基于BIM技术的装配式建筑机电工程深化设计应用研究

发表时间:2021/7/1   来源:《建筑科技》2021年6月下   作者:卢伟强
[导读] 为了全面提高预制建筑的机电安装水平,设计师应与技术和生产人员一起深入项目现场,全面掌握机电安装环境,合理利用BIM技术处理系统,对整体安装项目进行合理安排。

身份证号码:61052419840******5   卢伟强

摘要:为了全面提高预制建筑的机电安装水平,设计师应与技术和生产人员一起深入项目现场,全面掌握机电安装环境,合理利用BIM技术处理系统,对整体安装项目进行合理安排。鉴于预制建筑的特殊性,机电工程责任单位需要提前协调好所有安装环节,使单位和安装队伍实现实时沟通,保证监理手段的顺利实施。
关键词:BIM技术;装配式建筑;机电工程;设计应用
        1BIM技术的特点
        1.1可视化
        可视化是指直观地看到相关数据和信息的能力。在传统的建筑工程中,施工人员只能根据设计图纸想象空间,这导致施工方案存在一定的局限性。通过应用BIM技术,可以很好地解决这个问题,图纸中的内容可以三维显示。通过建立模型系统,施工人员可以一目了然地看到施工项目的整体结构,然后与各个组成部分进行交互和反馈。此外,在BIM技术的支持下,机电工程的所有施工环节都可以在可视化状态下高效进行。
        1.2协调性
        为了保证机电工程项目的顺利完成,所有参与者需要密切沟通,协调各工程环节可能出现的问题。但是BIM技术具有很强的协调功能。通过整合相关数据,设计和施工单位可以及时看到不同专业之间的碰撞问题,进而给出相应的解决方案。此外,BIM技术还可以协调设计方案中存在的问题,如电梯井布置、地下排水布置等。
        1.3 优化性
        BIM技术可以优化机电工程项目的各个方面,包括设计、施工、运营、管理等。特别是对于装配式建筑,时间、数据、技术、流程等诸多客观因素都会影响到机电工程的建设。BIM技术可以准确收集和分析相关信息,并对其进行动态监管,随时为施工队伍提供信息参考,确保所有工程环节的高质量完成。
        2装配式建筑与传统建筑机电安装工程之间的区别
        在传统建筑工程中,机电安装的主要工序包括施工图设计、预埋预留、支架安装、管道铺设、技术调试和工程验收等。在整个施工过程中,预埋和预留环节非常重要,施工方案应根据建筑结构的实际情况进行设计。施工人员应根据模板完成施工工作,准确确定钻孔位置后,开始高效的施工作业。此外,施工人员应综合考虑项目现场的实际情况,细化管道敷设图纸。总的来说,传统建筑的机电工程项目具有很高的复杂性,直接受到施工条件的影响。预制建筑机电安装工程主要包括以下六个施工步骤:图纸设计、预埋预留、管道预制、施工现场布置、安装调试、利用BIM技术进行工程验收。相比之下,预制建筑不需要在施工现场浇筑,可以大大降低施工资源的消耗率,并将环境污染控制在合理的范围内。
        3.BIM技术在装配式建筑机电工程深化设计中的应用
        3.1布局设计
        通过对以上内容的初步了解,可以看出BIM技术在装配式建筑机电工程中具有明显的优势。在机电安装工程的施工过程中,有多种建筑材料,如管道、设备、器具等。如果不能制定出科学合理的管控方案,将不利于机电工程质量的提高。合理利用BIM技术构建建筑模型,可以将机电工程的所有内容纳入其中,转化为具有可视化功能的信息数据。技术人员只需要对BIM系统进行操作,就可以一目了然地看到设计图纸中的问题,进而制定出预处理方案。在未来的机电工程中,设计人员必须严格按照管道施工规范制定科学合理的管道安装方案。在BIM技术的支持下,施工企业可以选择更多的处理措施,如管道预留、预埋、劈裂等,可以达到优化目标,施工人员可以根据实际情况合理划分施工步骤。



        为了便于理解,本文以某装配式钢结构住宅为例进行分析,本案为装配式钢结构建筑,建筑结构层采用预应力钢筋复合板,建筑及各房间的隔墙采用200 mm厚的砂加气条板,建筑内隔墙采用120 mm轻质隔墙。该预制建筑机电工程采用BIM技术搭建建筑模型,具体布局设计如下:首先,该建筑使用的室内隔墙是一个120 mm厚的轻质条板,由工厂在施工前预制,在施工现场组装。建筑机电工程中使用的插座和开关设置在建筑的隔墙上。施工人员应考虑实际情况。如果后期需要安装,应提前打开插槽,以免威胁墙体质量。在BIM技术的支持下,通过构建施工模型,技术人员可以准确找到管箱在条带中的位置,厂家根据相关尺寸预制管箱,充分保证了管箱安装的准确性。其次,在预制建筑中,建筑灯具的管道很难合理安装,从顶板穿过钢梁后铺设到开关箱。如果不能按照上述流程进行安装,考虑到管道的明装,不仅会影响后期装修工程的顺利进行,还会有一定的安全隐患。通过BIM技术的合理应用,可以有效解决这个问题。技术人员可以快速确定管道的铺设路径,根据施工要求找到钢梁的开口位置,根据施工标准确定开口规格,然后由厂家根据相关参数预制钢结构。第三,将BIM技术应用于预制建筑的厨房、卫生间、管井等建筑部位,也可以有效减少施工过程中的管道穿越和翻身。技术人员可以在BIM系统中准确确定管道及相关器具的安装位置,然后提前预留开口。洞口尺寸确定后,施工人员可以预埋管箱,为后续安装步骤做好充分准备。最后,在预制建筑的电气工程项目中,需要在复合板上同时铺设多个电气系统,包括强电、弱电和智能系统。在传统的电气预埋施工模式中,经常会出现三层管道重叠的现象,不仅会大大影响施工质量,而且会减缓整个施工过程。
        3.2成本控制
        BIM技术的应用优势这里就不描述了。优化设计方案将大大提高装配式建筑机电工程的经济效益,为企业带来更多的投资回报。因此,要想充分发挥设计方案的实用价值,相关责任人应参与机电工程项目的整个施工过程,督促厂家加快预制构件的生产,提前对预制构件进行抽检,避免施工过程中出现质量问题。进入机电工程招投标阶段后,应合理运用BIM技术对机电工程方案的所有内容进行检查,及时发现问题并解决,进一步实施全过程管理。其次,应从技术和经济角度制定管理措施。企业需要对机电工程的施工活动进行碰撞检测,利用BIM技术收集相关设计数据,为切割管理活动提供完善的数据支持。最后,技术人员需要进一步优化每个施工环节,根据施工计划完成数据收集,并在检查和审查相关数据信息后,及时提交给项目负责人。
        3.3提高施工效率
        首先,装配式建筑机电工程负责人应根据业主的实际需要,全面开展精细化设计工作。在装配式建筑中,机电安装应从暖通空调系统入手,利用BIM技术对各个分支系统进行建模,尤其是加强对风电机房与制冷机房之间线路系统方案的优化。技术人员应严格按照图纸内容检查尺寸和标高参数,确保相关数据和信息的准确性,然后进行模块化分体预制。其次,在进行给排水系统的设计优化时,技术人员还应核对施工图中的相关尺寸和标高,并根据相应的参数进行建模,为下一步的模块化批量生产做准备。最后,技术人员需要根据预制建筑的BIM系统设计要求,收集建筑内外墙、卷帘门和坡道的模型数据,并逐一查看施工图中的内容。认真填写碰撞审核报告后,第一天检查造型结构的尺寸、形状、面积、位置,然后进行平衡检查工作,进一步提高机电工程项目的施工效率和施工质量。
        结语:
        综上所述,通过BIM技术在预制建筑机电工程中的合理应用,将更有利于全周期项目管理目标的顺利实现。到目前为止,由于我国处于发展阶段,在技术水平上与发达国家仍有一定差距,建筑行业的生产标准和设计验收规范仍不完善,导致预制建筑施工过程中存在类型限制、尺寸不准确等问题。相信随着BIM技术的深入应用,我国预制建筑的质量将得到显著提高,有效弥补机电工程信息的不足,帮助项目经理及时掌握施工图中存在的问题,完成BIM数据库中的技术交底,实时获取施工过程中存在的变更信息,有效减少不必要的资源浪费,全面提高预制建筑机电工程项目的精细化管理水平。
参考文献:
[1]郭向阳.装配式建筑机电深化设计[J].广东土木与建筑,2019,26(05):27-29.
[2]高莉,郑添丰.装配式建筑机电安装施工技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(09):116-117.
[3]徐言毓,陈永生,王海川,等.装配式建筑机电安装施工技术研究[J].安装,2018(8):20-21

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