BIM技术在超高层机电安装中的应用分析

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年8期   作者:张邦平
[导读] 随着我国经济在快速发展,社会在不断进步
        张邦平
        中建安装集团有限公司 江苏 南京    210000
        摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,建筑机电安装是超高层建筑工程施工的重要组成部分之一,因此施工企业必须针对建筑BIM技术做好各个专业之间的协同工作、综合管线的排布工作、可视化施工的协同以及二次结构预留预埋等工作,以有效解决超高层建筑机电安装工程施工中存在的各种问题,促进超高层建筑机电安装施工质量和效率的有效提升。
        关键词:超高层建筑;建筑信息模型;机电安装
        引言
        BIM技术是信息化、数字化技术应用的典型代表,目前在工程设计、工程管理等方面得到了广泛的应用,具有可视化、集成化、协同性等特点,用于机电安装工程后可以实现对工程的精细化管理。当前,机电安装企业的管理水平都有了很大提高,无论是管理模式的创新、工程管理流程还是新技术的运用等,都产生了良好的变化,但同时也产生了一系列新的问题,比如工程项目数据量大、岗位或部门之间沟通效率低、团队之间协调能力欠缺等,这些问题都成为影响企业发展的重要因素。BIM技术的应用则能够很好地解决这些问题,通过建立数字化模型将各类信息进行汇总,建立企业级的信息数据库,从而实现机电安装工程的精细化管理。
        1BIM概述
        BIM技术通常来讲是在设计、施工、运营中全过程采用三维实时动态模型,对项目进行全方位管理。BIM理念核心解决的主要是工程效率的问题,BIM最大的特点是预测和控制。施工现场每发现一次问题,就可能造成返工、整改,影响施工进度,而采用BIM技术指导施工可以尽早发现问题、解决问题。目前许多施工项目中已开始推行并应用BIM技术,实现了精细化的施工过程管理。
        2BIM技术在建筑机电安装工程中的应用
        2.1?BIM技术在前期设计中的应用
        BIM技术应用到前期设计中可以有效提高设计方案的合理性和科学性。在工程施工前,工作人员可以对整个施工环境进行考察,并根据实际情况进行方案设计,绘制相应的施工图纸。当前机电安装工程相对比较复杂,二维图纸不能很好地将立体空间展现出来,因此,需要借助BIM技术对施工图纸的正确性进行验证。具体可以采用碰撞检测的方法,此方法可以将施工图中线路、设备之间有空间冲突的地方展现出来,同时,给出更完善的走线方案,实现对前期施工图纸的优化和改善。
        2.2BIM技术在施工协调中的应用
        由于建筑设计人员无法通过设计图纸准确的表达和解释超高层建筑中的管道井、十字交叉节点、大型设备机房、局部分层较多的走廊等位置施工次序和较差翻弯关系。所以,建筑机电安装施工企业在工程施工开始前,应该合理运用BIM技术进行建筑机电安装施工工序的数字化模拟,通过对建筑模型施工节点的拆分,制定具有针对性的建筑机电安装施工方案,为后续建筑机电安装施工的顺利进行做好充分的准备。根据建筑机电施工工序计划,施工技术人员应该先利用Navisworks软件完成4D模拟并视频制造,然后再通过动画的形式,进行各个施工工序的可视化演示,并以此为基础指导各个专业之间的相互配合与交叉施工。施工人员在建筑机电施工过程中,则应该利用移动终端设备查询复杂施工节点的管线布设,测量管道的标高、管径、翻弯位置以及高度等,指导施工人员进行机电安装的管线铺设作业。
        2.3可视化交底
        为了更加保质、保量地完成工程施工,对施工管理人员而言,技术交底是工程施工前必须完成的一项重要内容,由相关专业的管理人员对即将施工的部位进行针对性、专业性的施工交底。

然而目前的工程项目中,很多传统的技术交底,如PPT交底、纸质版交底,大多是形式主义,使用千篇一律的文字、陈旧的图片,枯燥乏味,达不到技术交底所需要的效果。为了改变这一情况,BIM可视化交底技术应运而生。BIM可视化交底可以在项目全生命周期进行各项、各专业的交底,可以模拟整个施工过程,分阶段、分步骤地进行交底。相比传统的技术交底模式,可视化交底可以更清晰地指导施工人员进行现场施工,准备施工所需的材料、机具、设备,更高效地让施工人员了解施工步骤、注意事项及施工重难点,这是传统模式下技术交底所不具备的。
        2.4BIM机电建模流程
        首先将CAD二维施工图分专业载入Revit三维建模软件中手动设置管线类型和标高建立三维管线模型,对于非通用的管线接头可以通过建立族来实现,不同专业的管线运用不同颜色区分管线的类型。再利用三维管线模型可以较好地展现各专业管线的位置、标高、坡度、管道型材信息等,反映近于真实状态的影像,将Revit模型导入Navisworks软件进行模型轻量化处理,并利用其可视化的特点,高效地检查各专业管线的净高和碰撞情况,既有助于设计人员和施工人员理解图纸和模型,也为优化管线设计和排布做准备。
        2.5施工过程中的精细化管理
        机电安装工程施工往往伴随给排水施工、暖通系统施工、安防系统施工、供配电系统以及照明系统施工,因此在BIM数字模型中应分别对这些系统进行建模,再使用BIM技术模型中的操作命令对不同专业的数字模型进行整合,然后经过三维数字技术进行处理之后以三维立体图形的形式展现出来,不同专业的数据参数都直接显示在刚刚建成的数字模型之中,不同专业之间可以相互协同作业,而管理人员则通过BIM管理平台随时掌握施工动态,对施工过程做出调整。在成本管理方面,BIM数字模型同样发挥着非常重要的作用,为机电安装工程施工成本控制提供详细的数据资料。在设计中可以选择性价比较高的安装内容,减少工程的资金投入,降低安装工程的成本,协调施工安全、进度、质量等管理之间的关系。如果在施工过程中出现了工程变更,可以通过修改相关施工工序的参数,从而保证其他施工工序同步做出调整,防止因工程变更造成的返工,增加施工成本,而BIM数字模型也会根据工程变更对机电安装成本做出调整,实现动态化管理。工程管理人员还可以通过BIM数字模型将机电安装工程的施工过程中模拟出来,将安装工程所需的人员、施工材料、机械设备等重要数据输入系统中,可以完成施工进度模拟、装配模拟、物料跟踪等操作,在模拟过程中获取最优的成本控制方案,并且施工模拟可以为实际施工提供指导,降低工程变更、错误以及返工的概率,提高工程施工效率,保证工程施工质量。
        2.6BIM技术在二次结构预留预埋中的应用
        如果建筑机电安装施工技术人员只是简单的利用传统二维图纸分析和研究建筑机电安装管线布设方案的话,不仅无法在机电安装施工开始前准确的确定二次结构墙体留洞位置的尺寸,而且也会因为无法及时预见机电安装施工过程中可能出现的各种问题,导致预留洞无法满足机电安装施工要求的问题。针对这一问题,建筑机电安装施工企业可以利用BIM技术进行数字化建筑模型的调整,然后精确绘制墙面上二次结构预留套管以及洞口的位置,并以此为基础开始机电安装工程的施工,不仅确保了套管放置位置的准确性,而且提高了机电安装工程施工的效率和质量。
        结语
        总而言之,BIM技术对于机电安装工程施工来说,所发挥的作用是巨大的,保证了施工过程的准确性、可控性、及时性,提高了管理人员的技术水平及成本把控意识,真正做到了在降低施工成本的同时,增加了施工效率。BIM技术的应用将会成为机电安装工程施工的主流,应用前景十分广阔。
        参考文献
        [1]蒙立强,陈俊,刘桂萍,等.装配式建筑半内嵌式外防水内保温外墙板的研究[J].建筑施工,2020,42(5):780-782.
        [2]虞兵,仲伟刚,林克政,等.BIM技术在中国西部国际博览城项目施工管理中的应用[J].建筑结构,2017,47(S1):1188-1192.
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