BIM技术在水电安装免开槽实现中的应用

2019-03-01蔡宗泽

冶金与材料 2019年4期

蔡宗泽

（湖南省工业设备安装有限公司，湖南长沙 410000）

无论是民用建筑还是公用建筑，都会涉及到水电安装工程。按照传统工艺进行相关设备安装，需要对砌块相应位置进行开槽处理，若对开槽位置、尺寸等精度把握不到位，设备安装过程就会出现较大偏差，进而降低工程质量。为解决这一问题，将BIM技术融入水电安装过程中，文章结合相应的水电安装工程，深入探究BIM技术在工程建设中的应用。

1 工程概况

湖南某市需要设计建造科技园，设计总面积在5万平方米左右，其中建筑总占地面积占总面积4/5，一共需要建造12栋楼，包括研发部门、后勤部门等多个部门，每栋建筑的高度根据其职能确定。地下统一设计为两层，分别存放机械汽车和普通汽车。建筑修建完成后，其防水等级需要达到国家I级标准，墙体采用的是现浇混凝土剪力墙，设计科技园使用年限至少为50年，同时抗震强度需要达到7级。在建造墙体过程中，要将BIM技术应用进来，预留出水电管线槽口，避免后期在墙体上进行开槽。

2 在BIM技术背景下，完成免开槽工艺流程

（1）BIM项目组组成介绍。本次现场施工人员，需要选用有三年以上经验的工作者，BIM项目组人员主要由7人组成。首先是一名项目负责人，其次是建筑建模工程员和几点建模工程员，前者需要3人，后者需要1人，最后需要两名水电安装人员。利用BIM技术完成水电安装，需要用到CAD、Fuzor等软件。

（2）利用BIM技术进行优化设计。安装点位是优化设计的对象，在水管、母线槽等事先留出孔洞的位置设计上，要与建筑主要梁、柱保持一定距离，确保孔洞尺寸大于管线直径，且建筑功能不受影响。通常管线安装时，会紧贴孔洞内墙面，此时需要利用BIM技术建立三维模型，检查墙面是否与梁柱距离较近，进而避免水电管线出现避梁翻弯现象。并检查三维模型中防火卷帘、风管等设备是否预留充足的检修空间，同时对预埋件进行精确定位，并做好标注工作，然后对预埋件质量进行控制，从而保证二次砌墙作业顺利进行。

（3）优化砌块的排布方式。砌块排布设计是由BIM相关软件完成的，排布优化过程需要将电箱、构造柱等建筑结构全面考虑进去，最好明确知道各结构的精确尺寸。进行砌块排布优化前，需要将孔洞、电箱等工程量输入到revit软件中，生成相应清单，在清单规定范围内，完成砌块排布优化工作。

（4）定制砌块并其进行编码。施工方将所有砌块的工程量清单，通过互联网传输到供应商计算机中，工厂对砌块分类定制，对于特殊类型砌块，工厂需先完成模型制造。测试模型强度，若强度满足要求，才能批量进行砌块生产，生产完成的砌块，根据其类别进行编号。

（5）完善可视化模型，并完成技术交底。在三维模型的指导下，免开槽工艺流程得以快速进行，工人操作过程中也能避免很多不必要的错误。在revit软件中生成的三维模型，需要导出为Fuzor类型文件，并将模型中的预埋管件、孔洞等位置固定下来，将文件交底给管线安装人员，从而保证水电管线安装的顺利进行。

（6）分析水电管线安装成本。随机选择某栋建筑中的房屋，挑选的房屋面积为120平方米，其电力管线一共有10个回路，回路中共包括点位36个，点位分为开关和插座两大类。按照传统开槽工艺计算得到成本为2000元左右，采用免开槽工艺计算出成本为1500元左右，两者相差700元，与传统工艺相比，融入BIM技术的水电安装工程，为企业节省大量资金。

3 对水电安装项目新旧设计和工艺进行对比

（1）采用传统安装工艺，对项目各方的沟通管理。首先在沟通认知上存在障碍，工程师文化水平较高，在与业主进行沟通时会出现交流障碍。很多设计中出现的专业术语，业主不能完全理解，这给水电安装的顺利进行带来一定难度。其次是口头沟通存在利益纠纷，此问题经常出现在业主和施工方之间，两者在拟定合同时未对其完整性进行检查，项目很多条款在安装施工过程中才被发现，因此双方只是简单进行口头协议。

（2）利用BIM技术对项目各方进行协调沟通。由施工方牵头，在BIM技术的支撑下，建立起统一的设计、沟通平台。总负责人利用相关软件，将局部设计组装到一起，完成模型构建过程，并利用BIM技术对模型结构进行优化处理。施工方需要根据施工进度，实时更新模型结构，三维模型的访问权限归业主所有，其通过直观观看模型，明确工程建设进度。

（3）传统水电安装工程设计流程。施工方结合业主要求，对现场环境进行考察，然后完成草图设计。接着对草图进行优化调整，保证建筑结构合理，且管线的点位分布均匀。最后确定精确的管线直径、长度等尺寸数据，整理管线零件图和总体设计图纸，交由相应部门进行审核。传统设计过程，使用CAD软件次数较多，设计出来的都是平面图纸，图纸专业性较强。

（4）利用BIM技术完成工程设计。设计过程分六步。第一步在了解建筑内部空间大致布局的情况下，在BIM软件中输入建筑外部形状信息，构建大体框架。第二步，对照施工材料清单将相关工程量输入到软件中，丰富框架模型。第三步，将水电管线按照设计要求，敷设到框架结构的相应位置。第四步，分析管线分布，完成点位确定作业并固定预留孔洞位置及直径。第五步，将暖通、送风等系统模型安装在框架相应位置。第六步，对重点管线安装部位，进行平面图投影，并完成局部图剖切和标注。经过性能检测和优化后，模型才能真正用于施工。