BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用 王青1

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:王青1 郑康龙2 纪迎波3 吕晓军4
[导读] 摘要:随着社会的发展,人们对建筑工程质量的要求不断提升。
        1.身份证号码:13013219900918XXXX    2.身份证号码:13052419920209XXXX 3.身份证号码:65290119811101XXXX    4.身份证号码:22082219770811XXXX
        摘要:随着社会的发展,人们对建筑工程质量的要求不断提升。机电工程是建筑工程中的重要组成,建筑工程管线众多,设备复杂,对机电工程设计和施工的要求很高。将BIM技术应用到建筑工程设计和施工过程,可以有效提高机电工程设计的效率和质量。
        关键词:BIM技术;建筑;机电工程;设计;施工
        引言
        现如今,建筑行业逐渐朝向信息化方向发展,BIM技术也被推广应用于建筑行业中。机电安装工程是建筑工程施工项目中的重要内容,因此,对BIM技术在机电安装施工中应用的深入研究,对整个建筑工程施工的全过程控制具有良好的借鉴意义。
        1BIM技术概述及特点
        随着我国经济和建筑技术不断发展,建筑行业信息化势在必行。在国外,应用BIM技术是设计和施工企业承接项目的必要条件之一,也是施工企业核心竞争力之一。BIM技术具有五大特点,分别是:可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性。BIM技术按照真实尺寸建立模型,将工程项目通过三维形式展示出来。在工程项目开工前,对工程项目进行施工模拟、碰撞检测、分析等,提前发现设计中的错误和后期施工中可能出现的问题,及时修改和预防问题的发生。BIM技术拥有日照模拟,节能模拟和紧急疏散模拟等功能,通过BIM4D施工进度模拟能够选择合理的施工方案,通过BIM5D模拟,能够控制成本[3]。BIM技术可以对复杂的项目进行优化,有助于设计人员获取最优方案。通过应用BIM技术对工程项目进行可视化表达、模拟和优化后可以输出相关图纸和报告,例如综合管线图和碰撞报告。
        2建筑机电工程的特征分析
        2.1技术含量高,技术配合面广
        目前许多电气设备实现了自动化控制和网络信息网格化管理。建筑中的各个独立工程都有机电系统的参与,并具有很高的技术含量,此外在施工中必须与多个工种、多个施工部门(如给排水、供暖、电气、通风等部门)合作,这就给管理带来了巨大的困难。一旦协调管理出现漏洞,一些信息化系统就无法正常使用,进而会影响建筑整体的功能。
        2.2覆盖范围广
        建筑机电安装所涉及到的专业内容比较多,比如给排水专业、消防专业、电气专业等等。另外,在建筑机电设备安装施工全过程中,都涉及设备的采购、安装、调试等工作内容,因此具有通用性特征。
        2.3机电工程施工存在工期压力和技术压力
        随着技术的发展和智能化建筑的不断涌现,新技术、新设备不断出现在机械设备的安装工程中。只有克服了很多技术困难和管理困难,才能保证机电工程的顺利进行,体现其功能和建筑价值。此外,进行全方位控制与管理非常关键,机电工程施工是一个长期的过程,从施工到安装都属于机电工程的范围,因此很容易出现工期安排不当导致工期延长的问题。
        3建筑机电工程建设中BIM技术的应用
        3.1协同不同专业之间的设计
        建筑机电工程系统性较强,涉及的专业多。在设计的工作中,采用BIM技术可以有效进行机电工程的平面设计,设计人员在工作之前可以使用相应的软件,按照当地的实际情况合理设计其中的给排水、暖通、电气、消防、建筑智能化、供电等,确保整体工程施工建设的安全性,提升整体机电工程设计的合理性。在实际工作中全面搜集各种数据信息,明确设计方案与内容的应用特点与情况,利用BIM技术调整机电安装的设计方案,全面提升整体机电工程设计工作的科学性与合理性。


        3.2碰撞检测
        复杂的空间网络完全违背了二维电路的概念,必须通过三维BIM模型进行优化,以便更精确地测试蓝图的准确性。在工程电气安装过程中,检测碰撞主要是在蓝图中存在的不同管道和设备之间以及空间中的“战斗”位置之间的相互作用和调整。检测碰撞可以分为三种类型,硬碰撞、软碰撞和组件之间的重复。当两个或两个以上的机电部件相交并处于空间位置时,这种情况被称为硬碰撞。两个或两个以上的机电部件没有重叠或在空间中相互包含,这种情况被称为软碰撞(跨维度碰撞),因为它们之间的距离比任何预想的都要小。电气机械设备和管道应有足够的空间安装和维修,并按照规定更换。检测多维碰撞的功能是为所有组件提供足够的空间。在创建三维模型时,多次显示了机电元件,而在空间中完全重叠的情况称为组件复制,在专业和专业之间进行建模时会发生组件重复。例如,电缆托架显示在几个电气专业图纸中,工人可以在每个电气专业图纸中绘制电缆桥架,将发生组件的副本,组件重复会影响后期模型计算结果的准确性。
        3.3机电施工仿真
        运用BIM技术可以进行全方位的施工进度管理,即实现三维模型的构建和进度管理。BIM技术可以通过机电工程中各个学科的进度、资源分配、时间和资源需求进行统一安排,可以在这种综合模型下研究时间、空间和资源的管理优化,实现对各个环节工作情况的监控,可以获得规则制定和改进、动态管理和规则总结、施工效率监控和优化等。从大量的数据中,BIM的综合模型可以同时进行施工进度管理、机电工程资源的动态管理和优化、机电工程施工效率的优化和管理、机电工程质量管理、施工现场管理、综合项目过程的可视化分析和模拟等。这样,BIM技术可以实现机电工程中的优化分析,允许大量数据的存储和分析,进而进行机电工程过程工期的综合分析,人力物力的综合分析,以及机械现场资源优化利用的分析,从而实现机电工程的可视化仿真和演示,为工程建设提供前提支持。
        3.4成本控制
        在建筑机电工程施工中,通过应用BIM技术,并综合考虑具体的安装施工方案,能够便于造价预算管理人员对项目建设成本进行快速准确的估算。由于BIM技术可对整个建筑机电工程安装过程进行模拟分析,因此,预算管理人员可据此掌握机电工程管线实际情况,确定管道下料的准确数据,进而优化管道下料过程。另外,在施工材料的采购管理中,也可应用BIM技术对整个项目的施工细节进行模拟分析,确定材料限额配置,根据比较分析,即可确定生产计划,对工程项目造价进行科学合理的规划。在建筑机电工程竣工交付阶段,也可利用计算机技术,对项目建设过程中的IPD数据进行采集,构建完善的工程档案,为机电工程后期运行管理和维护管理提供可靠依据。
        3.5可视化技术交底
        由于人们对建筑的审美不断提高,现代建筑的结构和外貌变得越来越复杂,由此给设计人员和施工单位带来了不小的挑战,工作量和工作难度猛增。通过前期的建模和优化,对工程项目实现了可视化,利用视频对施工过程进行模拟,指导施工。利用BIM技术的可视化功能,帮助施工人员掌握现场情况,将模型与工程项目进行对比,及时纠正施工过程中的不合理现象。现场的施工人员根据可视化技术交底,加强了施工人员对图纸的理解,有效避免施工中由于对图纸的理解不到位而影响施工的情况。可视化使工程项目变得直观,尤其是针对狭小空间中的密集管线,能够清楚的看清管线的排布和走向,便于施工人员对管线进行定位,提升施工的效率。
        结语
        随着建筑建筑业的发展,传统机电工程领域所应用的二维图纸已无法满足建筑机电工程实施的需要,而依托BIM技术在该领域的应用,能很好地呈现出机电安装工程的具体情况,对施工方案做出合理的优化,为后续各环节施工提供可行指导,提高了建筑工程电气设计的质量和效率
        参考文献
        [1]潘劲松.BIM技术在机电安装项目中的应用管理[J].城市建设理论研究:电子版,2019(34):88.
        [2]罗文静.BIM技术在机电安装工程造价控制中的应用探讨[J].中国管理信息化,2018,21(2):125-126.
        [3]魏欣然,张峰,王冠杰.BIM技术在建筑电气工程设计与施工中的应用浅析[J].建材发展导向,2018,34(5):91-92.
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