摘要:随着我国经济的增长与科技的进步,城市化速度的加快使得社会对高层建筑的需求量越来越多。作为一种智能化的技术,BIM技术在高层建筑的设计与施工过程中的应用对高层建筑的机电安装工程有着举足轻重的作用,本文探究了BIM技术在高层建筑机电安装中的具体应用,希望能够对BIM技术在高层建筑机电安装工程中的发展提供一些帮助。
关键词:BIM技术;高层建筑;机电管线
引言:
计算机科学技术的发展推动了BIM技术的发展,BIM技术在建筑工程当中的应用为建筑工程的设计开辟了全新的路径。作为一种智能数字化的新兴技术,将BIM技术引入到建筑工程的设计当中,可以实现纸面图纸从二维到三维的转换,使建筑设计立体化,实现建筑工程领域信息技术方面的创新。除此之外,BIM技术在机电安装工程中的应用,不仅能够提高设计效率还可以解决各种设计问题,保证机电安装工程的质量,为相关的企业与单位创造更多的经济效益。
一、BIM技术在机电工程中的作用
(一)搭建基础模型
利用BIM技术搭建基础模型时,工作人员要保证应用参数的精确性与准确性,在基础模型的构建过程中,由于材料材质类型的变化,会引起相关的参数变化,为了保证基础模型能够应对材料材质、类型等方面的变化,可以引进相关的信息模型模块,以便工作人员根据基础模型构建过程当中出现的各项参数的变化,对模型进行相应的调整,通过对机电管线的精细化设计,完善机电管线的基础模型。
(二)结构建模
在基础建模完成之后,开始对二次结构墙和楼梯进行结构建模,为了保证建模的合理性与适应性,在结构建模之前必须先对结构进行相关的分类。在机电工程的结构建模之前,相关的工作人员应该根据类别对工程项目进行分类,建立不同的工作集。比如就通风空调系统的工作集而言,当中包含着防排烟系统,送风系统,采暖系统等,为了方便具体的施工以及寻找到所需的结构模型,可以利用颜色不同来对工作集进行相应的划分。
(三)碰撞检测
高层建筑中的暖通管线、排水管线及电气设备管线容易发生与建筑结构的碰撞或相互碰撞的现象。因此,在对高层建筑进行碰撞检测时,相关的工作人员应该着重对这些电气系统的管线进行检测[1]。高层建筑物庞大的管线体系,加大了管线碰撞检测的难度,为了保证碰撞检测的质量与效率,在碰撞检测工作当中可以引入相应的检测软件与检测设备,通过建立相关的模型,掌握管线的碰撞情况,同时为了保证检测结果的可靠性,也要采取多次检查与全方位检测的方式,保证碰撞检测的结果。
(四)优化设计及出图
在机电管线的结构模型、基础模型、碰撞检测等模型构建完成之后,必须根据施工设计的具体要求、施工技术、施工工艺等对模型进行进一步的优化设计,保证模型符合具体的施工要求,提高模型的合理性与工程适应性[2]。为了保证模型的优化程度,相关工作人员要加强对模型的细节处理。此外在出图方面,设计人员需要利用相关的软件与计算机设备对图形进行设计和绘制,并且结合机电管线的相关知识,对图形进行相应的拆分。
二、BIM技术在高层建筑机电管线综合设计中的应用
(一)构建BIM模型
高层建筑的系统本身构成复杂,包括采暖系统、给水排水系统、消防系统、强弱电系统等,每一个系统都包含多个子系统,而且设备机房数量多,设备的分布排列复杂,除此之外,机电管线工程中涉及的范围广,分支管线数量多,这些问题导致了机电管线BIM模型构建的复杂性。因此在构建机电管线的BIM模型之前,深化设计人员首先要对机电管线的相关图纸进行检查,从工程合理性的角度出发,实现管线布置的和谐[3]。
高层建筑管线设计工程引入BIM技术可以对各项机电施工图纸进行相应的优化设计,为了进一步加强机电管线排布的和谐,在管线模型的构建当中,工作人员可以采取相关的设计软件,对机电系统的管线模型进行进一步的构建。
(二)管道碰撞检测
为了降低机电系统管线碰撞的概率,对机电系统进行碰撞检查时,首先要清楚碰撞检查的形式,管线综合碰撞检查包括专业间的碰撞检查与专业内部的碰撞检查,在机电管线的碰撞检查之中引入相关的检查软件,可以在检查完成后直接生成相应的模型文件,以便相关工作人员通过文件当中所表现的各项问题,对机电管线工程进行相应的调整。高层建筑所进行的管线碰撞检查工作,涉及的建筑体量较大,尤其是地下室的机电系统,管线密集,相应的工程量也较为庞大,通过专业间和专业与结构建筑的检查顺序,对地下室的机电系统进行逐层检查。首先检查管线位置是否协调,对排水管线、消防管线、采暖管线及电缆管线的位置一一排查。其次,检查管线的分布是否合理且充足,对机房设备间等地的管线进行逐一排查。第三,检查预设孔洞和埋设预埋件的位置是否符合专业施工和建筑结构的要求。第四,检查通风口与回风口之间的距离是否合理[4]。第五,检查每一个电气设备是否都有相应的线路设置。第六,检查管线的走向和净空是否需要进行相关的优化设计。从上述六个角度出发,对高层建筑地下室的管线系统开展碰撞检测工作,若管线之间发生碰撞情况,则对其进行相应的调整。若是管线与梁、柱等建筑结构发生碰撞情况,且碰撞点较多,就要对管线系统进行整体调整,若碰撞点较少,则可以采取局部调整。若管线与楼板等结构发生碰撞,得先检查结构位置预留孔洞的位置与管道位置是否相符,如果不是,就要及时调整土建模型,保证预留孔洞的位置精准。通过机电管线的碰撞检测可以对机电管线进行进一步的优化设计,保证高层建筑机电系统中的给水排水系统管线、暖通系统管线、消防系统管线、电气系统管线分布的科学、规范、合理,符合建筑工程的要求。
(三)确定设计方案
机电管线综合设计方案,通过碰撞检查与调整之后得以确立,相关的设计人员将机电管线工程模型与机电管线综合设计方案进行整合,然后将其提交给相关的监理单位。为了方便施工人员能够进一步的了解具体的施工要求与工程概况,必须将机电管线的BIM模型转化成综合的管线图、三维轴测图、动画等形式,实现BIM模型的进一步输出,方便施工人员能够直接了当地了解工程概况。除此之外,BIM技术还可以应用到机电管线工程的具体施工当中,设计人员可以通过BIM技术对机电管线工程的具体施工过程进行相关的模拟,增加工程人员对机电管线工程具体施工的了解,促进施工人员彼此之间的交流与沟通,保证机电管线工程的施工效率与施工质量。
三、结束语
机电管线的综合设计对高层建筑的施工,有着不可或缺的影响,随着计算机科学技术的进一步发展,机电管线综合设计中引入BIM技术已经是一种必然趋势,为了保证机电管线工程施工的科学性与规范性,在高层建筑的机电管线综合设计过程中,必须加强对管线模型的构建,注重管线模型与机电结构模型的结合,同时通过碰撞检测实现机电管线设计方案的优化,推动BIM技术在我国建筑工程当中的应用与发展。
参考文献:
[1]王堂锐. BIM技术在高层建筑机电管线综合设计中的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2018, 000(026):P.141-141.
[2]张晓东, 姜成杰, 邱建军. BIM技术在机电管线综合中的应用[J]. 建筑工人, 2018, 000(001):31-33.
[3]禹航, 周睿, 孙玉霞, et al. BIM技术在超高层建筑群中的综合应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(028):95-96.
[4]叶乔亭. BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用[J]. 安徽建筑, 2018, 24(05):92-94+176.