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BIM技术在机电设计中的应用

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：农飞

[导读] 摘要：机电工程是建筑行业发展中衍生的一个分支专业，随着城市化进程的加快，机电工程也在逐渐增多、分量加重，且受功能结构的影响，对机电工程质量也提出新的要求。

        华蓝设计（集团）有限公司广西南宁 530011
        摘要：机电工程是建筑行业发展中衍生的一个分支专业，随着城市化进程的加快，机电工程也在逐渐增多、分量加重，且受功能结构的影响，对机电工程质量也提出新的要求。为保证机电工程质量，在机电设计中合理应用BIM技术就成为研究的重点。本文就对BIM技术在机电设计中的应用展开详细分析探讨，以供借鉴。
        关键词：BIM技术；机电设计；应用；
        机电工程不仅是建筑工程的重要组成部分，在人们日常生活及生产中的作用也是不容忽视的。随着建筑工程中不断提高机电工程的重视，BIM技术在机电设计中的应用就尤为必要，不仅可提高工程质量，还能解决以往设计中存在的问题，完善系统设备的功能。
        1.BIM技术
        BIM即建筑信息模型，是研究建筑学、工程学、土木工程学等专业的重要工具。BIM是通过三维立体模型的构建，物件导向功能及专业学科知识的融合，构建完整模型体系的一种方式，能够将建筑工程具体情况直观展现出来，推动后续工作开展。目前BIM被广泛应用到建筑行业中。
        2.BIM技术特点
        2.1模拟性
        BIM可以将工程整体情况以三维模型形式展现出来，并对实际工作情况予以真实模拟。工作人员通过观察模型，即可了解实际作业情况，给出科学指导，完善施工和管理方案。将BIM应用到机电工程中，有助于完善各环节设计工作，维护设备设施、暖通系统的合理性，减少偏差或失误的产生。
        2.2协调性
        BIM在机电设计中的应用能够将工程所需资料实施科学处理，形成标准化文件，为管理人员工作落实提供可靠依据，保障各环节作业间的协调性，缓解施工矛盾。BIM协调性的发挥，可保证工程建设质量和进度，优化机电设备系统功能性。
        2.3协同设计
        协同设计可为设计人员提供多角度分析问题的机会，结合建筑工程、机电工程的具体要求，展开深入分析，从而给出完整的设计方案，推动后续工作的顺利开展。
        3工程深化设计
        以某市一栋高端幼儿教学综合楼机电设计为例，该项目中包含的内容有给排水系统、暖通空调系统、电气系统、消防系统及智能控制系统等。
        3.1难点及应对措施
        1）专业内容多
        本项目中涉及到的内容包括电气、智能控制、暖通、给排水、燃气等，专业内容繁杂，且每个环节间都存在一定联系，交接作业的复杂性较强，设计进度与成果的把控存在较大难度。
        本项目借助BIM正向设计模式开展设计工作，实现专业间的整合和跨区间处理，构建完整的信息数据模型，加快信息数据交流共享，增强各环节协调性，以及部门的协作性，减少因沟通不畅产生问题。BIM协同设计管理，整合多专业的设计成果，将协同设计管理平台作为基于三维模型的在线交流渠道，设计人员在平台中对完成的设计工作实行联合审查，使设计人员之间的沟通更加清晰和全面，设计成果更加准确。
        2）设备管线复杂，平面图纸无法完全表达
        本项目由于涉及到的机电系统种类较多，建设中需安装的管线数量也明显增加，如通风空调管道、给排水管道、消防管道、强弱电线路等。其中地下室层高受限，存在多处标高较大变化，且立体车位较多，一旦处理不当，不仅会加剧现场环境的混乱性，还会影响施工质量及使用安全。另外，这些复杂管道线路如果仍利用传统的二维图纸规划方式，很难做到全面、准确表达，会带来较大的危险和经济损失。
        为此，需要利用BIM模型对实际情况展开科学管控，建立完整的BIM模型，对各建筑结构环节关系实行清晰表述，将其所需设备设施，管线连接位置及走向直观展现出来，便于检查，及时找出不合理及安全隐患之处，避免实际作业中矛盾冲突的产生，给出完整、清晰的图纸设计。

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BIM三维可视化的表达方式可辅助二维图纸表达，展示工程中复杂的管线设备的空间排布。利用BIM技术，预先解决管线碰撞冲突的问题，减少由此产生的变更，降低施工和管理的成本。
        3）管线安装难度大
        本项目为高端幼儿教学综合楼，建筑装修效果及安全性的要求较高，但由于项目中涉及到管线数量相对较多，而安装和维修空间有限，同时要兼顾后期教学需要预留的调整空间，这为设计、施工作业开展带来了较大的精度要求。设计中，需要在现有的空间范围内，开展科学规划，注重安装质量，确保系统的正常运转。
        BIM模型在其中起到了方案筹划和检验作用，在模型中可对真实场景加以模拟，观看过程中可了解其中存在的问题，并加以调整，完善安装方案，科学规划安装流程。同时在BIM模型中，可将安装难点环节显示出来，做好前期规划和处理，编制合理的解决方案，确保安装可控。
        3.2BIM在机电设计中的应用
        1）正向设计模型创建
        在了解本项目涉及内容后，利用多种BIM软件开展正向设计工作，同时建立建筑、结构、电气、暖通、智控等专业模型，结合现有规范要求，对模型内容实行分析探讨，加强设计合理性。再者，设计中再者各部门沟通协调，优化模型建设质量。
        2）冲突检测及综合优化
        由于本项目同时设计内容较多，为避免发生冲突，应开展现场视察、碰撞检查等作业，对存在的碰撞和冲突问题予以快速解决，注重各项目的细化处理，保证设计的可行性。再者，根据BIM模型开展设计内容审核及综合优化处理，提交完整的审核和综合优化报告，交由相关负责人审批，促进作业顺利进行。
        3）辅助设计
        辅助设计多是指二维图纸设计。在机电设计中，最终呈现效果还是会通过二维图纸展现出来的。但传统二维图纸在表现上存在自由性不高、不能灵活性核查等问题，很难实现图纸间的碰撞检查，进而出现很多错误、漏洞，降低机电工程质量。而在应用BIM技术后，二维图纸和三维图纸间的转化更加灵活，且利用三维模型可识别图纸中存在的问题，并加以优化，之后以BIM模型为基础形成平面、剖面、详图等视图，参照相关标准，形成满足审批审查、施工要求的二维图纸，尽可能减少传统设计手段中图纸表达不一致的问题。对于复杂部位，可采用三维透视图等方式对设计加以补充说明。
        4）模拟使用
        在模型中对影响教学使用、火灾疏散等场景进行模拟，对影响的设备突出物、管线等进行优化，保障后期使用安全。
        5）工程量计算
        本项目工程由于涉及内容较多，管道线路复杂性强，且涉及的管配件数量较多，为推动工程的顺利进行，则需要借助BIM技术完成工程量的精准计算，合理划分工作任务和目标，降低工作压力，提高各环节作业的质量。借助BIM信息联动性特点，还可对存在的设计变更内容加以及时了解和掌握，在模型内直接调整，完成工程变量计算，以加强工程量计算的准确性，防止重复作业。
        4结束语
        总之，BIM在机电设计中的应用，既能降低工作难度，做到全面管控，又可高效解决以往设计中存在的复杂难题，优化设计内容，推动工程作业的有序开展，以此确保建筑机电工程的整体安全性。
        参考文献：
        [1]郑周寅.BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用[J].中国建设信息化,2020,No.113(10)
        [2]姚伟.浅析BIM技术在机电工程深化设计中的应用[J].绿色环保建材,2019(8)
        [3]董大名.多种BIM技术在机电安装工程设计与施工中的综合发展与应用研究[J].产城(上半月),2019,000(005)
        [4]彭超.试析BIM技术在建筑机电安装深化设计中的应用[J].建筑技术研究,2019,002(006)
        [5]贾彦.BIM技术下的建筑机电设计与施工管理分析[J].轻松学电脑,2019,000(031)