BIM技术在机电安装中的落地应用及应用前瞻

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年3月7期   作者:吕长阔
[导读] BIM在机电安装中的应用主要体现在项目招投标、
        吕长阔
        中建一局集团第二建筑有限公司,北京市 100000

        摘要:BIM在机电安装中的应用主要体现在项目招投标、深化设计、施工过程中以及竣工运维资料管理等多个部分,不仅可以显著提高效率、控制成本,还可以实现企业项目的精细化管理。
        关键词:BIM;机电安装工程;项目招投标;深化设计;管线碰撞检查;竣工运维资料管理
前言
        随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,建筑物的功能日益增加,造成建筑设备系统多、管线复杂,导致机电安装工程的难度不断提高。传统的机电安装工程中,仅是参照二维平面图施工,缺乏直观的可视效果,设备和管线布置不合理往往在施工过程中或施工完成后才发现,从而造成返工、材料浪费、拖延工期及增加成本。近年来,随着BIM技术在国内理论与实践的不断推进,在项目实施中的应用越来越频繁, BIM应用于机电安装工程中,项目招投标、深化设计、施工过程中以及竣工运维资料管理等环节,不仅可以显著提高效率、控制成本,还可以实现项目的精细化管理。
一、BIM技术在招投标中的应用
        现阶段招投标文件的制作主要以纸质文档为主,Word、Excel等Microsoft的各类软件编制的电子文档为辅,招标人及评标专家面对浩瀚的纸质投标文件,不得不凭借自己多年的设计、施工经验从中挑选合适的中标候选人,工作量大而复杂。BIM技术投标以后,通过建立三维模型,将拟建设安装工程的各道工序以3D效果直观地展示,通过3D的模型,可以清晰直观的了解整个工程的实施方案和建造完成后的效果,提高了招标人和评标专家对投标文件的接受程度,同时通过BIM技术投标也可以提前将施工中遇到的问题,如碰撞检查、净高等提前展示,可具体形象地展示投标单位的实力。同时参加竞标的单位参照招标单位提供的工程量清单,可通过BIM模型快速的得到相应的工程数据,根据拟建项目的数据科学、策略地调整自身单位的投标报价,使企业自身具备更大的竞争优势。
二、BIM技术在深化设计中的应用
2.1 管线综合设计
        机电安装工程项目越大,其设备、管线也就越多,施工难度也就越大。利用 BIM 技术的专业软件,可以实现机电专业的深化设计,根据工程的具体情况,对管线 进行科学合理的布置。项目在开工的初始阶段,各专业技术人员在进行图纸深化 设计时,同步创建 BIM 三维模型。同时根据项目进度和各专业要求,综合各专业图纸进行碰撞检查,形成碰撞审核报告,根据审核报告对设计再进行优化,生成三维管线综合设计方案,合理进行机电管线综合排布,有效安排施工工序,有于规避施工工序混乱引起的工序冲突、返工等问题。此外,还可以利用 BIM 技术开展漫游检查,可对整个楼层最终完成的管道布置进行漫游,展现机电管线整 体效果,展示机电管线及设备的空间关系及支架形式,给人身临其境的感受。
2.2 优化设计及出图
        在机电施工设计图中,标准的预制管路常以线型化的形式表现出来,各专业的管路往往存在相同标高的布置方式,如按照施工中常用的做法,在施工现场先做样板的形式,进行对比、更改、再对比、再更改,通过反复的拆改来最终确定施工方案,就导致费工费时。通过BIM技术,将各专业管线的位置、标高、连接方式及施工工艺先后进行三维模拟,按照现场可能发生的工作面和碰撞点进行方案的调整,最终实现方案的可施工性,这样就将原来需要实际改拆的工作运用电脑实现,不仅省时省力还大大节约了成本,避免了材料的浪费,同时将完成后的方案通过三维剖面图及动态漫游等方式展示给施工工人,使工人更好的理解施工方案,保证施工质量的同时更能很好的缩短工期。


三、BIM技术在施工过程中的应用
3.1 管线深化碰撞检测
        碰撞检查是指在施工前预先发现安装工程中不同部分、不同专业之间的冲突和干扰。因为硬碰撞给施工带来的影响很大,因此安装工程中的碰撞检查以硬碰撞为主。在安装工程中出现较多的碰撞为各种管道之间的碰撞、管道与桥架、管道与设备以及管道与结构之间的碰撞。利用BIM软件对各专业管线进行碰撞检查,根据碰撞检查情况,不断调整管线的空间布局,以达到最合理的综合排布效果。
3.2 预制件加工生产
        BIM还可应用于预制件加工过程。深化设计阶段所建立的BIM模型,可为各专业的施工和安装提供准确的构件信息和定位尺寸等相关数据,指导预制件的加工。运用BIM导出的数据可以极大程度地减少预制架构的现场测绘工作量,同时有效提高了构件预制加工的准确性和速度,使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式,从而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等等问题,为提高工作效率、 降低工作成本起到了关键作用。
        
3.3 现场房间标高控制
        通过土建一二次结构和安装多专业模型合成,进行管线综合优化排布,根据调整好的综合模型自动筛选出净高不符合设计规范的空间位置,并利用自动出剖面图辅助优化,有效地避免后期施工完成后再遇到净高不足的问题。
3.4 工程量计算
        施工图设计是在二维平面上绘制图纸,为了清晰表达设计内容,一些管线会避开绘制密集的区域,并不是按照实际施工时安装位置精确定位的。因此,在工程量计算时,仅按图纸无法计算出相对准确的数据,不仅不利于控制材料成本,后期和审计对量时也容易产生争议。而利用BIM可以解决安装专业中设计和施工脱节的问题。用BIM模型可以还原施工实际走向,或者把施工实际真实地反映到模型上。首先,要建立安装基本的可视化模型,在此模型上对安装工程进行三维深化设计,经过管线综合和碰撞检查,建立的三维模型就能如实的指导和反映实际安装。建模时将安装工程涉及的各种设备和管线部件等信息输入BIM模型,通过BIM模型就可以快速统计出项目的工程量信息。
四、在机电安装的应用前瞻
        当今社会的快速发展,BIM技术应用将成为施工中举足轻重一门技术,它的发展是施工行业前进的体现,它不是一款软件技术,而是一种工作方式,一场行业工作方式的革命,作为近几年进入国内的新鲜事物,成功实施案例寥寥,大多正处于摸索阶段,尽管我们在试点运行时,经历着艰辛,但我们坚信BIM可视化功能强大、协同效率高,基础数据获取方便准确等庞大功能,能给我们带来巨大的价值。未来的行业,BIM将广泛地应用于项目管理中,项目透明化管理成为必然趋势。未来的BIM技术,将推动施工企业的项目由单人单点的应用向项目全员全过程的应用迈进,并将项目集成在企业级数据库中,而大大提升企业整体运营效率。
        
结束语
        BIM可应用于机电安装工程中的多个环节,其应用不仅可以使项目显著提高效率、控制成本,还可以实现项目的信息化、精细化管理,最终达到降成增效的效果。虽然BIM应用还属于起步阶段,还需要一段时间的发展,但BIM的应用在机电安装工程中已然是未来发展的趋势,BIM必将给这个行业带来巨大的变革和发展。
参考文献:
[1]  王浩宇,游  洋.BIM与施工行业暨机电安装领域应用.安装,2011(11)   
[2]  董春海,李淑杰,周全胜等.MagiCAD软件在管线综合深化设计中的应用.青岛理工大学学报,2012(04)
[3]  王  璐.以桃仙机场T3航站楼为例,浅谈BIM技术在工程管理和机电安装中的两点应用.材料技术,2011(08)
[4]  钱  惠,吴善浒,王兴坡.BIM在机电安装工程中的应用.安装,2011(10)
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