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建筑机电安装工程中BIM技术的应用王宣

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：王宣

[导读] 摘要：BIM技术在20世纪70年代被提出，其主要思想是利用可交互的图形语言来展现建筑的细节，实现对于该造型的复杂的输入以及输出和修改，同时还可以根据图形的属性进行数据的分类统计。

        天津奥特浦斯机电设备有限公司天津 400409
        摘要：BIM技术在20世纪70年代被提出，其主要思想是利用可交互的图形语言来展现建筑的细节，实现对于该造型的复杂的输入以及输出和修改，同时还可以根据图形的属性进行数据的分类统计。在大型的建筑工程中，经常使用BIM技术进行机电安装的设计。通过使用BIM技术进行建立模型并设计施工，进行碰撞检测以及管线综合，能够有效地解决在机电安装中遇到的管线问题以及碰撞问题，提升施工的效率和质量。
        关键词：BIM技术；建筑机电；机电安装工程
        1.BIM技术在建筑机电安装施工中的应用价值
        1.1有利于加快施工进度
        通过构建三维模型，直观展示出建筑物的结构、各设备的安装状况和管线排布，可以降低错误率，加快施工的进度。其次，基于BIM的施工管理系统，可以合理安排每位施工人员每天的施工任务和机械使用，降低人员的窝工率和机械的闲置率，提高施工效率。最后，基于BIM的装配化施工，尤其通过产品预制，在保证进度、美观的同时，减少现场制作的施工时间，进而加快施工进度。
        1.2有利于节约施工成本
        首先，通过算量插件，可以直接计算出模型中各种材料的工程量，通过碰撞检查和模型深化，降低了返工率，还减少了各种材料的使用，在保证安全、使用要求的情况下，直接减少了材料成本。
        1.3有利于保证施工质量
        通过BIM模型进行交底，并在施工现场明显部位张贴工法二维码，以及施工管理系统中技术、质量的相关要求，可以让所有施工人员随时随地了解自己施工任务正确的施工方法，提高工作的质量，避免出现施工的瑕疵。
        1.4有利于保证施工安全
        通过施工管理系统，可以进行施工过程的监管，监控不安全的行为，尽早发现安全风险、排除风险，还可以根据上传的关于安全检查的安全数据、每天的安全报告等进行数据分析，分析出潜在安全隐患，提前制定安全措施。
        2BIM技术在施工阶段存在的问题
        2.1BIM技术相关标准、制度不完善
        过去，各个地区都有各自的BIM相关规范，规定的内容和要求各不相同，针对这一情况，国家相继出台了一些规定，例如：《建筑工程设计信息模型制图标准》JGJ/T448-2018、《建筑工程设计信息模型交付标准》GB/T51301-2018等，虽弥补了相关国家标准的空白，但是，其完善程度、行业要求等较之国际标准，仍有一定的差距。所以，国家、行业协会需根据实际情况，及时更新相关标准、规范，健全BIM行业的相关制度。
        2.2BIM技术相较国外先进水平仍有一定差距
        我国目前使用的BIM技术大都来自国外，自主研发能力薄弱。因此，需要国家鼓励相关产业的发展，高校、科研机构加大研究力度，企业积极使用相关产品，拉动需求，促进BIM技术的良性循环发展。
        2.3BIM从业人员的数量少、素质不高
        BIM设计因是刚刚起步的职业，其行业认可度较低，其次，多数的BIM设计工作仅仅是对设计图纸进行建模，通过软件实现管线的深化，对于深度开发能力几乎没有要求，造成从业人员大都仅具备建模、深化能力。因而，国家可以推行职业准入制度，不同的BIM设计能力考取不同的等级证书，增加行业的合规性，提高社会认可度。同时，高校加强相关人才培养，开设相关课程，引导、培养学生对BIM技术的兴趣。
        3.BIM技术在建筑机电安装中的应用
        3.1根据项目的具体特征确定使用BIM技术所解决的问题
        如在建筑的机电设计中，BIM技术主要应用于提升施工质量，节约施工成本，减少施工周期。

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因此应确定以下的使用目标：加强与各施工单位以及设计单位的有效沟通减少碰撞冲突，针对项目工程运行进行方案优化；针对施工流程进行优化，减少施工失误风险，以及施工所用时间；统计并优化材料使用，节约成本；在施工完成之后，实现数字化移交，为其运营提供准确的工程信息。
        3.2使用BIM技术实现工程设计图的可视化
        如在建筑的机电设计当中，可以使用相关专业的软件，建立整个项目工程图的初始模型，并导入构件信息。由于整个项目工程量较大，可以分模块进行设计，并最终整合三维的工程设计模型，并直观地展示出相应的结构。
        3.3实现碰撞检测
        在整个模型搭建完成之后，可以使用软件进行碰撞检测。主要是进行硬碰撞检测以及间隙碰撞检测，其中硬碰撞检测是各布局结构之间的实体的交叉碰撞检测，间隙检测是指实体之间没有交叉，但间距不能够满足施工安装需求的检测[1]。再进行建筑机电工程的碰撞检测当中，可以将建筑机电工程的建筑结构、排水系统，暖气通道，电气系统智能与信息化系统进行两两组合，将构成的组合进行硬碰撞检测，以及间隙碰撞检测并生成相应的检测报告，将相应的检测结果进行归类并分析，提出应对的修改意见，并交由模型设计师进行模型修改。
        3.4使用BIM工程可视化基础进行管线的设计深化
        在当前的建筑机电工程设计中，根据碰撞的检测结果，在施工空间以及维修空间允许的范围内，可以对系统的管线进行设计上的优化，但是优化后的结果仍必须满足设计规范，以及施工工程的验收标准。可以使用相关的专业软件进行排布方案的实验与优化。比如，在进行走廊内的管线设计时，由于其管线较多并且吊顶高度在不同区域高度也不尽相同，因此在管线排布时，就需要考虑到安装空间以及净高的要求[2]。在设计过程中，则需要通过改变相应的管道以及桥架的尺寸，或者将已经布局的管线，进行合理的位置变换来消除该冲突满足当前的空间需求。这需要使用相关专业软件进行精确的计算分析，进一步计算出所使用的支架形式，以及所使用钢材的类型，减少在施工过程中出现的交叉碰撞。
        3.5进行工程模型设计中洞口预留
        使用BIM技术进行模型设计的洞口预留，需要使用到相关的软件平台。使用此软件平台能够识别在模型设计过程中，管道穿墙的部分并自动生成洞口，从而确保在实际施工过程中的洞口预留的位置，数量以及尺寸符合当前工程设计的需求以及要求，减少在工程施工过程中的二次开凿次数，提高施工效率。
        3.6实现工程设计图的导出
        使用BIM技术的三维模型设计功能，可以将传统二维设计中的正视图，俯视图，剖面图等图像针对模型的不同角度分别进行图纸出图，不仅能够解决二维设计图的表现力不足问题，还能够加快图纸的生成效率提升，图纸的修改便宜程度，节约大量的时间以及精力[3]。不仅弥补了二维设计图出图速度较慢，工程图修改程序较多、难度较大的问题，还增加了工程图修改到出图整体流程的顺畅性，提升工作效率。
        3.7进行现场施工模拟以及现场管理
        在将计划进度导入到相关软件之后，可以利用其动画效果进行施工进度的模拟，便于对施工计划进行修改以及协调[4]。在进行动画模拟中，还能够发现施工这个过程中的进程设计不合理现象，进行及时的修改，避免由于施工进程设计的失误导致返工问题，节约施工成本，提升施工质量。
        结束语：
        总之，加强BIM技术的应用，能够显著提升在机电工程施工过程中对于错误的审查水平，提升整个施工模型设计的合理性以及科学性，提高施工质量以及施工水平，帮助施工企业节约施工成本，缩短工期。
        参考文献：
        [1]邓杰标.BIM技术在建筑机电工程中的应用与效益分析[J].工程技术研究，2020，5（08）：40-41.
        [2]徐磊.建筑工程中机电安装施工技术的分析与应用[J].居舍，2020（11）：65.
        [3]窦长德.建筑机电安装工程的特点及技术应用[J].造纸装备及材料，2020，49（02）：109.
        [4]马刚，王莉亚.BIM技术在机电安装工程中的应用分析[J].数字通信世界，2020（03）：159.