建筑设备中BIM技术的应用分析

发表时间:2020/7/16   来源:《建筑实践》2020年39卷第6期   作者:1董艳芳 2范志军
[导读] 在建筑工程的建设和使用过程中,对于建筑设备的应用和管理一直都是工程项目管理工作的重点内容。
        摘要:在建筑工程的建设和使用过程中,对于建筑设备的应用和管理一直都是工程项目管理工作的重点内容。近年来,伴随我国建筑工程技术的不断进步,BIM技术逐渐在建筑行业得到了广泛应用。将BIM技术与建筑设备管理工作相结合可以有效提升设备管理工作效率,减少不必要的支出,为建筑工程创造更大效益。鉴于此,文章对建筑设备中BIM技术的应用进行了研究,以供参考。
        关键词:建筑设备;BIM技术;应用研究
        1建筑设备BIM技术应用的价值
        BIM技术即“建筑信息模型”,建筑信息模型涵盖工程的所有专业信息、功能与性能要求等信息,把工程从设计到运营管理的全寿命周期内所有工程相关信息全部整合到模型。BIM技术是一种多维度(空间、时间、成本、安全等)模型信息集成技术。随着物联网技术、大数据技术以及人工智能技术的发展,BIM已经成为建筑设备工程开展中不可或缺的部分,可以显著提升工程质量,缩减工程成本,提升工程技术人员培训的系统性。进入到新时代以来,我国建筑工程行业蓬勃发展,对于建筑设备的要求也不断提高,尤其是在目前智慧城市、智慧电网、工业互联网发展的背景下,大规模的城市化建设,不断提升建筑设备的复杂性要求。很多建筑工程项目设计越来越多元,要求的设计周期越来越短,大部分建筑工程都存在工期紧张的情况。在这样的背景下,应用BIM技术指导建筑设备管线具有显著优势:(1)可以显著提高整个设备的安装和使用效率,合理调整建筑设备的建造、运营、维护的各项生命周期,全面降低整个建筑设备工程的成本,提高工程质量,促进整个建筑工程设备项目提升质量;(2)现代建筑设备当中应用BIM技术,主要是进行管线碰撞设计运用分析,提高工程设计的科学性,降低整个施工阶段可能存在的错误,避免造成不必要损失,优化整个建筑空间的细节等等;(3)应用该技术可以实现对项目设计的协同管理,提高整栋建筑智能化水平以及通讯效率,打破不同建筑结构之间的空间限制,避免施工单位、运营方、业主三方之间存在隔阂与界限,引导三方优化了解建筑的建造周期,提高全生命周期的应用价值。
        2、BIM技术在建筑装备机械化施工当中的应用
        现如今,建筑工程正在朝着机械化、自动化、数字化的方向不断发展,尤其是人工智能技术的应用,显著提高了数控技术与BIM技术的结合有效性。通过BIM技术进行相关分析,可以对现场的实际施工进行有效模拟,帮助机械手将管材以及相关附件,按照数控操作模式,摆放在指定位置,避免堆放混乱和材料二次搬运,影响材料的质量,造成现场施工秩序混乱。应用BIM技术,还可以对本区域存储的各项管材进行耗损分析,从而对材料的进场以及订单的延续,提供更加精确的数据支撑。BIM技术结合实际的搬运线路,可以显著避免多运、漏运、错运,尤其是在一些超高层建筑的建造当中,通过这种BIM技术运用,整个施工成本可以下降10%~20%。通过上述分析可以看出,BIM技术可以提高管线碰撞检查的优化程度,对管材及附件管控进行优化,并组织机械施工,提高智能化水平。也就是说,应用在现代管线综合化管理过程当中,可以:(1)显著提高管理的直观性,方便施工管理人员以及设计管理人员,对于现场情况进行精确了解;(2)避免由于孔洞预留不足、施工人员不到位等管理因素,造成的返工、窝工、工期延续现象;(3)保证实际的施工质量,提高建筑装备的信息化管理水平。4BIM技术在建筑设备节能方面的应用近年来,整个建筑的智慧化发展趋势显著,在所有的设备耗能当中,中央空调以及其他暖通空调设备,能耗占比最高,约为55%;其次为照明消耗、消防消耗、办公自动化消耗,比重约为25%、15%、5%。应用BIM技术可以对暖通空调系统照明系统进行显著的节能设计,使其符合我国《建筑节能工程施工质量验收规范》当中的相关要求。

通过四维施工模拟、三维空间布置、5D管理、机电安装等相关的BIM技术,进行精细化施工方案设计、精细化施工管理,并对人工作业的粗放化问题进行有效分析,提高整个建筑装备施工的高效协同能力。
        3、BIM技术的建筑设备运维管理中的应用
        BIM技术核心是信息,模型是建筑信息的承载体,利用BIM模型将建筑以及设备虚拟性的呈现,集成项目各方参与者提供的项目数据信息,实现BIM技术在设备运营维护阶段的高效、信息化管理。首先利用BIM软件建立建筑及设备模型,管道线路上的仪表阀门等附件依照精度需求建立,在模型建立过程中将各专业设备的相应名称、型号、规格、出厂日期、制造厂商和使用年限等基本信息录入,便于后期的的设备运维管理的顺利进行。目前的市场中有各种基于BIM的设备运维管理平台,在基本模型建立完成后将模型数据导出并载入运维管理系统之中,在运维平台中进行设备信息查询、设备报修以及计划性维护等操作。
        4、BIM技术的建筑设备运维管理中的应用
        虽然BIM技术在理论上可以为建筑设备运维管理降低成本,提高经济效益,但在落地实施BIM方面并不能畅通无阻。对于已有建筑工程来说,大多数是建成多年的楼宇,其空间格局、水电管道、消防设施等均在历年运维过程中一定程度上已经相应改变,隐蔽的管道线路也无法准确定位,现场和原有图纸资料大多已经不相符。在BIM建模初期需要不断通过现场比对来更新,部分隐蔽管线需要借助三维激光扫描技术采集三维空间点云数据,利用点云数据转化生成点云模型。BIM技术需要提前规划运营,需要以BIM为理念来进行设计、建造,集成项目全寿命周期的数据资料。BIM技术应用在设计和施工阶段已经逐渐成熟,所带来的价值被大众认可,但在运维管理阶段还处于起步阶段,没有成熟的运维市场环境和清晰的运维模式,运维管理阶段少有BIM专业人才培养。虽然设备运维管理系统终端使用只需进行一定的培训就可操作,不需要高技术人才。但是由于BIM软件的性能强大,在运营阶段需要专业人才队伍定期对BIM模型进行修缮并且对运营阶段的管理信息进行安全维护。运维管理部门不需要有自身的BIM团队,但需要对BIM专业了解的管理人员。
        结语
        综上所述,建筑设备的管理不仅仅是维保,从严格意义上说,建筑设备管理是一个多维度的系统性工程,涉及了设备、人、环境,包括设备的使用、保修、诊断、维护、维修、分析、优化等内容,将运维所有维度的管理需求整合的集成管理系统才是一个科学合理的管理系统。建筑设备运维管理过程中含基本信息和运维信息,将BIM技术应用于此阶段能使基本信息和运维信息都能完备的储存,且使信息数据查询更简单快捷,节约时间成本、人力成本。所以,相关管理部门应不断强化对BIM技术的研究和应用,进而有效提升建筑设备的使用和管理工作质量,促进建筑行业的持续稳定发展。
        参考文献:
        [1]杨国利,王莘晴,杜佳芝.基于BIM的土建类识图课程信息化培训改革探索———以建筑设备工程识图为例[J].职业,2019(4):38-39.
        [2]徐家良.建筑设备管理信息化在中国的发展和应用[J].山东工业技术,2014(22):192.
        [3]王巍,刘军文.试析基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发[J].城市建筑,2015(8):77.
        [4]苏元颖.BIM在建筑工程建设和运营中的作用及实施[J].中国医院建筑与装备,2014(1):27-35.
       
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