BIM技術(shù)在風(fēng)管預(yù)制加工中的應(yīng)用與發(fā)展探討

馬賽

摘要：隨著我國建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不斷加快，其管道工程的建設(shè)施工也由現(xiàn)場(chǎng)施工方式轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ填A(yù)制加工。但是，由于風(fēng)管加工的工藝不夠規(guī)范，其預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為落后等因素，都嚴(yán)重制約了風(fēng)管加工廠的建設(shè)發(fā)展。因此，為了解決這些問題的發(fā)生，需要在傳統(tǒng)加工工藝應(yīng)用的基礎(chǔ)上，引入BIM技術(shù)來創(chuàng)新施工組織模式，提高風(fēng)管結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)精度，有效的而減少風(fēng)管預(yù)制加工費(fèi)用的投入，提高預(yù)制加工生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);風(fēng)管預(yù)制加工;應(yīng)用發(fā)展;預(yù)制加工方式

為了貫徹落實(shí)綠色施工理念，促使我國建筑機(jī)電安裝施工不斷引進(jìn)國外的先進(jìn)施工技術(shù)和工藝流程。而且，我國對(duì)建筑工程建設(shè)施工的創(chuàng)新，促使風(fēng)管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了工廠形式的預(yù)制生產(chǎn)。但是，預(yù)制化結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與其他發(fā)達(dá)國家還是存在著差距。尤其是我國焊接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促使風(fēng)管結(jié)構(gòu)的預(yù)制化生產(chǎn)始終是停留在焊接制作階段。由于建筑工程的建設(shè)施工較為復(fù)雜，且受到氣候條件等因素影響，導(dǎo)致風(fēng)管焊接施工中，會(huì)增加火災(zāi)的發(fā)生幾率，再加上管道管線的實(shí)際排布不夠精確，都會(huì)嚴(yán)重限制了工廠預(yù)制加工生產(chǎn)的發(fā)展。

風(fēng)管構(gòu)件的預(yù)制加工生產(chǎn)主要是指施工單位在施工區(qū)域范圍之外，所建立起的固定標(biāo)準(zhǔn)廠房，并在廠房內(nèi)部配備了完善的風(fēng)管構(gòu)件加工生產(chǎn)所需的相關(guān)機(jī)械設(shè)備。而且，需要在工廠內(nèi)完成有關(guān)風(fēng)管構(gòu)件的生產(chǎn)工作、焊接工作、檢驗(yàn)工作，再將加工成的風(fēng)管構(gòu)件送至施工區(qū)域中進(jìn)行安裝施工。

如何將風(fēng)管構(gòu)件預(yù)制加工技術(shù)有效的應(yīng)用到風(fēng)管加工過程中，是提高機(jī)電工程實(shí)際建設(shè)質(zhì)量水平，縮短機(jī)電安裝施工工期的根本技術(shù)問題。因此，為了有效的解決這個(gè)施工技術(shù)問題，需要機(jī)電工程安裝施工人員將BIM技術(shù)與風(fēng)管構(gòu)件預(yù)制加工進(jìn)行有效結(jié)合，推動(dòng)風(fēng)管構(gòu)件的預(yù)制加工發(fā)展。

一、預(yù)制加工的工作流程

風(fēng)管構(gòu)件的預(yù)制加工關(guān)鍵內(nèi)容是保證風(fēng)管構(gòu)件模型構(gòu)建的精確度。基于此，施工單位需要成立專業(yè)化的BIM技術(shù)工作小組，小組內(nèi)部的專業(yè)技術(shù)工作人員能夠根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的專業(yè)化設(shè)計(jì)圖紙，來建立起具有系統(tǒng)化和三維化特點(diǎn)的風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的BIM模型，并依據(jù)BIM技術(shù)模型所具有的可視化特點(diǎn)，在三維模型的實(shí)際構(gòu)建過程中，對(duì)綜合管線的實(shí)際施工排布方案進(jìn)行優(yōu)化。

此外，要針對(duì)管線排布施工進(jìn)行碰撞檢測(cè)，并通過碰撞問題的全面化檢測(cè)，來查找出其中存在碰撞問題的實(shí)際施工區(qū)域，從而施工技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)碰撞問題，并采取有效的措施來消除這些碰撞問題。在消除碰撞問題之后，需要更加消除之后所糾正的施工參數(shù)和技術(shù)規(guī)范，重新構(gòu)建起風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的施工BIM技術(shù)模型，由相關(guān)軟件自動(dòng)化的生成完整的構(gòu)件預(yù)制加工設(shè)計(jì)圖紙，這樣風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的加工廠能夠在收到加工設(shè)計(jì)圖紙之后，立刻投入到工廠化加工生產(chǎn)，再將預(yù)制好的風(fēng)管構(gòu)件運(yùn)輸?shù)焦こ探ㄔO(shè)施工區(qū)域中進(jìn)行安裝施工。

同時(shí)，針對(duì)工程中各個(gè)專業(yè)化模型的構(gòu)建過程，是需要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)章制度，來選擇合適的工程施工參數(shù)，并創(chuàng)建起相關(guān)的工程結(jié)構(gòu)模型，如管材、尺寸等工程結(jié)構(gòu)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員需要將施工設(shè)計(jì)圖紙中的其他結(jié)構(gòu)屬性等指標(biāo)參數(shù)都輸入到工程結(jié)構(gòu)模型中，便于施工單位了解工程結(jié)構(gòu)，更好的進(jìn)行后期的養(yǎng)護(hù)管理，來提高風(fēng)管構(gòu)件結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

二、預(yù)制加工的工作步驟

（一）三維模型的建立

第一，利用Bentley軟件來創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)的三維模型，其中，每個(gè)工程結(jié)構(gòu)的專業(yè)化內(nèi)容都需建立起相關(guān)的文件。

第二，利用萊福絡(luò)軟件創(chuàng)建其有關(guān)暖通工程、給排水工程、電氣工程等專業(yè)化的BIM結(jié)構(gòu)模型，并將每個(gè)專業(yè)單獨(dú)建立文件。

第三，利用IFC標(biāo)準(zhǔn)將專業(yè)化的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，并將各個(gè)專業(yè)化結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行拼接鏈接，從而獲得完整的信息模型。

（二）施工方案的優(yōu)化

針對(duì)風(fēng)管構(gòu)件的預(yù)制加工生產(chǎn)過程而言，利用BIM技術(shù)建立起有關(guān)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的三維立體化綜合管線結(jié)構(gòu)模型，通過對(duì)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的不同施工方案進(jìn)行比較分析，從中選擇出有關(guān)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的最優(yōu)施工方案。

例如，在第一個(gè)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)施工方案中，送風(fēng)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的安裝敷設(shè)路徑在經(jīng)過照明配電室區(qū)域位置的道路時(shí)，由于存在諸多的拐角位置，導(dǎo)致大量的存在的管線彼此之間發(fā)生了嚴(yán)重的管線碰撞現(xiàn)象，不利于風(fēng)管的安全管理，甚至，會(huì)因磨損問題而導(dǎo)致管線會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)隱患，影響人們的實(shí)際使用體驗(yàn)效果。而且，由于風(fēng)管管線的直徑較大，導(dǎo)致風(fēng)管底部位置的最低標(biāo)高是無法滿足相應(yīng)的施工技術(shù)規(guī)范和規(guī)章制度中提出的要求。

此外，在第二個(gè)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)施工方案中，就對(duì)第一個(gè)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)施工方案中的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了科學(xué)優(yōu)化，直接將風(fēng)管安裝施工位置調(diào)制到空調(diào)機(jī)房的位置，避開照明配電室走道中的管線施工密集區(qū)域，從而保證風(fēng)管底部的最低標(biāo)高能滿足施工技術(shù)規(guī)范和規(guī)章制度的要求。

（三）碰撞問題的檢測(cè)

利用萊福絡(luò)軟件對(duì)碰撞問題進(jìn)行自動(dòng)化和全面化的檢測(cè)分析，這樣能夠在構(gòu)建風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件三維模型的過程中，提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建過程中存在的施工問題，并及時(shí)采取切實(shí)可行的施工措施來有效的解決碰撞問題，再根據(jù)實(shí)際參數(shù)指標(biāo)調(diào)整之后所形成的BIM技術(shù)模型，來確定整體的支吊架結(jié)構(gòu)布局方案。此外，在管線的敷設(shè)施工過程中，利用BIM技術(shù)模型對(duì)管線進(jìn)行合理化的排布，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)空間范圍利用效率的最大化，從而在滿足施工技術(shù)規(guī)范的前提下，保證建設(shè)施工中實(shí)現(xiàn)其使用功能和整體布局的有效融合。

（四）制作風(fēng)管加工圖

設(shè)計(jì)人員提供的施工設(shè)計(jì)圖紙無法準(zhǔn)確的提供管段圖，再加上管線的分段不合理、缺少標(biāo)示性等特點(diǎn)，導(dǎo)致其無法滿足目前現(xiàn)代化風(fēng)管構(gòu)件預(yù)制加工的實(shí)際需要。而利用萊福絡(luò)軟件則能對(duì)風(fēng)管構(gòu)件自動(dòng)化的編號(hào)，并自動(dòng)化的生成相應(yīng)的加工圖紙，從而滿足風(fēng)管構(gòu)件加工廠施工中所需要的管段施工設(shè)計(jì)圖紙，減少施工過程中出現(xiàn)的重復(fù)勞動(dòng)問題。

（五）現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)安裝

將BIM技術(shù)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到移動(dòng)設(shè)備終端，相關(guān)工作人員則可以在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工程中各個(gè)專業(yè)圖層進(jìn)行觀察，了解結(jié)構(gòu)模型的信息參數(shù)和結(jié)構(gòu)組成等信息內(nèi)容。而且，利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型模型，指導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)建的安裝施工，能夠?qū)崟r(shí)化對(duì)安裝施工與BIM結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行對(duì)比分析，及時(shí)糾正分析過程中發(fā)現(xiàn)的偏差問題，保證施工質(zhì)量。

三、結(jié)語

綜上所述，利用BIM技術(shù)來構(gòu)建起風(fēng)管構(gòu)件模型，幫助施工單位在進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)之前，了解和掌握風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)的整體施工內(nèi)容和管線施工位置。這就需要設(shè)計(jì)單位針對(duì)風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件建立起三維模型，施工單位結(jié)合三維模型對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，做好其中碰撞問題的檢測(cè)工作，從而形成科學(xué)合理的風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件施工設(shè)計(jì)圖紙，交由生產(chǎn)廠家進(jìn)行加工生產(chǎn)，并委托專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝施工，保證風(fēng)管預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。而且，風(fēng)管構(gòu)件預(yù)制加工廠的建設(shè)發(fā)展，其不僅能夠提高工程施工精準(zhǔn)性，還能夠降低環(huán)境污染問題的發(fā)生，保證企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)地位。

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（作者單位：中國電子系統(tǒng)工程第二建設(shè)有限公司）