建筑設(shè)備中BIM技術(shù)的運(yùn)用研究

林曉星

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高，加快了建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新，開(kāi)啟科技發(fā)展的新征程。其中，設(shè)備工程在建筑行業(yè)中占據(jù)重要地位，也是不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，更是人們?nèi)粘Ｉ畹幕颈ＷC。而在建筑設(shè)備當(dāng)中，BIM技術(shù)的有效運(yùn)用對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。對(duì)此，本文通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的簡(jiǎn)述及其運(yùn)用價(jià)值的總結(jié)，分別從設(shè)計(jì)、虛擬建設(shè)、施工以及運(yùn)行維護(hù)等方面，詳細(xì)探討了建筑設(shè)備中BIM技術(shù)的具體實(shí)踐運(yùn)用。并在此基礎(chǔ)上，提出了一些建議，以期進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用，提高建筑工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)備;BIM技術(shù);實(shí)踐運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TU81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-9052（2021）11-00-02

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律、社會(huì)進(jìn)步歷程以及環(huán)境生態(tài)承載范圍等多個(gè)維度看，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)正處在全面調(diào)整階段，加速了產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。而建筑行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支撐的重要傳統(tǒng)行業(yè)，在這種形勢(shì)下實(shí)施提效增質(zhì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)則是必然，并將工業(yè)化作為切入點(diǎn)。隨著信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化等先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，建筑工程項(xiàng)目通過(guò)與BIM技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，利用其節(jié)約資源、信息可追溯、高效生產(chǎn)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了以往施工過(guò)程中各種不足，不僅提高了資源利用率，還為建筑工業(yè)化提供了強(qiáng)勁動(dòng)力[1]。

一、BIM技術(shù)簡(jiǎn)述及其在建筑設(shè)備中的優(yōu)勢(shì)

（一）BIM技術(shù)簡(jiǎn)述

BIM技術(shù)是建筑行業(yè)信息建設(shè)的實(shí)踐表現(xiàn)，通過(guò)構(gòu)建三維模型，將建設(shè)項(xiàng)目生命周期內(nèi)出現(xiàn)的各類信息輸模型中，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃、生產(chǎn)勞動(dòng)、項(xiàng)目施工、裝潢、監(jiān)管等重要環(huán)節(jié)的全程管控。再結(jié)合項(xiàng)目每個(gè)階段的具體完成狀況，來(lái)改進(jìn)模型，最終架設(shè)一個(gè)能夠充分反應(yīng)工程項(xiàng)目運(yùn)行周期的多維模型。借助這種模型搜集與整合項(xiàng)目在不同階段的數(shù)據(jù)與信息，為專業(yè)人員間的協(xié)同合作創(chuàng)造了良好的工作平臺(tái)。利用BIM技術(shù)的三維設(shè)計(jì)法來(lái)代替過(guò)去的平面設(shè)計(jì)圖，更加直觀地將建筑工程項(xiàng)目的總體狀況、各部分之間的聯(lián)系、詳細(xì)方法及管線布置等顯示出來(lái)，便于設(shè)計(jì)師全面清晰地把控設(shè)計(jì)節(jié)奏，從而保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

另外，BIM技術(shù)集成了建設(shè)工程項(xiàng)目各個(gè)方面的數(shù)據(jù)信息，建設(shè)了一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可為整個(gè)工程項(xiàng)目提供全方位、準(zhǔn)確的信息。與此同時(shí)，BIM技術(shù)還能在設(shè)計(jì)規(guī)劃、裝潢、監(jiān)管等環(huán)節(jié)對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施全程可視化操作與模擬展示。

（二）建筑設(shè)備中BIM技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值

一是大大提高了設(shè)備整體設(shè)計(jì)和制造效率，對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)整、操作和維修，延長(zhǎng)其生命周期，降低整個(gè)施工設(shè)備工程的成本，提高工程質(zhì)量，并提高整個(gè)施工設(shè)備項(xiàng)目的質(zhì)量;二是BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑設(shè)備中的應(yīng)用，主要是分析管撞設(shè)計(jì)，提高工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性，減少整個(gè)施工階段可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，避免不必要的損失，優(yōu)化整個(gè)細(xì)節(jié);三是采用BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑物的協(xié)同管理，提高整個(gè)建筑物的智能水平，提高通信效率，打破建筑物間的空間限制，避免出現(xiàn)建筑物單位、運(yùn)營(yíng)商和業(yè)主的矛盾。這些障礙和界限引導(dǎo)三方優(yōu)化對(duì)建筑建造周期的理解，從而提高其在整個(gè)生命周期中的應(yīng)用價(jià)值。

二、建筑設(shè)備中BIM技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用

（一）設(shè)計(jì)方面

第一，管道設(shè)計(jì)。因?yàn)锽IM技術(shù)對(duì)管道布置更加敏感，更加精確，可以使設(shè)備工程管道中的一些特殊部件表現(xiàn)得更加清晰、精確，從而有效幫助設(shè)計(jì)者節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和精力。設(shè)計(jì)人員可通過(guò)BIM技術(shù)軟件，選擇任意角度繪制輪廓線，提高設(shè)計(jì)效率，有效降低施工工藝復(fù)雜度。采用BIM技術(shù)使供暖、通風(fēng)、空調(diào)管道清晰、準(zhǔn)確，能有效幫助設(shè)計(jì)人員避免小型管道的技術(shù)沖突和碰撞，避免設(shè)計(jì)問(wèn)題的重新配置和人力資源的浪費(fèi)，在施工過(guò)程中能節(jié)約材料，同時(shí)提高效率和工程質(zhì)量[2]。

第二，實(shí)體設(shè)計(jì)。設(shè)備工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮管道與管道、管道與其他建筑構(gòu)件、管道與建筑物之間的距離，減少設(shè)備工程施工對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的影響。運(yùn)用BIM技術(shù)在建筑模型中展示設(shè)備的高度、位置等信息，能清晰、高效地展示設(shè)備工程中管道和設(shè)備的精確設(shè)計(jì)，并可根據(jù)需要進(jìn)行技術(shù)交流和結(jié)構(gòu)交流。設(shè)計(jì)圖紙利用BIM技術(shù)，可對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬操作，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并針對(duì)性地進(jìn)行方案優(yōu)化。

（二）虛擬建設(shè)方面

BIM技術(shù)在不斷更新和開(kāi)發(fā)過(guò)程中不再局限于物理結(jié)構(gòu)，它在虛擬安裝過(guò)程中的優(yōu)越性也十分重要。采用BIM技術(shù)，對(duì)建筑設(shè)備安裝的各個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格的虛擬工藝分析，可以防止出現(xiàn)問(wèn)題，減少對(duì)施工人員不必要的干擾，使施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化。設(shè)計(jì)者不能把所有潛在的問(wèn)題都考慮進(jìn)去，使用BIM技術(shù)可以簡(jiǎn)化這方面的工作，幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)一步研究。用BIM技術(shù)模擬各種問(wèn)題的解決方案，在構(gòu)建過(guò)程中對(duì)各種解決方案的結(jié)果進(jìn)行虛擬化，然后利用BIM系統(tǒng)強(qiáng)大的計(jì)算功能尋找最好的解決方案。同時(shí)，它還能有效提高設(shè)備工程安裝效率，為中國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展提供更加有力的保障。

（三）施工方面

建筑設(shè)備系統(tǒng)包括購(gòu)買其他設(shè)備和材料，如電氣工程、橋梁系統(tǒng)、配電箱、電線和電纜、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)管材料、風(fēng)扇、排煙設(shè)施、管道以及供水排水系統(tǒng)給水系統(tǒng)附件系等。定量信息的統(tǒng)計(jì)是通過(guò)BIM中的計(jì)算技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，BIM技術(shù)不僅可以合理安排建筑設(shè)備、電器、水暖、燈具、開(kāi)關(guān)、插座以及建筑物的防雷接地安裝，還可建設(shè)完善的建筑設(shè)備仿真環(huán)境工程。尤其是相關(guān)專業(yè)的管道布置防撞檢測(cè)，可以節(jié)省材料并確保工期。而建筑工人則能觀察和感知虛擬環(huán)境中的工作情況。虛擬與現(xiàn)實(shí)并存，在自然環(huán)境中營(yíng)造出一種氛圍，使施工人員可以直觀地感受建筑設(shè)備的安裝效果，同時(shí)使觀眾看起來(lái)更加真實(shí)。根據(jù)三維結(jié)果，在施工過(guò)程中對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并預(yù)先考慮了可能出現(xiàn)的問(wèn)題和困難，使施工計(jì)劃的可行性達(dá)到一個(gè)新的水平，消除了各種不利因素。利用三維模型，可以在施工過(guò)程中更方便地結(jié)合傳統(tǒng)施工過(guò)程，使設(shè)備安裝和管道鋪設(shè)更加有序。BIM技術(shù)的使用可以使建筑設(shè)備的整體安裝更加詳細(xì)和實(shí)用，并確保施工后建筑設(shè)備系統(tǒng)的整體質(zhì)量。

（四）運(yùn)維方面

在建筑設(shè)備系統(tǒng)投入使用后，用戶和管理者能夠更加直觀地掌握基于BIM技術(shù)的建筑系統(tǒng)，并且系統(tǒng)提供了非常方便的維修條件，使用管理也不再局限于丟失竣工圖、隱藏工程或因人員調(diào)動(dòng)時(shí)交接工作不到位等因素。在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，管理者可以結(jié)合三維空間中的現(xiàn)場(chǎng)情況，利用軟件中收集到的設(shè)備系統(tǒng)的各種信息資源，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。特別是在某些隱蔽性工程項(xiàng)目中，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更加明顯，既減少了運(yùn)行、監(jiān)管和日常維護(hù)的時(shí)間，同時(shí)也降低了一定的技術(shù)成本。

三、優(yōu)化建筑設(shè)備中BIM技術(shù)運(yùn)用的建議

（一）建立BIM技術(shù)運(yùn)用團(tuán)隊(duì)，提升項(xiàng)目監(jiān)管水平

為進(jìn)一步提高BIM技術(shù)在建筑設(shè)備工程管理中的運(yùn)用價(jià)值，建立一支高素質(zhì)的BIM應(yīng)用隊(duì)伍，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目管理水平的增強(qiáng)有著至關(guān)重要的意義。對(duì)于BIM技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)的管理，一方面要及時(shí)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，借鑒其他項(xiàng)目的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行總結(jié)和分析，加強(qiáng)本地化應(yīng)用，提高人員的專業(yè)素質(zhì)，建立高水平的BIM技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì);另一方面，BIM技術(shù)應(yīng)用管理團(tuán)隊(duì)要注重激發(fā)員工的創(chuàng)新思維，并能根據(jù)工程項(xiàng)目本身，結(jié)合技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，積極改進(jìn)技術(shù)，建立一套適合施工企業(yè)的BIM技術(shù)應(yīng)用體系。

（二）創(chuàng)新監(jiān)督管理制度

在提高BIM技術(shù)對(duì)建筑工程項(xiàng)目監(jiān)管作用的前提下，創(chuàng)新對(duì)BIM技術(shù)運(yùn)用的科學(xué)監(jiān)控體系，發(fā)現(xiàn)與指出技術(shù)運(yùn)用中存在的根源性問(wèn)題，并及時(shí)改進(jìn)優(yōu)化，確保BIM技術(shù)運(yùn)用價(jià)值得到最大化應(yīng)用，從而使其能夠全程參與建筑工程項(xiàng)目管理?；诩夹g(shù)應(yīng)用價(jià)值的充分發(fā)揮，為創(chuàng)新和提高BIM應(yīng)用監(jiān)管水平，監(jiān)管部門應(yīng)更新監(jiān)管觀念，充分認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)應(yīng)用監(jiān)管的重要性，組織專家、學(xué)者和有經(jīng)驗(yàn)的人員對(duì)技術(shù)實(shí)施全過(guò)程深入研究。采用BIM技術(shù)，根據(jù)項(xiàng)目本身的管理目標(biāo)，比較技術(shù)應(yīng)用的效果。通過(guò)結(jié)果反饋，探討綜合管理的有效性和科學(xué)性。

（三）提高企業(yè)實(shí)際管理水平

為更好地發(fā)揮BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的作用，積極貫徹全過(guò)程管理思想，從規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面加強(qiáng)管理，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)管理者各方面的有效協(xié)調(diào)，提高實(shí)際管理水平。

四、結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在建筑設(shè)備系統(tǒng)工程中的應(yīng)用具有直觀、細(xì)致、合作、逼真、數(shù)據(jù)信息全面等鮮明特征，可極大提高設(shè)計(jì)效率和圖形質(zhì)量，保證工程質(zhì)量，減少建筑能耗。該方法在促進(jìn)現(xiàn)代建筑設(shè)備工程中發(fā)揮了重要作用。但是BIM技術(shù)在中國(guó)仍處于起步階段，因此仍然面臨巨大的壓力和挑戰(zhàn)。同時(shí)，科技研究人員必須不斷加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)科技的鉆研與探索，以期為中國(guó)建筑設(shè)備的研發(fā)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]解曉明.BIM技術(shù)在建筑設(shè)備運(yùn)維管理中的應(yīng)用研究[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2020，41（12）：74-78.

[2]嚴(yán)傳虎.BIM技術(shù)在建筑設(shè)備及管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].智能建筑與智慧城市，2018（10）：89-90.

（責(zé)任編輯：董維）