BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年12月36期   作者:马芳
[导读] 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
        马芳
        身份证号码:37250119810511****
        摘要: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弥补,构建出相关的数据模型。
        关键词:BIM技术;建筑机电;设计与施工
        引言
        进入21世纪以来,我国经济社会发展极为快速,城市化建设的进程也不断加快,因此,我国的各类建筑物越来越多。随着人们的生活水平越来越高,对建筑物的功能提出了更多的要求。为进一步完善建筑物的功能,保证建筑机电工程的质量,很多施工单位开始应用BIM技术。在我国的机电安装工程中,BIM技术的应用不仅提升了机电安装工程的施工效率,还有效提升了施工水平。
        1 BIM技术概念
        BIM是Building Information Modeling的缩写,为建筑信息模型。通过信息模拟系统实现土木信息的真实模拟,能实现在线复原建筑构件、工程进度等几何信息和非几何形状信息,实时监控建筑工程。目前,BIM技术在建筑行业的应用范围很广,在维护建筑工程安全稳定发展方面发挥着非常重要的作用。从BIM技术的优势性出发,分析数字表达、信息资源共享、工作过程的全监控和同步建筑工程工作的特点,可以令其有效地应用于大规模的机电工程管理。
        2 BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用
        2.1施工准备和现场布局
        在建筑工程机电安装时,要对施工现场进行布局,选择合理的材料存储方式和运输方式,实际安装的过程中还要合理地应用BIM技术,保证其能够做好现场的规划和布局,建立起满足工程需要的3D模拟图形,在实际进行施工中,还要对材料的数量和型号进行明确,同时BIM技术可以和GIS技术相互结合到一起进行应用,工作人员通过将所需要的地理信息数据直接输入到BIM参数模型中,将这些数据可以转换成为施工现场所需要的数据资料,这样不仅可以简化施工流程,同时最大限度上节约工程施工时间。
        2.2建立施工模型
        传统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,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。
        2.3管线碰撞检查
        通常,公共建筑都具有丰富的功能性,其内部管线布设的要求也相对较高。由于需要布设的管线和设备数量多且功能性复杂,所以在管线集中区域十分容易发生管线碰撞问题。此外,传统的二维平面设计过程往往无法兼顾管线设计的合理性和美观性,从而导致管线碰撞问题频发,这些管线碰撞问题将会对机电工程的质量以及建筑的使用安全性产生极其严重的不良影响。在实践工作当中,BIM技术的应用还应该表现在其对管线碰撞问题的检查当中。在这一环节,设计人员需要先明确管线碰撞的常规类型,然后基于建筑工程的实际需要完成管线的碰撞检查工作。机电安装环节最为常见的管线碰撞是实体之间的硬碰撞。其实,在实践中还存在软碰撞,即两个实体之间虽存在管线碰撞,但是在一定的条件下这种碰撞是被允许的。此外,管线碰撞还包括间隙碰撞和重复项碰撞。当两个实体之间的间距与工程的施工要求不相符时,就容易存在间隙碰撞;而当两个完全相同的实体存在空间上的重合时,则会出现重复项碰撞。从本次工程的实际情况来看,地下1层以及地上的功能性房间是机电安装工程的主要施工内容。以梁下管线布置为例,施工人员需要布设2根型号为DN500的纵向冷冻水管、1根尺寸为1500mm×300mm的补风管,还需设置1根污水管和3根消防管,其管线型号皆为DN150。而在横向管线布设方面,需要设置6根冷冻水管、2根生活水管和2根消防水管。因此,在布设管线时,不仅需要满足其功能性需求,还需要强化对交叉位置管线设计合理性的重视,同时兼具美观性的要求。基于此,相关工作人员需要合理应用BIM技术,理顺管线布置的顺序,指定合理的方案,以提高作业有效性。比如,在布设设暖通管道和配电线路时,设计人员可以应用BIM软件首先完成管道模拟布局,通过呈现出来的立体直观的模型检验平面设计图纸的合理性。借助于BIM三维模型,能够优化管线的排布方案,以最直观而立体的方式展现复杂区域的设计需要,进而实现对管线密集区域的深化设计,从而提高作业成效。
        结语
        综上所述,随着我国科学技术持续发展,人们对于工程的要求不断地提高,建筑机电安装项目的数量持续增加,以往的安装方法已经无法满足现如今建筑机电安装的需要,随着BIM技术的出现,提高了机电安装工程的质量和效率,通过建立起3D模型,能够让施工人员直观观察到项目每个环节,在此基础上,要建立起完善的管理和控制体系,保证安装技术的整体水平得到提升,促进我国建筑行业持续稳定的发展。
        参考文献
        [1]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].建筑·建材·装饰,2018,34(5):91-122.
        [2]张晋平.浅谈BIM在建筑电气设计中的应用现状及展望[J].建筑与装饰,2019,56(15):103-128.
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