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探究BIM技术在建筑设备及管道施工中的应用

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：肖建飞

[导读] 摘要：在过去，施工单位会基于二维CAD设计来完成建筑设备与管道施工，但随着工程项目复杂程度的提高，对各个专业与各个系统协调与配合的要求也在不断增加。

        内蒙古通辽奈曼旗建设工程质量安全监督站
        摘要：在过去，施工单位会基于二维CAD设计来完成建筑设备与管道施工，但随着工程项目复杂程度的提高，对各个专业与各个系统协调与配合的要求也在不断增加。在施工的过程中容易出现各类管线碰撞冲突的问题，容易造成返工与误工的现象。而BIM技术的应用可以有效解决这些问题，它可以基于三维建模来帮助施工人员了解各种管道与线路的分布情况，及时发现系统当中相互交叉与相互碰撞的管道，进而为施工提供便利的条件。基于此，本文对BIM技术在建筑设备及管道施工中的应用进行了分析与研究，希望能够为建筑施工人员提供参考与借鉴。
        关键词：BIM技术；建筑设备；管道施工；应用
        1.BIM技术在建筑设备及管道施工中的具体应用
        1.1在管道碰撞检查中的应用
        在建筑设备及管道施工的过程当中，传统的CAD图纸已经展现出了不适用性，它难以将各类专业管道之间错综复杂的衔接关系直观地反映出来。这会导致管道之间相互碰撞，不仅会对施工工期造成不良的影响，同时还会导致施工成本增加。而基于BIM技术，可以基于三维可视化的方式来对管道碰撞问题进行检查，在其中发现系统的碰撞点[1]。与此同时，还可以观察到各个管道的具体碰撞过程，找到碰撞点存在的问题，这为建筑设备及管道施工方案的优化提供了参考，提高了施工管理水平。除此之外，在碰撞检查的过程中，基于BIM技术还可以直接形成碰撞报告，并对交底的二维与三维图进行对比，这为后期的成果展示创造了条件。
        1.2在管道净高分析中的应用
        建筑设备当中的管道内部错综复杂，在施工的过程中需要最大化地利用梁内空间。而在梁内空间，需要确保管道下净空，并将管道进行上下翻设置。具体来说，在设计的过程中，需要对无压管道进行有效考虑，并遵循有压管道让无压管道的原则。在完成碰撞检查之后，还需要对管道净高进行修改，优先更改那些有压管标高的管道，同时还要遵循小管径管道让大管径管道的原则。除此之外，在这个过程中还要考虑热水管道与冷水管道之间、无保温管道与保温管道之间的冲突。在净高分析的过程中，BIM技术发挥了重要的作用，它具有功能性模块，不仅可以在复杂空间当中进行净高分析，同时还可以在不同的要求点处进行分析，这促进了设计的优化，提高了管道设计的合理性。
        1.3在系统施工模拟中的应用
        建筑设备及管道施工过程是不可逆的，各个施工环节不能随意更换，如果出现顺序错乱，不仅会对施工质量造成不良的影响，同时还会增加施工成本。而建筑设备及管道系统内部错综复杂，包含了多种类型的管道，在安装的时候，需要基于BIM技术，在虚拟环境当中快速翻模与建模，并对施工过程进行模拟，做到对管道的精准定位与综合设计，实现数字化与可视化施工。而对于那些较为复杂的施工部位，还可以预测施工过程中的难点与重点，提前做好应对措施，并基于施工动画模拟的方式来确定最佳的设计与施工方案，实现施工资源、施工场地以及施工设备之间的协调。

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        2.BIM技术在建筑设备及管道施工中的应用策略
        2.1基于云平台对施工模型进行全面控制
        在建筑设备及管道施工的过程当中，通常需要多个单位之间的相互配合与有效协调。对于具体的施工情况，这些单位还需要共同构建设计模型，并在施工的过程中对该模型进行全面监控，如果模型信息发生变化的话能够在第一时间获取相关信息。为了实现这个目标，就要基于BIM技术，使用云端服务技术来完成工作平台的建立。具体来说，业主单位确定好施工方案与设计图纸之后，就要建立起BIM模型，在这个基础上完成信息检测与数据更新的工作，这可以使各个参建单位可以通过移动终端来共享数据模型的最新发展信息，如果出现问题的话也能够第一时间发现，这为计算参数的准确性与科学性提供了重要的保障，减少了施工误差。
        2.2基于三维仿真技术完成建筑设备及管道的安装
        在建筑设备及管道施工安装的过程当中，要充分利用BIM的三维仿真技术，将设备的实际运行状态与存在的问题有效地还原出来，在这个基础上对原始设计当中的不足之处进行改正。与其他工程相比，建筑设备及管道施工属于隐蔽性比较强的工程，如果仅仅使用平面设计图进行施工的话无法满足实际要求，在安装的过程中也可能会出现大量细节化的问题。而基于BIM技术，可以通过对三维仿真图形的分析来对施工设计方案进行改进与优化，这提高了安装的效率与准确性。比如对于常见的管线碰撞问题，基于BIM技术、可以通过对整个建模过程的全面测试来避免，使工作人员有足够的时间调整与改进，缓解了设计与施工这两个环节之间的矛盾[2]。
        2.3基于BIM技术对建筑设备及管道施工进行质量监督
        对建筑设备及管道施工的整个过程进行质量监督是十分有必要的，而BIM技术的应用可以提高监督的效果，为施工质量与施工安全提供保障，降低施工现场事故的发生率。在过去的质量监督当中，技术人员会对施工现场进行抽查，并通过与施工图纸当中的内容进行对比的方式来找到不足之处。这虽然可以达到预期的目标，但是需要耗费大量的时间与人力，同时对技术人员的能力与素质也提出了较高的要求。而BIM技术的运用可以有效解决这一问题，可以在施工前期建立三维立体仿真模型，以此来对施工现场进行全面了解与有效监测，发现施工中的重要问题，并在这个基础上制定有效的解决方案。对于那些问题发生频率比较高的位置，还可以实现快速定位，并在这个基础上与三维模型进行综合对比，提出有效质疑的基础上加以改进。
        结束语
        综上所述，这是由于管道施工是一项专业广、信息量大的工程，多项专业系统与设备管道都需要被安装在较小的施工空间内，作业环境狭小、安装环境复杂。而BIM技术的运用可以提高施工质量，减少因为返工而造成的资源浪费。同时，BIM技术也是实现信息化施工的重要途径，它可以基于参数模型来对项目数据进行整合，在建筑设备及管道施工的整个周期当中实现数据的共享与传递。施工单位可以基于云平台来对施工模型进行全面控制，可以基于三维仿真技术完成安装，还可以对整个施工过程进行质量监督。
        参考文献：
        [1]曾平,王成龙,魏仁贞,陈明法.基于BIM技术在大型医院综合体施工阶段的研究与应用——以汕头国瑞医院项目为例[J].福建建筑,2020(09):109-112+125.
        [2]楼跃清,胡振中,王亮,尹奎,王兴坡,陈祥祥,李永峰,姜龙华,江涛,伍永祥,李达,杨明磊.基于自主BIM平台的建筑机电安装工程模块化生产、集成交付及运维技术[J].建设科技,2016(07):52-53.