī)電安裝會(huì)涉及多領(lǐng)域的緣故，檢查過程中必須特別注意要及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問題，同時(shí)提出優(yōu)化和解決問題的策略。

相較于傳統(tǒng)的機(jī)電安裝來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠通過Navisworks進(jìn)行自動(dòng)化碰撞檢查。進(jìn)行結(jié)構(gòu)梁布置及管道高低做進(jìn)一步的碰撞分析，防止發(fā)生管道交叉重疊也沒有辦法工作的問題，待這些問題全部被檢查出來(lái)之后，再通過各方協(xié)調(diào)采用正確的方式優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙，如此來(lái)降低工程當(dāng)中出現(xiàn)的返工、變更的情況。目前比較常見的一種碰撞檢查方式是單一專業(yè)，即通過軟件自帶的碰撞檢查功能進(jìn)行專業(yè)性檢測(cè)，如果是較為復(fù)雜的專業(yè)間碰撞檢測(cè)，則就可以運(yùn)用Naviswork自帶的碰撞檢測(cè)功能[3]。

3.3 控制成本

憑借BIM技術(shù)的應(yīng)用再結(jié)合施工安裝的具體方案，能夠輔助預(yù)算人員準(zhǔn)確地估算工程的成本。BIM技術(shù)能夠模擬整體化安裝工程，并幫助預(yù)算人員進(jìn)行整體化建筑機(jī)電管道線路做進(jìn)一步的了解，再對(duì)管道下料時(shí)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行明確，同時(shí)優(yōu)化下料管理。運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)整體性施工細(xì)節(jié)進(jìn)行虛擬構(gòu)建，繼而保證施工材料采購(gòu)時(shí)的準(zhǔn)確性，不僅如此，還可以同時(shí)做好材料限額配置的監(jiān)管工作。多算對(duì)比時(shí)，與之相關(guān)的工作人員可以根據(jù)實(shí)際工作生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)工程進(jìn)行精準(zhǔn)細(xì)致的規(guī)劃，這樣使得整體的工程構(gòu)建能更加科學(xué)合理。待工程竣工交工時(shí)，BIM技術(shù)又能夠使技術(shù)人員進(jìn)行整體工程的IPD進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，繼而完成比較完整的工程檔案，這樣也可以為后期的維修提供一些資料。

3.4 布局設(shè)計(jì)

以往傳統(tǒng)的管線設(shè)計(jì)方式無(wú)法對(duì)工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行直觀性查看，正是因?yàn)槿绱?，才在施工過程中出現(xiàn)了各種問題，但是應(yīng)用BIM技術(shù)，除了可以進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，又可以進(jìn)一步保證具體的施工效率，原因是，通過使用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙平面內(nèi)的三維模型的轉(zhuǎn)換，促使設(shè)計(jì)人員能夠憑借更加直觀的方式實(shí)施檢測(cè)，從而保證每一條管線設(shè)計(jì)都更加地科學(xué)合理，并且運(yùn)用這種三維模型解決實(shí)際工作中遇到的問題。

3.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)

以往的設(shè)計(jì)方案均是以剖面圖或立體圖及平面圖等多種方式展示設(shè)計(jì)的。但如果應(yīng)用BIM技術(shù)則能夠很好地利用碰撞檢查等諸多高級(jí)功能，確定每個(gè)機(jī)電設(shè)備的位置，另外又及時(shí)把分析數(shù)據(jù)帶入三維模型構(gòu)建環(huán)節(jié)中，之后再進(jìn)行有效地管線設(shè)計(jì)的展示。憑借三維模型把剖面圖及平面圖切割開來(lái)，最終進(jìn)行有效地指導(dǎo)工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在機(jī)電安裝中的應(yīng)用成功地運(yùn)用建筑模型的建立方式，輔助人們分析工程建筑施工的合理性，同時(shí)又借此來(lái)進(jìn)一步提高機(jī)電安裝工程的整體施工質(zhì)量或是保證其高質(zhì)量的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。