BIM技术在机电工程施工中的应用 崔志军

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:崔志军
[导读] 摘要:机电施工企业在BIM技术与深化设计、施工现场管理及系统后期运维管理等方面进行了很多实践和探索,但由于各企业应用程度深浅不一,实践的效果也有所不同。
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        摘要:机电施工企业在BIM技术与深化设计、施工现场管理及系统后期运维管理等方面进行了很多实践和探索,但由于各企业应用程度深浅不一,实践的效果也有所不同。特别是在机电深化设计、工程投标方面取得了一定的成果,但在工程项目施工管理、技术方案解决的应用方面还存在诸多问题。以下就BIM技术在施工管理方面应用的心得体会、存在问题等进行阐述,并在BIM技术的发展规划和构想方面提出一些思路和设想。
        关键词:BIM技术;机电施工;应用
        1 BIM技术在行业内应用发展的现状及存在的问题
        随着BIM技术在三维可视施工图、机电系统信息模型建立、甚至四维、五维施工管理等方面的应用,因其有着传统二维施工图无法达到的优势,让国内越来越多的机电安装施工企业感受到了BIM技术发展的巨大潜力和空间。据了解,国内各机电施工企业,特别是-些国内机电施工行业的引领者都有不同程度的实践探索,除在深化设计和工程投标方面的应用外,一些企业在施工辅助软件、二维编码、后期运维管理等方面都开展了不同程度的自主研发。部分企业还与高校合作开展了国内BIM标准等课题的研发工作。
        尽管如此,从总体来说,现阶段BIM技术仍处于发展的瓶颈,其投入高,回报的效益却不明显。在高投入之下,BIM数字模型除在工程投标时为业主展示能为中标获得有力的支持率;在深化设计过程中的三维可视、碰撞检测功能上有较为实际的使用效果外,基本还停留在“试用”的状态,无法做到常态化推广。
        3 BIM技术与机电施工实施标准
        确定了BIM实施总体应用框架。其核心思想是:-个标准,两个平台,三大应用,四个专业。一个标准;ic国际数据标准;二个平台:BIM综合数据平台、BIM综合应用平台;三大应用:BIM模型专业应用、BIM管理综合应用、基于BIM的5D项目管理系统;四个专业;土建(建筑、结构)、钢结构、机电安装、幕墙。项目资源配置主要有:建筑结构专业建模Revit;机电专业建模MagiCAD;钢结构专业建模Tekla,模型整合、模拟Naviswork;模拟、渲染3D Max;广联达算量产品工程量计算;广联达BIM服务器模型管理、专业应用CAD等。
        项目制定了BIM系统技术标准,包括:整体实施方案、工作规范、模型构建标准、专项应用标准、交付标准。在该项目机电专业施工中,BIM模型在辅助管道综合排布、管道支吊架设计、管道预制化加工,以及“BIM云平台+两个端”组成的三维可视化施工总承包项目管理系统方面开展了具体的实施应用。BIM模型辅助管道综合排布,有效克服了图纸设计粗糙、系统缺漏不全、初步图使深化任务加重、二次调整次数多、图纸版本更新快、设计变更频繁等施工过程常常出现的问题,大大提高了深化设计的速度,达到了提高深化设计的质量和效率的目标。通过MagiCAD支吊架设计系统,快速设置并自动生成支吊架模型,实现了自动分析计算,并出具了计算书。将MagiCAD中的支吊架模型转換为Navisworks模型后,进行可视化施工交底,提高了接交底人理解的准确性,从而为提高现场施工质量起到了积极作用。通过BIM技术还进行了构件精细化、预制化加工,现场管道组合安装。对于机房与管井等区域的管道,采用在模型中进行分段预制加工设计,由工厂制作并预安装后,到现场直接吊装与拼接的施工办法。BIM模型提供的精准的信息参考及统-的可视化环境,有利于发现已有施工團纸上不易发现的设计言点,找出关键点,为现场的准确施工尽早地制定解决方案,实现工程现场大量构件的精细化工厂预制和现场安装,降低成本,提高效率。经计算,采用以上预制与材料物流方案将为本项目减少60%的现场制作工作量;减少90%的焊接、胶粘等危险与有毒有害作业,实现70%的管道制作预制率。

通过数字化建造,提高了管道安装的效率及质量。
        目前,在该项目中正在打造一个由“BIM云平台+两个端"组成的三维可视化施工总承包项目管理系统。通过"云+端"的模式,研发一套适用于施工总承包的项目管理系统,支撑技术方案模拟、计划管控、工作面管理、图纸资料管理、安全质量管理、合同成本管理、运维交付等应用。
        5 BIM发展的规划
        通过对国内BIM技术应用实践的调研。我认为,BIM技术发展需克服急攻近利的思想,避免为造声势、制噱头而做一些虚大于实的工作。结合公司发展的实际,将在以下几个方面进行探索实践:.
        (1)首先要完善BIM软件的产品库。将公司范围内使用过BIM建模的机电工程项目的产品数据信息进行汇总,建立分公司产品库(或与软件商的服务器相连接)。建立产品库的维护小组,根据各项目BIM的实施应用情况,不断更新和充实产品库,避免各项目建模过程的重复性工作,提高深化设计的效率,形成资源共享。
        (2)BIM辅助软件工具的开发。目前国内各BIM软件在施工应用方面都有一定的缺陷或不完善的地方,不能完全满足施工图深化设计要求。完全依赖软件公司,其进度和功能势必不能满足我们的要求,因此要根据实际需要进行软件的开发。软件开发将会涉及:标注的自动生成、相同管件配部件的自动生成、管路自动避让功能、不基于软件的三维可视施工交底等。
        (4)系统参数复核及调试配合。
        利用BIM技术进行系统的水力平衡计算,复核空调冷热负荷、管道流量叠加、管道尺寸,设备参数复核、计算平衡和显示系统初始值(风量调节阀的预设位置和Kv值}、电气回路、用电负荷计算、照明照度计算等,为系统调试服务。
        (5)通过BIM3D建模实行虛拟施工,对施工难点提前反映,使施工组织计划更加形象精确。另外,利用虚拟施工和实际工程照片对比,进行施工全过程的动态控制和管理。
        6经济投人与效益分析
        按照所述,BIM在近阶段内,将需要大量的投入,且没有明显的经济效益回收。投入主要有软件采购及升级、电脑、服务器等硬件配备、人员薪酬与培训、软件研发、考察交流学习等。效益预测:BIM在投标阶段应用其投入费用可进入投标成本,在深化设计阶段的收益为隐形效益,如提高深化设计的准确度,提高现场施工的生产效率等。随着BIM技术的发展,能为施工管理、后期运维管理及对外提供技术服务时,将会有经济效益产生。
        结语
        在目前BIM技术的投入与创效不能成正比的情况下,各企业仍不惜代价拿出极大的热情、人力和资金投入其中,原因就是各企业都看好BIM技术在未来推广普及的美好前景。各企业特别是行业内的龙头企业都想在施工领域的BIM技术推广应用中取得先机,具有话语权,这也意味着谁将在有限的建筑市场里更能取得无限先机。所以,BIM技术的发展一定程度关系着企业未来的生存和发展。
        参考文献:
        [1]杨震卿,张红,张莉莉等.BIM技术在机电施工中的应用研究[J].建筑技术,2015(2):132~134.
        [2]郭向辉.BIM技术在机电施工中的应用研究[J].城市建设理论研究,2015(21):4932.
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