建筑机电工程建设施工中BIM技术的有效运用分析

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:曾彦虎 金玉峰 冯登 马晓明
[导读] 摘要:随着我国城市化进程的不断推进,人们对于建筑的需求也在不断提升,建筑工程呈现出规模大、机电各专业管线排布复杂、协调难度高等特点,而传统的二维设计方案具有一定的局限性,无法应对机电工程建设施工中的一些不可预见性问题。
        (中建新疆建工(集团)有限公司  新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市  830002)
        摘要:随着我国城市化进程的不断推进,人们对于建筑的需求也在不断提升,建筑工程呈现出规模大、机电各专业管线排布复杂、协调难度高等特点,而传统的二维设计方案具有一定的局限性,无法应对机电工程建设施工中的一些不可预见性问题。将BIM 技术应用到机电工程的建设之中可以对建筑工程进行模拟实现,从而有效的解决可能遇到的问题,缩短项目施工的周期,将BIM技术运用到建筑施工中也是我国建筑行业发展的重要方向。因此,笔者就建筑机电工程建设施工中BIM技术的运用展开论述,旨在为我国建筑行业的可持续发展贡献一份力量。
        关键词:建筑机电工程;建设施工;BIM技术;运用
        一、建筑机电工程建设施工中BIM技术应用的必要性
        (一)传统的二维深化设计存在缺陷
        深化设计就是根据施工过程中出现的情况对原有的设计图纸进行修改与补充,修改及补充后的图纸更加贴合现场的施工状况,深化设计主要可以分为以下两类,首先是专业工程的深化设计,该深化设计方式是指在确定供应商及设备的品牌后,根据设备的特性进行二次设计,其次是管线布置综合平衡深化设计,该深化设计方式是指将暖通、电气、消防等管线进行综合考虑,绘制出管线间的交叉点,在具体施工过程中应对交叉点进行特殊处理,处理时应遵循以下的准则:在保持管路功能的前提下,小管让大管,有压让无压,通过调整使得管线布局趋于合理。
        随着城市化进程的推进以及建筑工艺的不断发展,建筑项目呈现出复杂化的趋势,基于上述背景,若采用传统的二维设计方式,将有可能导致管线碰撞、管线与结构件碰撞等问题,从而影响施工人员的分析,给建筑机电工程建设施工带来一定的困难,此外,由于结构复杂,很有可能会因为标注不清而导致返工,浪费了大量的人力资源以及建筑材料,建筑机电工程的安全性也受到了影响。为了预防上述问题的发生,传统二维设计常采用深化设计来协调各专业的布线,但该方法具有一定的局限性,只能在二维环境下对管线的位置进行调整,大多数情况下均采用机械的叠加方式,在确定各类管线的位置后确定各管线的原则性标高,然后对特定的部位画局部剖面图,但该方法的弊端较为明显:首先,管线重叠的地方仅能凭借肉眼识别,而肉眼观察很有可能会导致一些细节问题的遗漏,从而容易导致碰撞问题的发生,突出体现在管线与梁之间的碰撞。其次,管线碰撞不能有效解决,一处碰撞解决后,由于整体的连贯性,很有可能会导致新的碰撞产生。再者,管线标高位置不精确,二维平面图所反馈的信息有限,无法准确发现管线碰撞的位置。
        (二)BIM技术在设计中的优势
        对于一些结构复杂且规模庞大的工程项目,采用三维管线综合设计可以大幅度提升设计的准确性与可靠性,通过将参数键入到系统中可以构建出三维模型,基于BIM技术构建三维模型既是对设计的一次演练,也是对设计进行校正的过程。通过对三维模型进行分析,可以发现二维模型中所隐藏的一些问题,问题通常分为以下两类:一类是规范性、关联性较差,但与专业联系较为密切的问题,另一类是专业性的空间高度不吻合问题,上述问题具有较强的隐蔽性,基于二维模型进行校验很容易被忽视。
        通过运用BIM技术,可以大幅度提升建筑机电工程建设施工的可靠性,由于机电工程建设施工需要基于不同的环境,在具体施工过程中很有可能需要对管线设计进行调整,由于整体的连贯性,原先设计的管线长度及弯头数量均会产生变化。在二维深化设计中,系统参数的计算均是基于平面图,而实际施工则是三维立体结构,由于实际与理论之间的偏差,导致结果的可靠性及准确性大幅度下降,若理论值与实际值相差较大,很有可能会导致返工,从而造成人力资源以及材料的浪费,甚至可能会导致项目工程的逾期。

基于三维结构的BIM技术则可以更为高效的解决上述问题,当需要对模型的参数进行修改时,只需要借助可视化设备进行修改,便可以及时产生修改后的结果,大大提升了数据计算的准确性及效率。
        二、建筑机电工程建设施工中BIM技术的应用
        (一)基于BIM技术在机电设计中的研究
        在传统的二维模型中,为了使得二维平面图更为精简,对于一些部分进行了省略,如:保温层等,而在BIM技术中则将省略的部分均展示出来,更便于发现机电设计中存在的问题,提升了问题修改的效率,而在二维模型中需要先做样板,再对比修改,浪费了大量的人力成本。BIM 建模软件根据机电专业的深化设计进行管线综合,并进行碰撞试验。综合管线设计工作主要如下:首先是预留预埋孔,将可能用到的动进行预留,并根据实际情况对管线的走向进行调整,若预留洞存在误差,需要对管线的走向调整,需要将调整的结果反馈到施工设计图与BIM模型中。通过将BIM技术与建筑机电工程建设施工相结合,可以把各类管线的位置、标高、连接方式和工艺进行3D模拟,模拟出碰撞点并根据模拟的情况进行调整,有效减少方案确定后存在的问题。同时,用计算机对改拆项目进行模拟,可以确定最为科学的方案,既可以减少材料的浪费,也可以缩短建设的成本,帮助建筑企业实现成本控制。
        (二)基于BIM的管线碰撞研究
        建筑机电工程建设施工中需要考虑到水、电、暖等管线的碰撞问题,针对施工中出现的管线碰撞,常需要进行工程拆除以及重新施工。项目工程在施工前运用 BIM 技术可以把各专业的结构放在同一个平台上进行施工的模拟,进行碰撞的检查,提前察觉项目现场会出现的保温层、工作面、检修面等碰撞和冲突。
        (三)基于BIM的净高分析研究
        基于BIM 的净高分析研究主要包括以下几个方面:首先需要制作一个检测标高的过滤器,根据相关参数设定过滤器颜色,当管线标高不符合相关要求时,便会展示出过滤器所设定的颜色。其次是利用碰撞检测方法对天花板标高进行检测,通过BIM技术可以提升检测的效率及可靠性,缩短净高检测的时间。
        结束语
        综上所述,BIM技术的产生于发展对建筑行业产生了颠覆性的影响,传统建筑设计方案存在许多弊端,如:施工冲突、造价估算不合理、共享性较差等,BIM技术可以大幅度提升建筑施工的经济效益与社会效益,具有广阔的发展空间。
        参考文献
        [1]初倩倩.现代建筑机电工程中的BIM技术应用分析[J].信息周刊,2019,000(019):1-1.
        [2]张小琳.BIM技术在公共建筑机电工程中的应用研究[D].2019.
        [3]欧阳婷,刘锋涛,李豫姣.建筑机电工程建设施工中BIM技术的应用研究[J].住宅与房地产,2020,No.574(15):204-204.
        [4]陈慧.BIM技术在建筑机电工程中的应用分析[J].中国室内装饰装修天地,2020,000(006):374.
        [5]刘芳芳,张志龙.BIM技术在建筑机电工程中的应用分析[J].环球市场,2019,000(017):375.
        作者简介
        曾彦虎(1986-12-31),男,汉族,籍贯:四川省乐山市,当前职务:项目总工,当前职称:工程师(机电),学历:本科,研究方向:建筑电气。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: