BIM技术在商业综合体机电设计管理中的应用研究

2021-03-31杨劲刚

广西城镇建设 2021年6期

□ 杨劲刚

综合体项目多是商业用途内部的机电项目，包含的工作量极大，考虑其机电系统专业类型多、系统庞大、施工面大等特征，需灵活采用作业方式开展机电设计安装管理，确保机电项目可以在机电设计管理作用下有序进行，避免出现管线碰撞等问题，完成工程进度与成本的控制工作。

1 BIM技术在商业综合体机电设计管理中的应用价值

BIM技术应用于施工项目中，可以简化施工作业难度。大部分建设单位为了能够与同类型企业在竞争中提升自身优势，积极学习建筑领域出现的新技术。将BIM技术应用于商业综合体机电设计安装管理后，借助BIM技术可视化以及三维建模等功能作用，可以提升机电设计安装管理的作业水平。

1.1 可研阶段

BIM技术在前期拿地方案与可研阶段有一定的作用，可以通过其功能优势使工程参数计算结果更为可靠、直观。在工程项目可行性研究过程中，建设项目方案以满足功能与质量为作业前提，在此基础上对土方量进行评估，通过工程方案技术与经济两层面的研究，使投资发展部门对工程规划方案有更为深入的认知，从而在政府谈判过程中将BIM技术分析的结果作为设计依据。此外，成本部门也可以利用BIM技术对项目所在地的周边情况进行合理准确的测算[1]。

第一，我国建筑行业迅猛发展，商业房地产的竞争也已进入白热化阶段，提升可研工作方案的准确性与专业性变得异常重要，利用BIM技术建立概要模型，可以做好可研阶段的相关工作。第二，充分利用BIM技术模拟化、可视化的特征，为开发商建立工程概要模型，模拟项目概念性方案，将其作为商业地产开发商决策的重要凭据，从而在项目前期便能利用掌握的数据，对施工作业的可行性进行精准预估与判断。在项目前期利用BIM技术可以在项目规划统计分析方面快速开展相关工作，防止因设计考量因素不全面对成本应用造成影响。第三，在BIM技术作用下，可以有效防止决策失误、前期定位失效等情况出现。根据项目成本管控要求，建立全建设周期施工管控机制，以此提升工程项目对成本管理能力。

1.2 方案设计阶段

方案设计是工程项目建设的重要环节之一，在此过程中需要做好项目工程参数的整理分析，综合多方面因素考虑建设要求，完成施工所在地竖向分析、日照分析、耗能分析、交通分析、风环境分析等工作，在此基础上进行方案内容的设计。

BIM技术应用于建设项目管理中，将工程项目的工程参数输入电脑分析软件，使用BIM相应操作系统生成三维模型进行工程方案设计。除此之外，BIM技术在当前随着技术发展拥有极高的便利性，可以转换成其他软件格式的接口，利用动态三维模型进行施工项目分析。以往进行方案设计时，可能因为工程参数的修改，使方案设计需要花费较多的时间才能完成，但是使用BIM技术可以有效克服以往方案设计存在的问题。在BIM技术作用下，可以在修改参数后快速更新模型，在短时间内获得修改参数后的三维模型，从而大幅度降低工作量。

BIM技术在工程项目设计中拥有良好的作用效果，其具备空间感知能力，可以通过三维动画感知建立空间形态，从不同角度分析建筑内部的实体结构，便于设计人员观察建筑内部的情况，从而根据设计要求合理调整方案内容，以此提升设计方案的准确性，还可以大幅度提升设计管理质量。商业地产在方案设计阶段应用BIM软件对数据进行快速统计，可以计算出商业地产出租面积比例。另外，对于房地产租金与成本收益的平衡管控有良好的作用效果[2]。

1.3 施工图设计阶段

BIM技术应用于施工图设计阶段，可以做好设计成本控制、设计进度管控、设计质量监管施工环节的管控。施工图设计是商业地产项目施工的关键内容，为了顺利推进工程作业，需要关注施工图设计管理作业，大部分工作人员在项目运行过程中均会按照施工图纸完成其负责的施工任务。目前发现的主要问题是在施工作业期间，会因图纸方面存在问题，增加重复施工的次数，耽误工程进度。而在各种反复性修改施工方案的同时会使工程建设费用大幅上涨，导致商业地产项目的整体效益大幅下滑。使用BIM技术进行施工图纸设计，可以借助其三维成像的能力以及其拥有的信息交互功能，使各专业在施工图设计期间快速传递工作信息，让专业间的协同设计成为可能。

在BIM技术作用下可以有效地缩减组织设计的人员，更好地完成图纸设计工作。在以往施工图设计环节中，综合管线一直是设计的难点所在，但是应用BIM技术可以通过三维模型成像快速预测管线位置，从而有效防止管线碰撞情况出现。在工程图纸设计期间保证设计图纸内容全面，同时借助三维图形确定建筑各部分内容，在三维模型下使施工设计方案质量大幅提升，有效规避因方案设置不合理而带来的一系列问题。

2 商业综合体机电设计管理的现状分析

城市综合体在设计管理过程中，主要是业主管理部门、顾问公司、审图公司组织专业工程师对图纸进行全方面评估，采用此种方式审核，对综合体内工程项目的积淀工作内容进行细致评估。但是由于工程项目机电专业及管线数量众多、规格复杂，同时管线所在区域存在重叠交叉的情况，使机电系统的评估分析变得异常艰难。在大量工程作业下，由于留给专业工程师进行审核的时间有限，所以在以往会存在审核不精准的情况，由于管线审核存在疏漏，会使后期施工作业因为管线碰缺或错漏等问题，导致后期的工程作业进度受到干扰，严重影响工程项目的运行速度，还可能导致工程项目整体成本大幅上涨，严重削弱参与工程方可获得的经济收益。

3 BIM技术在商业综合体机电设计管理中的应用

以厦门首创奥特莱斯项目分析BIM技术在商业综合体机电设计中的应用方式。厦门首创奥特莱斯项目位于厦门市翔安区滨海东大道与新城中路交叉口西南侧，在澳头渔港特色小镇的范围内。项目总用地面积5.57万m2，总建筑面积约12.5万m2，总投资高达10.5亿元。

3.1 构建三维可视化的模式

BIM技术在厦门首创奥特莱斯项目施工图深化设计中，利用BIM技术生成三维模型，从而可以通过工程三维模型完成方案分析等工作。三维模型是依据二维设计施工图纸，并在其基础上建立形成，可以将众多专业整合到3D可视化模型中，使设计人员能够根据三维模型快速掌握工程设计关键点，完善施工设计方案[3]。

3.2 深入分析管线综合问题

商业综合体建筑与其他建筑不同，其中厦门首创奥特莱斯项目主要为商业用途。机电项目中的专业管线不仅数量庞大，同时管线分布异常复杂，以往设计人员通过二维图纸难以掌握管线的分布位置、安装标高以及与其他专业的空间相对位置，但是在BIM技术应用下可以通过计算机软件整理相关参数并生成3D可视化模型，根据立体结构模型观察建筑内部楼板、墙面、横梁等部分的空间位置，还可以确定建筑内部开孔的位置，掌握管线分布情况，从而根据掌握的信息进行方案内容的修改。除此之外，使用BIM技术对各专业管线是否发生碰撞进行系统预测，通过生成的碰撞报告，对方案内管线设计存在问题的部位进行调试，从而有效解决各专业管线碰撞的问题，以此规避施工后期发生设计变更的情况。

3.3 完善检测节点净空工作

厦门首创奥特莱斯项目中节点净空分析异常关键，其是管线综合检测工作的关键工作，商业综合体建筑机电设计的专业类型众多，包含电力、智能化、消防、空调、给排水、通信等专业。各专业均有管线布置作业，不可避免地产生诸多交叉，使管线控制与排布变得异常困难。为了防止机电系统与管线排布对施工整体进度产生不良影响，采用节点净空分析的方法，完成前期管线排布设计的检测工作，确保管线排布方式合理，不存在碰撞的问题。通过BIM技术生成三维模型，对建筑不同功能区间进行设计高度分析，查看管线规划是否存在不妥之处，并对各专业设备管线建立空间模型，根据净高要求进行调整。

3.4 进一步优化模型的设计

机电设备管线碰撞分析是厦门首创奥特莱斯项目设计的关键所在，当下使用BIM技术根据收集的工程参数建立三维可视化模型，完成管线排布位置的分析，根据管线布设的要求以及各专业对管线布设的标准，重新进行管线建模，根据模型对管线排布位置进行适当调整，防止在后期出现电设备管线拥堵或空间设计不合理的情况，导致施工人员无操作空间作业。