BIM技術(shù)在機(jī)電工程施工中的應(yīng)用

柴緒沖

摘 要 在目前的施工過程中，人們對(duì)于工程的質(zhì)量和安全要求越來越高。同時(shí)，在實(shí)施使機(jī)電安裝工程對(duì)于建筑工程發(fā)揮重要保障作用的過程中，機(jī)電工程建設(shè)的質(zhì)量成為了建筑工程中的重點(diǎn)。因此，如何加強(qiáng)機(jī)電安裝工程質(zhì)量與安全的管理具有重要的作用。BIM技術(shù)是一項(xiàng)可視化的模型技術(shù)，其在機(jī)電安裝工程中可以有效的保障工程現(xiàn)場(chǎng)模型的制作，以及以此來進(jìn)行的碰撞檢查。其在工程設(shè)計(jì)優(yōu)化、調(diào)整和節(jié)約材料等方面具有較多的優(yōu)點(diǎn)，為工程的順利實(shí)施創(chuàng)造良好條件。本文針對(duì)BIM技術(shù)的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合機(jī)電安裝工程的重點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行了相應(yīng)的研究，希望能夠?yàn)闄C(jī)電工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù) 機(jī)電工程 施工

中圖分類號(hào)：TP311;TU712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）08-0013-02

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 全面性

BIM技術(shù)的合理化應(yīng)用，一方面可以使建筑工程中所有的信息進(jìn)行模型化處理，同時(shí)完善相應(yīng)的信息化模型數(shù)據(jù)庫。在這個(gè)過程中，讓施工人員能夠有效的了解工程中采用的設(shè)備型號(hào)，以及與不同專業(yè)的相協(xié)調(diào)的各種數(shù)據(jù)信息。在這個(gè)過程中，BIM技術(shù)可以對(duì)不同信息進(jìn)行有效的歸類和總結(jié)。通過大數(shù)據(jù)等相應(yīng)的技術(shù)促進(jìn)資料的整理，極大的促進(jìn)了工程中施工效率的提升[1]。

1.2 可視化

可視化是BIM技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用的一個(gè)重要特點(diǎn)。其優(yōu)秀的可視化技術(shù)能夠通過建模方式，將機(jī)電工程原本較為隱蔽的工程展現(xiàn)出來，通過不同的模擬方式，展現(xiàn)了最終機(jī)電工程實(shí)施的效果。在這個(gè)過程中，各種不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行了直觀化的展示。對(duì)于工程的技術(shù)人員充分的進(jìn)行了解項(xiàng)目實(shí)際情況，加強(qiáng)項(xiàng)目的技術(shù)交底具有重要的作用。同時(shí)，其數(shù)據(jù)化的特點(diǎn)與直觀性有效的結(jié)合，為工程的順利實(shí)施提供了良好的條件。

1.3 全周期化

在BIM技術(shù)的實(shí)施過程中，其可以有效的應(yīng)用到機(jī)電工程的全生命周期的過程中，合理運(yùn)用BIM技術(shù)，其不僅可以在其策劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工等各個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)也可以結(jié)合施工安全、成本、質(zhì)量等各方面的參數(shù)進(jìn)行協(xié)同。在這個(gè)過程中，詳細(xì)的參數(shù)化設(shè)計(jì)在建模過程中得到了優(yōu)良的體現(xiàn)。對(duì)于避免工程當(dāng)中出現(xiàn)的碰撞等相應(yīng)的問題進(jìn)行了合理優(yōu)化，對(duì)全生命周期實(shí)施創(chuàng)造了精細(xì)化管理的優(yōu)勢(shì)。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電建筑安裝技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)以建筑對(duì)象為基礎(chǔ)構(gòu)件，創(chuàng)建分析數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)可視化模型來描述建筑項(xiàng)目的物理和功能特性。精細(xì)化設(shè)計(jì)可以修正設(shè)計(jì)中的缺陷，準(zhǔn)確計(jì)算量，控制工程造價(jià)和采購;虛擬化施工降低現(xiàn)場(chǎng)返工率;智能化運(yùn)維，節(jié)約項(xiàng)目運(yùn)營成本。在工程機(jī)械和電氣安裝項(xiàng)目的管理中，建立BIM的3D模型作為基本參數(shù)模型，創(chuàng)建規(guī)劃、施工和運(yùn)營的業(yè)務(wù)流程，并在工程數(shù)據(jù)的整個(gè)生命周期中使用，使所有項(xiàng)目參與者將不同技術(shù)平臺(tái)之間的通信向前推進(jìn)。數(shù)據(jù)的重用支持業(yè)務(wù)流程的組織和控制，以便在工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期中交換信息。優(yōu)勢(shì)包括中央和可視化溝通、多個(gè)系統(tǒng)的早期比較、可持續(xù)性分析、高效規(guī)劃、多學(xué)科整合和施工現(xiàn)場(chǎng)控制、竣工信息等。

3 機(jī)電工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 建模過程的應(yīng)用

在建筑工程施工過程中BIM技術(shù)的超強(qiáng)建模功能，對(duì)于其可視化的建模程度較深。一是通過設(shè)計(jì)階段可以在建模中對(duì)于特殊的結(jié)構(gòu)、形式和位置進(jìn)行相應(yīng)的思考。結(jié)合區(qū)域機(jī)電工程相應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，保證建筑工程與機(jī)電工程不同專業(yè)之間的合理化、協(xié)調(diào)與運(yùn)行。在這個(gè)過程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑機(jī)電工程與BIM技術(shù)的問題相結(jié)合。二是其可以有效的應(yīng)用在整體規(guī)劃的布局上。機(jī)電工程的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，很多管道、管線的位置已經(jīng)進(jìn)行確定。因此在最終實(shí)施前，應(yīng)由BIM技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的控制和確定，最終找出優(yōu)良的方案，保證后續(xù)施工的順利[2]。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)用在管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)電安裝施工過程中，最難的問題應(yīng)是在機(jī)電安裝管線的綜合排布上。如果只按照傳統(tǒng)的電管、水管、風(fēng)管、管徑、冷熱水管等基本問題的排布上進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就可能很難以有效的處理。目前遇到的各種問題，較新的建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中可能存在一些特殊性。因此，不能完全的反映在圖紙上。因此在BIM技術(shù)軟件當(dāng)中，Navisworks軟件可以有效的對(duì)建筑各專業(yè)管道碰撞問題進(jìn)行相應(yīng)的處理，碰撞問題可以直觀的顯示在BIM模型當(dāng)中[3]。通過專家論證，找出合理的解決方式，同時(shí)對(duì)各個(gè)不同施工工序的解決方案可以進(jìn)行成本化的控制，找出最佳的方案，對(duì)于工程的質(zhì)量、工程成本優(yōu)化具有重要的作用。

3.3 施工信息化建設(shè)的應(yīng)用

在目前信息化技術(shù)不斷蓬勃發(fā)展的今天，其已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。建筑工程領(lǐng)域作為一項(xiàng)較大的工程，對(duì)于信息化的設(shè)置具有重要的作用。因此，在BIM信息化的過程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)信息化的各信息溝通進(jìn)行分解，找出項(xiàng)目溝通團(tuán)隊(duì)的工作重點(diǎn)，在機(jī)電安裝規(guī)劃設(shè)計(jì)平面圖、剖面圖等施工圖紙的過程顯現(xiàn)中，因其不具備直觀性，因此，不能進(jìn)行有效的信息溝通。但是在BIM施工過程中，其優(yōu)良的可視化和信息化的特點(diǎn)，對(duì)于建筑物各個(gè)階段的設(shè)備標(biāo)高等情況具有詳細(xì)的展示。三維模型對(duì)于不同專業(yè)的人進(jìn)行設(shè)計(jì)具有重要的作用，也為其他專業(yè)與機(jī)電安裝工程的協(xié)調(diào)創(chuàng)造了良好的條件[4]。

3.4 交互使用的要求

在進(jìn)行機(jī)電安裝工程過程中，因其信息化和技術(shù)化的特點(diǎn)，所以很難對(duì)所有的信息都進(jìn)行相應(yīng)整理。但是BIM的建模技術(shù)可以對(duì)工程的信息，包括質(zhì)量、工期、工程成本等各個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)的整理分類。極大的縮短了人工對(duì)于信息整理的效果。同時(shí)，其優(yōu)良的交互性在利用了信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了傳輸效率。對(duì)于不同的專業(yè)、不同公司，工程參建各方的信息溝通具有良好的促進(jìn)作用，增強(qiáng)了工程實(shí)施的效率。

3.5 BIM運(yùn)行團(tuán)隊(duì)的建立

對(duì)于機(jī)電安裝工程來說，如果實(shí)施良好的BIM信息化技術(shù)，就需要建立專業(yè)化的BIM運(yùn)行團(tuán)隊(duì)。首先要對(duì)相應(yīng)的人員進(jìn)行分析，一般該機(jī)構(gòu)應(yīng)從以下三方面進(jìn)行考慮：一是需要在實(shí)施之前，由項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目的安全性、質(zhì)量和工期以及信息化處理的要求進(jìn)行相應(yīng)的反饋。在這個(gè)過程中，為了增強(qiáng)其各節(jié)點(diǎn)的審核，應(yīng)設(shè)計(jì)不同階段的實(shí)施要點(diǎn)。二是在項(xiàng)目工程的前期階段。模型工作需要進(jìn)行重點(diǎn)控制，特別是設(shè)計(jì)與施工的過渡階段，更應(yīng)對(duì)其相應(yīng)的碰撞形式，管線的排布進(jìn)行檢查。保證施工的設(shè)計(jì)與施工方案是最優(yōu)化的方案。三是在施工的進(jìn)行和后期階段，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)其施工組織設(shè)計(jì)與模型的建立。實(shí)施的過程進(jìn)行相應(yīng)的分配，這包括人工設(shè)備資源等相應(yīng)的調(diào)配。在控制成本、施工工期、質(zhì)量等方面都具有優(yōu)良的特性，其信息化技術(shù)的傳輸也為工程在第一時(shí)間的統(tǒng)一思想創(chuàng)造了良好的條件。

3.6 優(yōu)化設(shè)計(jì)階段

在機(jī)電安裝工程中設(shè)計(jì)階段，對(duì)于后期的施工具有較大的影響。因此，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，是能夠決定了后期工程實(shí)施的難點(diǎn)。在前期的碰撞檢查和管線綜合排布中找出不合理之處，為后續(xù)的工程實(shí)施創(chuàng)造優(yōu)化條件，以避免對(duì)工期和質(zhì)量的影響。建筑不同管線、不同專業(yè)之間的標(biāo)高，運(yùn)用信息化技術(shù)進(jìn)行直接的模擬，通過準(zhǔn)確的參數(shù)找出相應(yīng)的碰撞點(diǎn)，為后期的實(shí)施優(yōu)化創(chuàng)造良好條件。同時(shí)，在機(jī)電安裝設(shè)計(jì)過程中，同時(shí)應(yīng)將所有的設(shè)備規(guī)格、型號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)。推薦相應(yīng)的品牌進(jìn)行采購，為保證后期的順利實(shí)施創(chuàng)造良好的條件。

3.7 BIM技術(shù)在建筑安全中的應(yīng)用

通過BIM模型的4D模擬，將幫助制定機(jī)電安裝管理方案，確定塔機(jī)的陀螺半徑，確保與電力線和附近建筑物的安全距離;確定哪些員工將在何時(shí)何地使用塔式起重機(jī)。創(chuàng)建墜落防護(hù)計(jì)劃，為墜落防護(hù)欄桿組件創(chuàng)建模型后，操作員可以在實(shí)施過程中通過 3D 視圖清楚地識(shí)別多個(gè)墜落風(fēng)險(xiǎn)，有助于提高施工過程中的安全控制。創(chuàng)建應(yīng)急預(yù)案?；贐IM的應(yīng)急預(yù)案包括五個(gè)子預(yù)案，即施工人員進(jìn)出、機(jī)電設(shè)備和運(yùn)輸路線建設(shè)、臨時(shí)設(shè)施和拖車位置、應(yīng)急車輛和惡劣天氣預(yù)防措施。從 BIM 模型生成的 3D 動(dòng)畫和渲染用于與工人溝通應(yīng)急計(jì)劃[5]。

3.8 BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的應(yīng)用

BIM模型包含了機(jī)電安裝工程使用、維護(hù)和調(diào)試手冊(cè)中所需的所有信息，同時(shí)還為機(jī)電安裝工程的改建、擴(kuò)建等重大變化提供了完整的原始信息。使用 BIM 進(jìn)行 FM 管理，可以釋放 BIM 和模型的全部潛力。借助基于BIM模型的試運(yùn)行和竣工模型文檔管理流程，增強(qiáng)了可視化和準(zhǔn)確信息，以有效識(shí)別、規(guī)劃和監(jiān)控改造工作。

4 結(jié)語

通過以上的論述，BIM技術(shù)是一項(xiàng)可視化的模型技術(shù)，其在機(jī)電安裝工程中可以有效的保障工程現(xiàn)場(chǎng)模型的制作，以及以此來進(jìn)行的碰撞檢查。其在工程設(shè)計(jì)優(yōu)化、調(diào)整和節(jié)約材料等方面具有較多的優(yōu)點(diǎn)。BIM技術(shù)是目前一項(xiàng)應(yīng)用較高的信息化技術(shù)，其在建筑工程中的廣泛應(yīng)用能夠?yàn)闄C(jī)電工程的順利發(fā)展創(chuàng)造良好條件。因此，在實(shí)際實(shí)施過程中，應(yīng)重點(diǎn)把握設(shè)計(jì)與施工的銜接階段，在前期利用優(yōu)良的信息化技術(shù)找出工程中的最優(yōu)方案。為解決工程中質(zhì)量、成本、工期、安全等相應(yīng)的問題，找出解決途徑，控制工程向更好的方面發(fā)展。在工程全生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)提升建筑機(jī)電安裝工程的整體質(zhì)量，具有重要的保障作用。

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