张科
中建安装集团有限公司 福建福州 350000
摘要：目前，高层建筑在我国逐渐增多，本文首先对超高层建筑机电安装工程的概况进行了介绍；其次，认为BIM技术应用于超高层机电安装工程时，节约成本、对施工全过程管理起到良好的辅助作用、通过BIM虚拟超高层建筑模型对管道和支吊架等设备进行预制加工等优势；最后，围绕BIM建模实施过程、基于BIM技术的超高层建筑机电管线综合优化分析等BIM技术应用于超高层机电安装的控制要点展开分析，以供参考。
关键词：BIM技术；超高层建筑；机电安装工程；管线综合优化
引言
BIM技术主要将其相关设计和施工环节工程信息和数据通过模型展示出来，为工程施工提供出技术支撑，这样可以为工程施工提供出技术支持，提高施工效率和质量。通过合理应用BIM技术中的3D技术，施工企业可以对工程资料和数据进行及时的采集，将其所采集的数据信息进行有效的分析，构建出相关的数据模型。
1工程概况
本项目为办公建筑，总建设面积199107.03平方米（约20万平），建筑高度229.8m，一级耐火等级，抗震设防烈度7度，设防空地下室。建筑地上50层，商业空间设置在地下一层、地下二层，裙房一层和塔楼二层，层高分别为5.5米、5.5米、14.2米和8.4米，办公空间设置在裙楼的2～3层，塔楼的4层～15层、17层～31层及33层～50层，层高4～15、17～31层均为4.2米，33～50层为4.5米；位于16层和32层的设备及避难层将塔楼自然的分为低、中、高三个区域，16层层高为5米，32层层高为6米。地下三层至地下四层为车库与设备用房，层高为3.8米、地下五层为设备用房及六级人防。
2BIM技术应用于超高层机电安装时的控制要点分析
2.1建立施工模型
从理论上而言，以信息模型直接指导建筑施工具有可行性。但是在当前的施工现场，相关工作人员仍需要将三维模型转化为标准的二维图纸才能够实现有效应用。传统的机电工程安装环节会使用二维设计图，若建筑的机电工程项目较为庞大，则其中的管线以及设备布局等设计要求也相对较高，一旦出现设计不合理，就会导致管线碰撞，进而使得施工成效大幅下降，甚至引发安全故障。所以，如若在此环节应用BIM技术完成模型绘制，即可以有效地提升施工图纸的设计水平，进而规避建筑施工风险。首先，技术人员需要做好软件的选择工作。软件选择是BIM模型建立过程中的首要环节，应用软件选择的合理性与科学性将会显著影响BIM模型的完整性和实用性。目前，可用于BIM建模的软件较为丰富，笔者以Ｒevit系列软件为例开展了有关于软件选择要点的分析。该系列软件专业性强且配套软件全面，能充分满足民用建筑的建模需求，实用价值极高。所以，在本次工程中以Ｒevit系列软件就可完成项目整体的BIM模型设计工作。其次，设计人员需要做好模型绘制工作。相比于传统的二维设计，BIM技术具有更加明显的应用优势。从根本上而言，BIM技术可将传统的二维平面设计转化为三维立体结构设计，这样一来就能够让相关工作人员更加充分和具体地了解设计方案。在模型绘制环节，相关工作人员需要在本地文件当中完成创作，还需要将本地文件实时上传至文件中心，与其他设计人员进行信息共享与协同设计。在使用Ｒevit软件开展绘图工作时，工作人员需要保证其所呈现出的结果与CAD制图中的二维平面相统一。即是说，应用BIM技术所绘制出的效果图，其内部的连接管线或标注内容应该与二维平面图保持一致。当然，由于Ｒevit可以实现平面和三维立体之间的随时切换，所以可以进一步保证设计图内部标注以及管线连接的合理性。从设计整体而言，Ｒevit软件所表现出的便捷性、共享性和可视图性大大提升了模型设计和建立环节的科学性。最后，设计人员需要合理应用深化设计插件。
目前，在国内大部分的建筑机电安装工程中都应用了BIM技术，这使得该项技术在国内实现了迅速发展。同时，为了能够进一步满足国人的操作习惯，实现更加高效的建模和应用，业内人士也设计出了相关的插件和软件，以实现设计效率的提升。比如，鲁班公司的系列软件或宏业科技设计的BIMspace软件都能够使BIM技术的应用效率得到提升。同时，为了能进一步深化Ｒevit的设计质量，技术人员也设计出了如品茗、蜂鸟、橄榄山等插件，这些插件都能够有效地提升建模效率，使BIM模型建立的科学性和实用性得到提升。
2.2管线设计和机电设备测试应用
在对建筑机电安装建设中，通常会碰到管线碰撞的情况，然而BIM技术是可以最大限度上避免管线之间的碰撞，在实际进行安装的时候，BIM技术可以对施工技术流程进行优化，技术人员要根据现场的情况合理地对设计流程进行优化，保证其能够对施工数据信息做出更加全面了解，在此基础上设计出工程的施工图。在此之外，在设计中应用BIM的技术可以将原来复杂的手工图纸通过智能模型进行合理的转换，通过智能模型可以让施工人员充分地了解施工安装细节，降低施工中出现的错误。工程设计中BIM技术也是能够为施工人员提供出准确的信息，对管线的设计做出合理测试，降低管线出现碰撞的概率。
2.3布局设计
众所周知，通过传统的管线设计方式，施工人员无法看到工程的内部结构的，因此，在施工过程中会出现各种各样的问题。依托BIM技术不但能够提升设计的精准度，还可以让施工的效率得到提升。该技术可以把平面图纸以三维模型的模式展现，确保所有位置的管线设计都比较恰当，布局达到理想状态。在施工期间，不管产生何种问题，皆可依托该模型来处理。
2.4基于BIM技术的超高层建筑机电管线综合优化分析
在超高层建筑机电安装过程中，最大的难点在于：一旦出现机电管线甚至是管道冲突现象时，如果仅仅按照传统的规范避让总原则，即“电让水、水让风、小管径让大管径、冷水管让热水管、有压管让无压管、重力排水管优先”等进行处理，不仅不会解决问题，反而会受超高层建筑结构设计的特殊性的影响，使问题扩大化。在BIM软件中，Navisworks功能能够围绕建筑中各系统之间的“冲突”提供解决方案。比如在本文选用的超高层建筑机电安装案例中，通过BIM软件Navisworks功能检测出的多系统之间的碰撞超过6000余处，其中，仅仅两层地下室以及5层商业区中，机电专用管线走向出现“缠绕”、“碰撞”等问题近1200处，管线与结构构件发生碰撞处超过160处。如果按照传统的解决方式，发现一处问题解决一处，不仅工程量浩大，且在“解决问题”的过程中，很可能引发新问题。故通过BIM机电模型，对管线“缠绕”现象进行梳理，找出“互不影响”、“节约空间”的最佳方式，使问题得到根本性解决。
结语
综上所述，BIM技术在公共建筑机电安装工程中的应用，可以有效提升工程施工质量和管理成效，并能发挥出节约施工成本、提升建筑单位满意度的作用。在本次案例工程之中，通过对BIM技术的应用，不仅有效地解决了管线布设、灯具安装、吊顶设置等施工的重难点，而且借助其可视化功能和进度模拟功能也大大提升了本次工程的作业质量，从而增强了机电安装施工的有效性和安全性。
参考文献
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