BIM技術(shù)在機電安裝中的實踐探究

潘財華

廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，中國·廣東 廣州 510000

1 引言

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不斷提升，機電工程取得了良好的應(yīng)用和發(fā)展效果。與此同時，BIM 技術(shù)在現(xiàn)代社會各行各業(yè)中取得了廣泛的應(yīng)用價值，實現(xiàn)了更加深刻的融入，值得相關(guān)人員對其進(jìn)行思考，分析進(jìn)一步提高機電安裝效率的有效方式，以求能進(jìn)一步地推動機電安裝事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，實現(xiàn)中國社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展目標(biāo)。以下內(nèi)容主要圍繞BIM 技術(shù)的主要特點展開簡單的分析與探討。

2 BIM 技術(shù)的具體特點

BIM 技術(shù)作為建筑信息的一種模型，通過具體的應(yīng)用對機電設(shè)備進(jìn)行輔助的安裝工作，能對安裝過程中存在的一些問題產(chǎn)生幫助，減少企業(yè)的成本，同時幫助控制施工安裝的進(jìn)度，進(jìn)一步保障安裝的質(zhì)量。在實際過程中，機電安裝工程體現(xiàn)出一定的差異性，包括結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等都是不相同的。因此，在BIM 建筑信息模型體系下形成一個多樣化的平臺，能解決各種軟件在體系中的協(xié)同性問題。具體來說，在進(jìn)行機電安裝工程的電纜敷設(shè)工作之前，通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能幫助相關(guān)人員了解到現(xiàn)場的施工情況以及施工圖紙結(jié)構(gòu)方面的問題，并能進(jìn)行電纜支架的等比例建模，將具體的機電安裝和實物模型進(jìn)行合理的優(yōu)化，從而能完善具體的細(xì)節(jié)模型，幫助相關(guān)施工人員通過具體的計算來獲取到更加準(zhǔn)確的施工安裝數(shù)據(jù)，并基于BIM 建筑信息模型對具體的安裝內(nèi)容進(jìn)行有效的指導(dǎo)[1]。

3 BIM 在機電安裝運用過程中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 管道碰撞檢查

碰撞檢查是指在施工前預(yù)先發(fā)現(xiàn)安裝工程中不同部分、不同專業(yè)之間的沖突和干擾。因為硬碰撞給施工帶來的影響很大，因此安裝工程中的碰撞檢查以硬碰撞為主。在安裝工程中出現(xiàn)較多的碰撞為各種管道之間的碰撞、管道與橋架、管道與設(shè)備以及管道與結(jié)構(gòu)之間的碰撞。利用BIM 軟件對各專業(yè)管線進(jìn)行碰撞檢查，根據(jù)碰撞檢查情況，不斷調(diào)整管線的空間布局，以達(dá)到最合理的綜合排布效果。在使用軟件碰撞檢查功能中，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)層風(fēng)管出管道井后，與走廊處消防管道發(fā)生沖突。于是通過調(diào)整風(fēng)管局部安裝高度，成功避開沖突，避免了后期施工中的返工現(xiàn)象[2]。

3.2 管線綜合設(shè)計

機電安裝工程項目越大，其設(shè)備、管線也就越多，施工難度也就越大。利用BIM 技術(shù)的專業(yè)軟件，可以實現(xiàn)機電專業(yè)的深化設(shè)計，根據(jù)工程的具體情況，對管線進(jìn)行科學(xué)合理的布置。項目在開工的初始階段，各專業(yè)技術(shù)人員在進(jìn)行圖紙深化設(shè)計時，同步創(chuàng)建BIM 三維模型。同時，根據(jù)項目進(jìn)度和各專業(yè)要求，綜合各專業(yè)圖紙進(jìn)行碰撞檢查，形成碰撞審核報告，根據(jù)審核報告對設(shè)計再進(jìn)行優(yōu)化，生成三維管線綜合設(shè)計方案，合理進(jìn)行機電管線綜合排布，有效安排施工工序，有利于規(guī)避施工工序混亂引起的工序沖突、返工等問題。此外，還可以利用BIM 技術(shù)開展漫游檢查，可對整個樓層最終完成的管道布置進(jìn)行漫游，展現(xiàn)機電管線整體效果，展示機電管線及設(shè)備的空間關(guān)系及支架形式，給人身臨其境的感受。

3.3 優(yōu)化設(shè)計及出圖

相對于常規(guī)的平面圖、立面圖、剖面圖，BIM 更配置了更為強大的出圖功能?？衫肂IM 軟件經(jīng)過碰撞檢查、凈高優(yōu)化、漫游工序后，確定機電各專業(yè)合理的位置、標(biāo)高，從三維模型直接導(dǎo)出帶有準(zhǔn)確、清晰標(biāo)注的平面圖、剖面圖來直接用于施工，這些圖對施工過程的指導(dǎo)具有顯著的意義。

4 BIM 技術(shù)在機電安裝工程中的具體應(yīng)用

4.1 解決工程管線設(shè)計問題

機電安裝過程中離不開具體的管線設(shè)計與安裝，采用BIM技術(shù)，就能從計算機上直觀地了解具體的線路走向。例如，冷房工程，安裝人員需要做好給排水工作，那么必須對給排水管線進(jìn)行合理的設(shè)計，有經(jīng)驗的老師傅根據(jù)自己的工作經(jīng)驗?zāi)芡瓿晒ぷ?，但是或多或少會存在一些漏洞，BIM 建模技術(shù)就可以有效解決工程管線設(shè)計問題，提前做好建筑模型，不斷調(diào)整設(shè)計方案，對于管線設(shè)計的預(yù)留孔洞都能很好地在三維模型中體現(xiàn)出來，提高建筑機電工程中管線的安全性[3]。

4.2 合理設(shè)計管線

機電安裝工程規(guī)模較大，內(nèi)容包含較多。特別是管線和設(shè)備等方面，因而常常導(dǎo)致施工環(huán)境復(fù)雜多變，施工難度不斷增加。若從管線視角出發(fā)，合理優(yōu)化實際設(shè)計工作，則能有效降低施工難度。BIM 技術(shù)在管線設(shè)計排布中的應(yīng)用，可以有效解決這一問題。施工前期，設(shè)計人員需要將BIM 技術(shù)同設(shè)計圖紙融合起來，建立最佳施工模擬成效圖，在施工場景模擬期間，開展碰撞檢查，然后結(jié)合三維模型檢查結(jié)果，得到碰撞試驗報告，最終對管線進(jìn)行科學(xué)布局，逐一優(yōu)化施工方案，防止在混亂施工狀態(tài)下使管線受損，避免耽誤實際工期[4]。此外，還應(yīng)借助BIM 技術(shù)中的漫游檢查方面功能，對完工管線進(jìn)行認(rèn)真檢查，以便在整體上掌握管線排布及運營成效，便于將管線支架形式與空間關(guān)系效果充分展現(xiàn)出來，從而讓驗收與操作人員全面掌握實際工程效果。

4.3 加強管線檢查

機電項目工程安裝施工期間，管線排布十分復(fù)雜，再加上管線種類較多，排布關(guān)于密集等，因而常導(dǎo)致管線發(fā)生碰撞。所以，一定要合理協(xié)調(diào)樓層、機房、吊頂燈范圍下的管道線路，如此方能確保管線清晰，吊頂高度可控，機電安裝施工順利開展。不同精裝位置怎樣充分利用結(jié)構(gòu)空間，深受機電綜合深化作用影響，唯有認(rèn)真研究排布模擬操作，方能達(dá)到最佳精裝成效，防止施工不合理，最終對吊頂高度安裝產(chǎn)生影響。BIM 技術(shù)在機電安裝施工中的合理應(yīng)用，還應(yīng)與施工現(xiàn)場情況相結(jié)合，做好施工現(xiàn)場測量工作，同時借助BIM 技術(shù)平臺和加強相關(guān)信息整合，便于全面檢查不同專業(yè)管線碰撞情況，定期加強維修保溫等工作處理，避免機電管線施工碰撞問題出現(xiàn)，最終不斷提升機電項目施工效率。

4.4 建立 BIM 組織運行機構(gòu)

為能更好地在建筑機電安裝工程中應(yīng)用 BIM 技術(shù)，需要建立一套完整的基于 BIM 技術(shù)組織機構(gòu)，明確彼此之間的分工，從而使機電安裝施工項目順利進(jìn)行。具體BIM 技術(shù)組織機構(gòu)如圖1所示。首先，BIM 總負(fù)責(zé)人以及BIM 經(jīng)理主要負(fù)責(zé)做好項目實施前的統(tǒng)籌安全工作，做好各項任務(wù)的分工，并對具體的運行效果進(jìn)行監(jiān)督。其次，對于模型組來說，則是在項目實施的前期，以規(guī)定的項目計劃周期為依據(jù)，做好模型搭建工作，并對碰撞報告加以分析，還要做好模型調(diào)整等工作。最后，對于應(yīng)用組來說，需要以三維模型與施工組織設(shè)計為依據(jù)，做好現(xiàn)場施工組織安排，并做好生產(chǎn)進(jìn)度的協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)對生產(chǎn)成本的有效控制，分析好各方施工過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，及時糾正施工過程中存在的錯誤偏差[5]。

圖1 BIM 組織運行機構(gòu)

4.5 安全方面的應(yīng)用

安裝工程用的是其他許多材料在其中的應(yīng)用，因此安全問題也成了人們需要關(guān)注的一個問題。在各種類型的材料和機械設(shè)備集中呈現(xiàn)的施工區(qū)域當(dāng)中，一旦安全管理工作不到位，就容易引發(fā)一些嚴(yán)重的后果。對于BIM 技術(shù)來說，它在建筑安裝工程施工中進(jìn)行應(yīng)用可以使危險因素的識別和區(qū)域的劃分更加的明確，從而使安全管理工作更加的具有針對性。該技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài)的模擬施工，因此對施工現(xiàn)場存在的一些潛在的危險因素可以進(jìn)行判別，然后根據(jù)判別的結(jié)果，對所識別出的不同危害程度的區(qū)域開展合理的劃分，然后采取有效的管理把最終受到影響的范圍和嚴(yán)重性具體反映到相應(yīng)的模型中，通過不同的顏色來對危險的程度進(jìn)行標(biāo)記，方便后續(xù)施工指導(dǎo)工作的進(jìn)行。對不同安全等級下所需要禁止的施工活動，可以在模型中進(jìn)行明確的標(biāo)注，可以有效地減少由于危險區(qū)域不明確所導(dǎo)致的安全事故的數(shù)量。例如，在施工的過程中，可以對不可堆放材料、建筑構(gòu)件或者不可停放設(shè)備的區(qū)域進(jìn)行明確的標(biāo)注，從而避免施工中出現(xiàn)類似的問題引發(fā)安全事故。由于建筑工程的材料是建筑工程實施的必備要素，因此材料管理得當(dāng)在很大程度上決定著工程的造價量，最終決定了成本的狀況。特別是對安裝工程這種涉及到大量材料和機械設(shè)備的工程來說，使用BIM 技術(shù)進(jìn)行安全管理能提升材料堆放的科學(xué)性，從而提升整體工程的安全效果。

5 結(jié)語

總體來說，在現(xiàn)代機電工程的安裝過程中，應(yīng)當(dāng)充分重視BIM 智能模型技術(shù)的應(yīng)用，使BIM 模型技術(shù)的特點和優(yōu)勢在實際工程中發(fā)揮，從而更好地保障整體機電安裝工程的施工質(zhì)量，提高機電安裝工程的效率以及安裝的價值，推動中國機電安裝工程進(jìn)一步發(fā)展，提高中國的機電設(shè)備綜合化水平。與此同時，也能推動BIM 模型技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新和發(fā)展。