BIM在建筑機電安裝中的應用

于躍 張宇

摘要：隨著我國科技水平的發(fā)展，BIM技術(shù)被廣泛應用在各個領(lǐng)域中。建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，各種智能化機電設備廣泛應用于建筑中，機電安裝成為現(xiàn)代建筑施工的主要內(nèi)容之一。不同機電系統(tǒng)的布線設計、管網(wǎng)規(guī)劃、設備安裝的合理搭配增加了機電安裝管理的難度。文章通過對BIM技術(shù)在機電安裝施工中的應用進行了全方位論述，有效提高了機電安裝的施工質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑;機電安裝;應用

引言

機電安裝作為建筑最關(guān)鍵一個部分，其安裝質(zhì)量對于整個建筑修建而言有著無可替代作用，因此相關(guān)工作人員必須做好機電安裝工作，目前我國機電企業(yè)在進行機電安裝時主要是對其設備、線路、管道進行安裝，所涉及范圍較寬，綜合性較廣，對施工安裝人員綜合技能要求較高，加上機械安裝很容易受到多種因素影響，如自然環(huán)境、人為因素等，在施工過程中稍不注意就會出現(xiàn)問題引發(fā)安全事故，對后續(xù)建筑修建而言極為不利。利用BIM技術(shù)則可以在一定程度上降低這類問題出現(xiàn)概率，延長建筑建筑使用壽命，BIM技術(shù)可以對機電管線進行優(yōu)化升級，大幅度提高建筑工程整體安裝質(zhì)量及效率，保障施工人員人身財產(chǎn)安全，控制企業(yè)施工成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

1 BIM技術(shù)

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）不僅是一種新的思維方式的體現(xiàn)，更是一種重要的技術(shù)模式。這一概念由美國學者ChuckEastman提出。在國內(nèi)學術(shù)界中，普遍的BIM概念為“全壽命期工程以及與組成部分的數(shù)字化表達，具體又體現(xiàn)為工程的物理特征、管理要素等”。目前，我國建筑業(yè)正在飛速發(fā)展中，從2002年開始，建筑行業(yè)正式引入BIM理念和技術(shù)。現(xiàn)階段，國內(nèi)的BIM技術(shù)基本以設計單位為主，遠遠落后于歐美發(fā)達國家的發(fā)展程度，總體而言，我國建筑行業(yè)中的BIM技術(shù)仍然處于起步時期。

在BIM技術(shù)的影響下，建筑工程任何一個階段的信息搜集都變得暢通無阻，且BIM技術(shù)能全面分析建筑的性能，提升經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。BIM在機電安裝中通過充分發(fā)揮可視性、模擬性、協(xié)調(diào)性的特點，集中解決管線互相交叉的問題，優(yōu)化空間布局，切實提高施工的質(zhì)量。

2 BIM應用目標

（1）精準施工：通過管綜優(yōu)化，及時發(fā)現(xiàn)問題，管綜調(diào)整，減少了返工及浪費。

（2）節(jié)約成本：合理安排工序，減少無用消耗，提高效率，通過多專業(yè)模型碰撞檢查提前發(fā)現(xiàn)設計中的問題進行變更規(guī)避風險，利用三維技術(shù)交底，為項目節(jié)約成本。

（3）健全體系：建立了項目制度，存儲處理相關(guān)問題方法和經(jīng)驗。

（4）培養(yǎng)團隊：通過實際應用及探索，總結(jié)經(jīng)驗，提高整體團隊技術(shù)及管理水平。

（5）模式復制：通過本項目以班組為主導的機電安裝BIM全新應用模式試點應用，驗證并優(yōu)化總結(jié)出上述業(yè)務目標應用點的應用流程、推進方法和制度，最終可以在集團其他項目進行復制推廣。

3 BIM在建筑機電安裝中的應用

3.1建立組織機構(gòu)

BIM技術(shù)不單單是一種設計工具，還被廣泛應用在工程管理中。應用BIM技術(shù)需要建立完善的組織架構(gòu)，關(guān)鍵要明確責任和合理分工。

（1）項目施工前，BIM主管和BIM經(jīng)理要統(tǒng)籌安排BIM應用介入的階段節(jié)點、分項工程和各小組的任務分工，并對實際應用結(jié)果進行監(jiān)督檢查。

（2）在項目實施過程中，建模組主要根據(jù)不同施工階段，進行模型搭建，輸出碰撞檢測報告，根據(jù)現(xiàn)場反饋調(diào)整模型。

（3）應用組根據(jù)三維模型及施工組織計劃，基于BIM數(shù)據(jù)調(diào)整現(xiàn)場施工，協(xié)調(diào)工程進度，控制工程造價，定期對各方施工生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行比對，及時修復偏差。

3.2在綜合管線設計中的應用

從目前情況來看，國內(nèi)很多大型住宅機電安裝工程中越來越多采用了BIM技術(shù)，足以說明BIM設計已逐漸成為必備技術(shù)。機電安裝工程綜合管線設計需要根據(jù)住宅的給排水、電氣、暖通等使用要求，布置與之對應的綜合管線，對于綜合管線相對復雜的情況或者綜合管線集中的部位（綜合管線轉(zhuǎn)換層、技術(shù)層、走道吊頂），其在位置上會發(fā)生擠占或者沖突的現(xiàn)象，這就要在符合設計技術(shù)規(guī)范的前提下對綜合管線統(tǒng)籌安排。此時，利用BIM技術(shù)中的可視化功能，動態(tài)模擬綜合管線中存在的擠占和沖突現(xiàn)象，明確綜合管線在機電安裝工程中的合理位置，幫助設計人員制作出綜合管線大樣圖。待各條管線經(jīng)過綜合之后，既滿足了技術(shù)要求，又布置得整齊有序，為后續(xù)機電工程的安裝奠定了堅實基礎(chǔ)。

3.3管道管件預制加工

（1）預制材料準備

根據(jù)繪制完成的模型，編制好材料計劃清單，并根據(jù)材料清單核對管材的材質(zhì)、規(guī)格、尺寸等是否滿足清單要求。同時，提前準備好管段制作圖，管段制作圖由BIM軟件直接導出，并標注好相關(guān)參數(shù)尺寸。

（2）劃線、下料切割

根據(jù)管段制作圖在待下料管道上標注好管道切割線。標注切割線時，應考慮管道切割縫寬，保證切割后的管道尺寸滿足清單計劃要求。在切割方式上，鍍鋅鋼管及無縫鋼管采用無齒鋸、切管機進行下料切割;不銹鋼鋼管可采用等離子或機械方式進行切割下料。管道下料完成后，將清單上的管段編號標注在管段上。管道切割完成后核對檢查切口質(zhì)量，保證切口表面平整、無其他缺陷，用直角尺檢查管段切口平面與管段軸線的垂直度，保證切面與管段軸線的傾斜偏差能滿足管段焊接完成后整體直線度。

（3）焊管坡口、附件孔洞加工及檢查

對于焊管坡口，一般采用專用的坡口機進行加工，坡口加工完后檢查尺寸、角度及表面質(zhì)量，保證加工完的坡口滿足焊接工藝要求。坡口及制孔檢查合格后可進入管段組對工序。根據(jù)繪制完成的模型及管段制作圖進行管段上附件制孔位置標識，制孔采用專用的開孔機開孔，制孔完畢后檢查開孔質(zhì)量，制孔尺寸應滿足管道附件安裝要求。

3.4 BIM技術(shù)在協(xié)調(diào)管道安裝中的應用

建筑機電需要進行各種管道和線路布置，管網(wǎng)工程是機電安裝工程的主要內(nèi)容，管網(wǎng)施工的進度和質(zhì)量直接影響著整個機電安裝的進度和質(zhì)量。采用BIM技術(shù)進行管網(wǎng)施工管理，有利于實現(xiàn)管網(wǎng)施工的精細化管理，解決管網(wǎng)安裝中的問題。一方面，BIM技術(shù)通過對管網(wǎng)安裝過程的模擬，對管網(wǎng)線路進行程序化檢查，并確保施工設計的合理性;另一方面，基于BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)與管網(wǎng)施工模型相結(jié)合，實現(xiàn)對管網(wǎng)安裝進度的全過程監(jiān)控。

3.5管線綜合調(diào)整方法

（1）管線綜合時，遇到局部不能滿足標高要求的情況，首先考慮部分管線是否可以移位，選擇最有效的調(diào)整方法。

（2）當管線無法移位時，要考慮風管是否可以變截面，原則是不改變風管的截面積。

（3）前兩個方法調(diào)整后還無法避免碰撞，就要與結(jié)構(gòu)工程師進行跨專業(yè)的溝通，看是否可以安排部分管線穿梁安裝。安排管線穿梁的原則是盡量安排有壓管、小管道穿梁，一是有壓管穿梁套管預留無需考慮管道坡度，二是小管道穿梁不會破壞梁的主筋，確保結(jié)構(gòu)的安全。

（4）遇到穿梁情況，首先要與設計師進行溝通，看是否存在設計余量，可否更改設計、將管線的規(guī)格適當縮小，縮小的程度必須確保系統(tǒng)的安全運行。

（5）上述的方法都無法解決，需要與業(yè)主方協(xié)商，適當降低標高、犧牲一定的使用空間滿足管線綜合的需要。

結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)已經(jīng)廣泛應用到建筑施工領(lǐng)域，通過對其在機電安裝階段的模型搭建和預演，為機電安裝工程提供了技術(shù)支撐。三維模型的設計提高了工程設計的科學性和合理性;同時，基于BIM技術(shù)各種強大功能有效提高了工程的施工質(zhì)量和效率，對于降低工程施工成本和縮短施工周期具有積極意義，推動機電安裝施工的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻

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