基于BIM技術(shù)的建筑機電系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化研究

高健偉

大連海洋大學 遼寧 大連 116023

引言

建筑機電工程的出現(xiàn)加速了我國城市化的建設(shè)，給我國人民的生活和生產(chǎn)帶來了很多的便利，對于我國的經(jīng)濟發(fā)展有一定的推動作用。但是我國建筑機電工程起步比較晚，與國外先進的建筑機電工程技術(shù)還有很大的差距，本身也還有很多缺陷需要被完善，這時BIM技術(shù)的出現(xiàn)給我國建筑機電工程技術(shù)的發(fā)展帶來了曙光，通過合理運用這項技術(shù)可以有效地提高我國建筑機電工程水平，更好地服務(wù)人民。

1 BlM技術(shù)在建筑機電工程的主要應(yīng)用

（1）設(shè)計階段。第一，協(xié)同不同專業(yè)之間的設(shè)計。建筑機電工程系統(tǒng)性較強，涉及的專業(yè)多。在設(shè)計的工作中采用BIM技術(shù)可以有效進行機電工程的平面設(shè)計，設(shè)計人員在工作之前可以使用相應(yīng)的軟件，按照當?shù)氐膶嶋H情況合理設(shè)計其中的給排水、暖通、電氣、消防、建筑智能化等，確保整體工程施工建設(shè)的科學性，提升整體機電工程設(shè)計的合理性。在實際工作中全面搜集各種數(shù)據(jù)信息，明確設(shè)計方案與內(nèi)容的應(yīng)用特點與情況，利用BIM技術(shù)調(diào)整機電安裝的設(shè)計方案，全面提升整體機電工程設(shè)計工作的科學性與合理性。第二，管線碰撞檢查及排布優(yōu)化。建筑機電工程具有明顯的集成特性，各類管線和橋架的碰撞檢查一直是重點和難點。傳統(tǒng)的碰撞檢查方面只能采用二維圖紙的方式進行檢查，由于各類管線、橋架尺寸等均無法通過二維圖紙的方式精準呈現(xiàn)出來，難以將構(gòu)件碰撞的風險隱患準確反映出來，因此各構(gòu)成要素之間易發(fā)生沖突，隨之提升了管線排布難度。而采用BIM技術(shù)措施可轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工作方式，建立3D管理方案，在建模功能的支持下，有助于全面開展碰撞檢查活動，一旦發(fā)現(xiàn)有碰撞方面的問題，可以通過調(diào)整管線位置等方法避免沖突，因此整合各專業(yè)模型，將其集中呈現(xiàn)于BIM平臺之中，此方式能夠在工程前期發(fā)現(xiàn)問題，有效避免了返工等現(xiàn)象，從根本上提升整體的建筑機電工程施工質(zhì)量[1]。

（2）施工階段。第一，施工深化模型創(chuàng)建。施工深化模型是施工正式實施前開展的準備工作，施工管理人員以設(shè)計階段施工圖紙、模型成果為依據(jù)，根據(jù)自身的施工設(shè)施設(shè)備情況、施工組織規(guī)劃和現(xiàn)場條件，對設(shè)計模型成果進行進一步深化和調(diào)整，使模型中所包含的信息能合理滿足施工工藝、管理流程上的需求，深化后的模型最終應(yīng)通過各參建單位的審核確認，最終用于指導施工作業(yè)。第二，進度計劃管理。在BIM技術(shù)的支持下，能夠改變進度計劃與工程構(gòu)件相互隔絕的局面，形成動態(tài)連接。通過動態(tài)化的模擬方式，可綜合對比多種工藝方法，分析各自的可行性，以此為基準形成科學的方案。通過BIM技術(shù)可實時跟蹤實際施工情況，考慮現(xiàn)有施工資源，針對各個環(huán)節(jié)做出合理的分配，在掌握實際施工進度后，將其與計劃進度加以對比，總結(jié)出現(xiàn)偏差的原因，制定富有針對性的措施，調(diào)節(jié)項目進度，確保在既定工期內(nèi)完成各環(huán)節(jié)施工作業(yè)。第三，模擬施工應(yīng)用。依托于BIM技術(shù)可完成對現(xiàn)場施工的模擬，事先優(yōu)化各道工序，創(chuàng)建科學的施工方案。在復雜管線系統(tǒng)中，模擬工作極具必要性，此舉可確保施工質(zhì)量并提升施工效率，有限的工程資源得到充分的利用，加快工程進度，在同一時間投入到多條生產(chǎn)線的施工作業(yè)之中。

2 基于BlM技術(shù)的建筑機電系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化

（1）空間優(yōu)化。通過BIM的精確設(shè)計后，可大大降低專業(yè)間交錯碰撞，且各專業(yè)分包利用模型開展施工方案、施工順序討論，可以直觀清晰地發(fā)現(xiàn)施工中可能產(chǎn)生的問題，并給予提前解決，也為后階段的數(shù)字化施工、數(shù)字建造打下堅實基礎(chǔ)。BIM通過碰撞檢查在設(shè)計階段進行空間優(yōu)化，管道合理布置方面為業(yè)主提供了巨大的建設(shè)項目增值，例如以某冷凍機房為例，在冷凍機房中水管所占的比例相當大，若沒有經(jīng)過空間方案合理規(guī)劃，則會使得空間和視覺上顯得過于擁擠。通過BIM技術(shù)，在不影響原管道機能及施工可行性前提下，合理排布各種管道，在三維模型下，深化設(shè)計人員從任意角度觀察管道的位置，通過空間優(yōu)化手段，最終將原來房間凈高從3.1m提升到3.45m，使空間得到提升。

（2）預(yù)留洞位置優(yōu)化。管線綜合中經(jīng)常會遇到需要留洞的問題，如何精確確定留洞的具體位置，傳統(tǒng)的深化方式靠的是深化設(shè)計人員借助空間想象來繪制出大致留洞位置，容易產(chǎn)生遺漏、偏差等問題，憑借BIM技術(shù)三維可視化的特點，BIM模型能夠直觀地表達出需要留洞的具體位置，不僅不容易遺漏，還能做到精確定位，有效解決深化設(shè)計人員出留洞圖時的諸多問題，同時出圖質(zhì)量的提高也省去了修改圖紙返工的時間，大大提高深化出圖效率。

（3）機電管線支架布留優(yōu)化。在機電深化設(shè)計中，支架預(yù)埋布留是極為重要的一部分。在管線情況較為復雜的地方，經(jīng)常會存在支架擺放困難、無法安裝的問題。對于剖面未剖到的地方，支架是否能夠合理安裝，是否符合吊頂標高要求，滿足美觀整齊的施工要求就顯得尤為重要。從施工角度而言，部分支架在土建階段就需在樓板上預(yù)埋鋼板，如冷凍機房等管線較多的地方，支架為了承受管線的重量需在樓板進行預(yù)埋，但在對機電管線未仔細考慮的情況下，具體位置無法控制定位，現(xiàn)在普遍采用“盲打式”預(yù)埋法，在一個區(qū)域的樓板上均布預(yù)留。BIM模型可以模擬出支架的布留方案，在模型中就可以提前模擬出施工現(xiàn)場可能會遇到的問題，對支架具體的布留擺放位置給予準確定位。

3 結(jié)束語

綜上所述，建筑機電施工技術(shù)在我國的發(fā)展空間很大，通過這項技術(shù)可以加快我國城市化的進程，具有非常重要的作用。但是我國這項施工技術(shù)還不夠完善，沒有達到國際先進水平。為了對我國的機電施工技術(shù)進行完善，相關(guān)人員可以采用BIM技術(shù)對整個建筑機電工程進行優(yōu)化，保證建筑機電工程的順利進行，提高建筑質(zhì)量，給人們帶來更好的服務(wù)。