建筑机电安装工程的BIM技术应用

2018-12-06刘国华

商品与质量 2018年52期

刘国华

潍坊昌大建设集团有限公司山东潍坊 261061

1 机电安装工程的基础特点

1.1 技术要求高且工程量比较大

在对机电安装当中，为了能够将施工技术含量提升，就需要采用新型技术和材料等。在机电安装中，和建筑物相比较，在施工质量的验收中有着很大的区别，其主要就是，第一，质量评估方面，第二，售后实际服务方面，第三，工程验收等。然而，因为机电安装工程在施工当中所需要的材料类型很多，并且施工工艺要求比较高，所以就需要投入大量的人力物力等，并且还要求施工人员有丰富的经验。

1.2 覆盖面积广

机电安装工程所涉及的范围比较广，比如，有排水工程以及通风工程和消防工程、电气工程等。另外，在对机电安装当中，还需要加强设备的采购等以及安装和调试等，并且有着很好的通用性。

2 简要分析BIM技术

BIM 是建筑信息模型技术的简称，是建筑信息化的重要应用。随着我国建筑领域技术的快速发展，在工程管理与建筑工程施工成本控制方面通过技术引进与技术的不断创新使得建筑工程管理与施工成本控制的信息化程度大幅提升，并逐渐构建起了信息化、智能化与立体化管理的管理新模式。BIM 技术是一种新型信息化技术，其在工程项目施工管理的应用仍处于不断摸索、适应的阶段，仍具有相当大的优化改进空间。BIM 技术在建筑工程项目施工管理中通过结合建筑工程项目的实际情况针对性的建立建筑工程项目施工现场的管理模型，从而使得BIM 技术的应用具有更强的针对性可适用性。BIM 技术通过建立施工现场管理模型将有助于建立起立体化的建筑工程管理体系，实现建筑工程项目现场管理与内部管理效率的极大提升。此外，BIM 技术通过3D 扫描技术对建筑工程项目施工现场的实际进度情况进行及时的跟踪与辅助，借助于其强大的实时数据库实现建筑工程项目施工数据的共享，从而使得建筑工程项目的相关各方都能够通过BIM 技术了解和掌握建筑工程项目施工的实际情况与建筑工程项目施工工程的进展，以便于建筑工程项目施工管理方根据实际情况与实际需求对建筑工程项目的施工进行调整和控制，提高建筑工程项目施工管理的效率与效果，BIM 技术在建筑工程项目施工管理中的应用在节约人力、材料以及成本等方面都有着极为良好的表现[1]。因此需要积极做好BIM 技术在建筑工程项目管理中的应用，提高建筑工程项目管理的信息化水平，以信息化为基础保障建筑工程项目管理能够取得更加良好的管理成效。

3 BIM技术在建筑机电安装工程中的重要作用

近些年，随着科学技术的不断进步，信息技术也在不断成熟，在建筑机电安装中对于BIM技术的应用也在逐渐增多，采用BIM技术可以将机电安装工程的质量提升。建筑机电施工当中其工作平台大以及施工范围广等，在建筑机电施工当中，需要和施工现场的实际情况结合起来，对施工技术科学合理的应用，这样才能够保证建筑机电工程质量符合要求。在建筑机电安装工程当中对于BIM技术的应用，可以将建筑材料的使用率他剩，降低建筑机电安装工程成本，从而可以将施工企业的经济效益提升。按照BIM技术在机电安装中的应用，技术人员需要按照设计图纸进行施工，若是施工结果和图纸设计产生矛盾，就需要和设计人员做好相应的沟通，对所产生的问题及时的处理。设计人员也需要对施工人员所提出的相关意见有效采纳，在基础条件允许的状况下对设计图纸合理调整，以此使得建筑机电工程能够顺利实施。

4 BIM技术在机电安装工程中的应用

4.1 BIM技术应用的必要性

对于工程重大项目而言，对机电设计有较高要求，具有较为复杂的工程机电设备，具体包括强电、弱电、给排水、通风排烟、消防、空调设备等。众多的设备会存在很多复杂的管线，尤其是设备间和管道间，走廊内。此外，写字间和酒店的装修要求较高，固需要较高的机电设备布线。所以，对于本次施工项目而言，机电设计是比较重要部分，需要充分对前期策划和设计阶段过程中的管线布置进行综合分布，并最好有三维的管线布置图，从而明确在施工以前有明确的思路进行管线的布置，并有效指导施工。

4.2 BIM技术在机电安装工程中的具体应用

（1）建筑、结构模型创建。一般来说，若要进行机电模型设计需要采用的参照物必须有建筑和结构，所以，相关人员要拿到建筑土建模型，采用Revit软件进行开发，模型中有建筑和结构的样板。软件开发的基本过程是采用标高和轴网制作中心文件，链接CAD文件，根据二维图纸转化成三维的模型。

（2）电气模型建立。电气模型采用BIM技术的创建需要借助Revit中的Electrical。如今电气系统的设计包括强电和弱电两个部分，建模过程需要使用滤器。对于弱电系统而言，需使用槽式桥架，对于强电系统而言，需要使用电缆桥架。某些大的桥架就会使安装空间拥挤，而采用BIM技术进行设计会优化这种问题。

（3）管道模型创建。管道模型的创建是借助Revit中的Plumbing，将二维的CAD图形进行定位，链接土建模型，最后导入到Revit中[2]。值得注意的是使用过滤器时要注意与不同管道系统进行匹配。建筑物管道具有多种，给水和排水系统，在进行管道设计时需要设计一定的坡度，有利于水体流动。此外，需要为电气等专业的管道预留一定空间，目的是实现管道的协调布置。

（4）暖通模型创建。管道模型的创建是借助Revit中的Mechanical和Plumbing，方法同上。相关人员可以根据CAD图纸对暖通模型的平面位置的确定。结构图中的标高和给出的设计说明可以确定模型的竖向高度。空调、空调风机旁管、风道和设备等可以构成完整的BIM模型。相关人员在进行设计时要保证风道末端的准确定位，风机管道是如何走向，经过哪些区域链接，在这些地方需要变径处理。当前使用的这种软件还缺乏一定的功能，所以在调节管线碰撞时，应根据具体情况更换三通和弯头。及时修正构件参数，修改连接方式和位置，以达到想要的效果。根据风管模型进行暖通设计中水管的布置，可以确定接口的位置，但注意考虑检修的空间问题。

4.3 基于BIM模型的机电深化设计

（1）碰撞检测。空间上错综复杂的管网，完全突破了二维图纸的空间概念，必须借助BIM三维模型来进行优化，才能更加准确地验证施工图纸的正确性。在机电安装工程中，碰撞检测主要是为了发现并纠正施工图中存在的各类管线、设备之间的相互干扰和“打架”的空间位置冲突问题。碰撞检测根据发生错误的类型，可以分为硬碰撞、软碰撞(间隙碰撞)和构件重复等三类[3]。

两个及以上的机电构件在空间位置上出现了相交、包含的情况被称为硬碰撞，风管道与桥架在空间位置上发生了碰撞。

两个及以上的机电构件在空间上未发生相交、包含关系，但是相互之间的间距小于某一预设值的时候，这种情况被称为软碰撞(间隙碰撞)。机电设备及管道间按照规定都必须预留足够的空间用于安装及日后检修更换，间隙碰撞检测的作用就是确保各类构件都能留出足够的空间。

（2）信息统计。运用BIM专业软件来实现、补充、完善工程项目中机电各专业管线及设备的具体参数和相关信息。在创建机电BIM模型中根据各专业施工图纸具体要求补充相关设备材料信息，如设备用电负荷、设备参数、外形尺寸、安装方式等。BIM模型不仅要满足几何信息（材料和材质信息、技术参数等），还要完善非几何信息（供应商、产品合格证、生产厂家、生产日期、价格等）。机电BIM应用最后成果交付的模型内容分为机电施工深化设计模型内容、机电施工过程模型内容、机电竣工模型内容。集体分为给排水专业、暖通专业、电气专业、支吊架和设备基础。其模型信息又分为几何信息和非几何信息，其中各专业需要备注管线综合设计、施工方案检验、设备材料工程量统计和后期运营维护、数字化管理等相关信息。