BIM技术在公共建筑机电工程深化设计中的应用

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第11期   作者:王美
[导读] 随着建筑信息化的发展,我国建筑工程数量以及建筑规模都在不断的增加
        王美
        四川成都  610000
        摘要:随着建筑信息化的发展,我国建筑工程数量以及建筑规模都在不断的增加,机电工程作为建筑行业中重要的一部分,其施工效率以及施工质量对整个建筑周期都有着很大的影响。本文针对BIM技术在设计阶段带来的便利进行了展开说明,并且在机电深化设计中的起到的作用都已经展示的淋漓尽致。在深化设计过程中,利用BIM 进行建模、检测、分析,不仅通过 3D 模拟技术实现了精确化设计,还会有效的提高后续安装的效率,减少施工过程中因返工造成的材料和劳动力浪费,对缩短工期、降低工程造价将产生积极的影响。因此,运用BIM技术进行的三维深化设计非常有意义。
        关键词:BIM技术;公共建筑;机电工程;深化设计;
1引言   
        BIM 即“Building Information Modeling”,中文翻译为“建筑信息模型”。它是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。随着技术、理论的发展、政策的推进,BIM将会在建筑行业得到更广泛的应用,相关从业人员将极大的受惠,它的诞生和发展对建筑界产生了革命性的影响。人们都说计算机技术的应用对各行各业是颠覆性的影响,对建筑行业也同样如此,但是随着BIM技术的完善,它对建筑行业的影响对比起计算机技术是有过之而无不及。
2传统二维深化设计的缺陷
        深化设计的概念是指施工过程出现的情况对设计图纸进行补充,让补充后的设计图纸或方案更能指导现场施工。深化设计分成两类,一类是专业工程的深化设计,指的是确定了供应商和设备的品牌后,根据它们的特性来修改设计,或是进行二次设计;另一类是管线布置综合平衡深化设计,指的是把暖通、电气、给排水、消防、弱电等相关专业施工图中的管线(如:风管、水管、桥架、设备等)放在一块儿考虑,画出它们的交叉点,这些交叉点是施工时候需要避开的或是无法施工的,在避开的时候要按照施工规范和管道避让一般原则(小管让大管,有压让无压),且管路的功能不可以改变,能够改变的是位置,最终的目的是让管路的布局更加合理,设计更加科学,同时又可以节省预算。
        在旧有的二维设计图里,如果项目的较为庞大且复杂,那么会经常出现大量的管线纵布局、互相碰撞,管线和结构件之间也会出现碰撞的情况,这样就会给施工造成麻烦,浪费人力成本,浪费施工材料,影响到建筑室内净高,也有可能会出现安全隐患。而传统的用于规避上述问题的方法是:采用深化设计来协调各专业的布线。但这种方法只能在平面上对管线的位置进行调整,更多的时候是机械的叠加,在确定各类管线的位置后确定各管线的原则性标高,然后对特定的部位画局部剖面图。
3. BIM技术在机电工程设计中的三大应用
3.1 基于BIM技术在机电设计中的深化研究
        BIM技术的模型中把很多旧有方式下省略表达的部分如管道保温层都展示出来,这样的优势是吧二维设计下不容易看出来的问题暴露出来,有利于施工的推进。旧有的预制管路是通过线型化来展示的,也就导致了各专业的管路有同样的布置方式,旧有的施工方式是先做样板,然后对比,在更改,如此往复,导致工时浪费。
        那么此时我们就要进行管线综合,管线综合之前要明确规范和标准。BIM 建模软件根据机电专业的深化设计进行管线综合。同时,对模型进行碰撞试验和检查,送审,然后根据业主的意见进行回炉改造,直到审核通过。
        综合管线设计工作有两步:1、主要的工作是配合满足项目土建预留预埋,深化设计机电管线和机电构件;2、面对精装修的要求,深化设计机电的末端。


3.2 基于BIM的管线碰撞研究
        机电工程的最大特点是水、暖、电、智能化、通信各种管线交错复杂,如果在施工时才发现会出现管线的碰撞,必然会导致不可避免的工程拆除以及重新施工,严重的拖慢的工程的速度。
        所以,项目工程在施工前运用BIM 技术可以把各专业的结构放在同一个平台上进行施工的模拟,进行碰撞的检查,提前察觉项目现场会出现的保温层、工作面、检修面等碰撞和冲突。根据这些预判,就可以减少实际施工上的碰撞,极大地提高施工的效率,保证工期不变,项目按时完成。
        进行碰撞检测时的注意要点:(1)根据综合的模型进行碰撞试验;(2)碰撞检测前要规定好技术规范;(3)根据碰撞的结果调成管线。
        进行碰撞检测的操作步骤:(1)在综合模型上观察是否存在不满足综合原则的管线;(2)检测保温、操作空间、检修空间等是否符合规格要求,用碰撞试验的方法进行检测;(3)根据检测的结果进行调整。碰撞检测有助于人们及早看出机电不同专业的冲突,让专业分包人员能够提前沟通并解决问题,管理人员可以将更多的精力投入到各专业的协调管理分包及其它工作,可以更好地提高施工质量与建筑项目的品质。
3.3 基于BIM的净高分析研究
         应用BIM技术进行净高控制:(1)需要制作一个检测标高的过滤器,然后根据相关要求设置好最低的管线标高,同时设置过滤器的颜色,当检测的管线标高低于相关要求时过滤器就展现出设置好的颜色。(2)根据相关要求设置天花板标高,然后用碰撞检测方法检测天花板和相应机电管线的碰撞结果,发现出不符合净高要求的地方;碰撞的结果有助于节省人工检测的时间,提升综合排布的速度。
        净高分析的方法是运用土建一二次结构以及安装多专业模型合成的途径,来优化排布管线综合,然后运用模型来挑出不满足设计规范要求的空间地方,同时运用自动出剖面图来进一步的调整,从而减少施工结束后才发现净高不够情况的出现。
4. BIM 技术在深化设计中的优势
        BIM技术可使得机电系统在安装过程中更为鉴定准确,结合机电系统安装过程的依据环境随机变化的特点,可能在精装修时改变管路的行进路线,此操作就会使得原本设计的管线长度及弯头的数量产生变化,也会对原有的系统参数产生影响。而在传统的深化设计中,系统参数的复合计算均是依赖于二维平面图,而在实际安装过程中是三维立体结构,实际与理论存在较大的偏差,进而结果的准确性也有待商榷,并且计算结果的准确性对实际工作的进行有较大的影响,理论值若偏大会造成资源的浪费及成本的提高,而理论值若偏小则会对现场施工带来麻烦。而BIM技术的出现,就可以避免此类问题的发生,若想要更改模型参数,只需在绘制好的机电系统模型基础上点击鼠标,就会出现实时关联参数的计算结果,从而获得正确的设备参数保证施工过程的有序进行。
         。
4.结束语
        本文针对BIM技术在设计阶段带来的便利进行了展开说明,并且在机电深化设计中的起到的作用都已经展示的淋漓尽致。在深化设计过程中,利用BIM 进行建模、检测、分析,不仅通过 3D 模拟技术实现了精确化设计,还会有效的提高后续安装的效率,减少施工过程中因返工造成的材料和劳动力浪费,对缩短工期、降低工程造价将产生积极的影响。因此,运用BIM技术进行的三维深化设计非常有意义。
参考文献
[1]孙成双,江帆,满庆鹏. BIM技术在建筑业的应用能力评述[J]. 工程管理学报, 2014, 8(3): 27-31.
[2]任桂娜. 基于BIM的工程项目进度计划自动生成模型研究 [D]. 哈尔滨工业大学, 2013.
[3]马生泓. 建筑信息模型BIM最新市场调研报告出炉[N]. 中华建筑报, 2009.
[4]金睿. 施工阶段BIM价值实践[A].  BIM与工程建设信息化--第三届工程建设计算机应用创新论坛报告集[C], 2011.
作者:王美,身份证号:5138221985060472722X。
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