朱建亚
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摘 要:在机电安装施工中,BIM技术是一种多维模型信息集成技术。它基于三维数字化技术,集成了建设项目相关信息的各种工程数据模型,是工程项目设施实体和功能特征的数字化表达。该技术对机电设备的安装施工具有重要意义。本文对BIM技术在机电工程中的应用进行了分析和研究,希望能为BIM技术的应用带来新的思路。
关键词:BIM技术;机电安装;应用
1BIM技术运用在机电工程中的特点
1.1数字建模图像表达的内容更直观。与平面二维图形相比,数字建模可以直接反映目标建筑的参数,按比例建造目标设施,降低设计者三维想象能力的要求,也有助于施工人员理解和实施方案,减少错误,加快进度。
1.2数字建模图像能够更全面地表达能力。与平面设计图相比,BIM模型能充分显示设备内机电管道、电路和系统的结构框架。它可以帮助设计师增加各种配件,增加设施的功能,从而提高工程质量。
1.3BIM技术具有时代先进性,是机电工程行业发展的技术先导。BIM技术帮助传统图纸从二维向三维跳跃,使参数采集、附件添加、设备集成简单高效,也更容易暴露出设计中的管线布置误差等问题,并可通过建模进行复核,大大减少了工作误差,提高了工程质量。现在正是5g时代的前夕,物联网时代即将到来。BIM技术符合时代信息化、可视化、数字化的发展方向,有利于整个机电产业的发展,很可能代表机电行业的主流发展趋势。
2 BIM在机电安装运用过程中的关键技术
2.1 管道碰撞检查
碰撞检查是指安装工程施工前不同部位、不同专业之间的冲突和干涉。由于硬碰撞对施工的影响,安装工程中的碰撞检验以硬碰撞为主。在安装工程中,各种管道之间、管道与桥梁之间、管道与设备之间、管道与构筑物之间都会发生碰撞。利用BIM软件对各专业管线进行碰撞检测,并根据碰撞检测结果调整管线的空间布局,达到最合理的综合布局效果。在软件碰撞检查功能中,发现标准层中的风管从管井排出后与走廊中的消防管发生冲突。因此,通过调整风管局部安装高度,成功地避免了冲突,避免了后期施工中的返工现象。
2.2 管线综合设计
机电安装工程越大,设备和管道越多,施工难度越大。BIM技术软件的应用,可以实现机电专业的深部设计,并根据工程具体情况科学合理地布置管道。项目初期,所有专业技术人员在进行图纸深化设计时,应同时创建BIM 3D模型。同时,根据项目进度和各专业要求,结合各专业图纸形成碰撞检测报告,并根据审核报告进行设计优化,生成三维管道综合设计方案,机电管线布置合理,施工工艺安排有效,有利于避免施工过程混乱造成的工艺冲突和返工问题。此外,BIM技术还可用于漫游检查,漫游整个楼层最终完成的管线布置,显示机电管线的整体效果,展示机电管线与设备的空间关系和支撑形式,给人一种置身现场的感觉。
2.3 优化设计及出图
与传统的平面图、立面图和剖面图相比,BIM具有更强大的绘图功能。通过碰撞检测、净高优化和漫游程序,利用BIM软件确定机电专业的合理位置和标高。从三维模型中直接导出注记准确、清晰的平、剖面图,供施工使用。这些图纸对指导施工过程具有重要意义。
2.4 三维可视化交底及指导施工
经过BIM软件优化,整个项目的设计实现了三维可视化。对于管道、设备布置复杂的场所,应采用三维图纸或视频进行交底,根据设计指导现场施工。
首先,利用三维模型的可视化功能,直观地将模型与实际工程进行比较,找出工程实际与理论的差距,发现项目中的不合理性,既直观又方便;其次,通过与3D模型的比较,业主可以对与建筑相关的功能和施工过程进行进一步的了解和评价,并能尽快提出意见,以便及时对可能的情况进行纠正。
在较为复杂的地下室机电安装工程中,轴线不规则较多,配电室、锅炉房、制冷室均在地下室,但地下室设计楼层高度稍低,结构梁相对较高,而风管的尺寸相对较大。BIM的可视化功能可以解决这一问题。
3BIM技术在现代机电工程中的应用
3.1管线的综合设计
一般来说,机电工程项目建设规模越大,涉及的机电设备和管道越多,施工难度和技术要求也就越高。通过应用BIM技术专业软件,在大型机电工程项目建设中也可以对涉及的专业进行深化,并结合机电工程的实际情况对管道进行科学合理的布置和综合设计,进而提高施工效率和技术实施的可行性。在机电工程项目施工的前期,专业技术人员在进行施工图的详细设计时,还应建立BIM三维技术模型。另外,根据机电工程的专业要求和施工进度,通过综合专业施工图纸,进行高效的碰撞检测,形成管道碰撞检测审计报告,并根据审计报告优化管道设计。由此得出的三维管道设计方案更为科学可行,能更好地避免施工问题,提高施工质量。
3.2每个机电构件的精确加工处理
在建筑机电安装工程施工中,一些常见的材料和异形构件需要进行再加工,但在实际的材料再加工中,往往很难做到每寸板材的合理高效利用,同时也很难达到设计精度和加工标准,这在一定程度上会造成材料的浪费和材料加工质量的低下。通过BIM技术的应用,各种结构都有自己的材料名称、型号、尺寸等参数,每种结构都有相应的参数和代码。这种情况下,同一物料可以一起加工切割,同样尺寸的物料也可以批量加工生产;BIM技术的应用还可以对异形件进行精确的切削参数设定,从而提高材料的利用率。BIM技术衍生出的数据信息还可以大大减少预制构件加工的测量工作,提高预制构件的加工速度和精度,也可以改善原来零散粗糙的施工模式,更有利于模块化、集成化建设模式的发展。它对提高机电工程施工效率,降低机电安装施工成本具有重要而关键的作用。
3.3管线的碰撞检查
在机电工程施工中,尤其是管道施工中,硬碰撞对机电管道的施工会产生很大影响。因此,在机电管道施工前,碰撞检测也是一个必要的过程。主要通过硬碰撞检测,对机电安装工程中不同专业、不同部位之间的干扰和冲突进行检查。在机电安装的实际施工中,存在着管道与结构碰撞、管道与设备碰撞、管道与桥梁碰撞、管道与桥梁碰撞等诸多碰撞问题,等通过BIM技术软件,对各专业管道进行综合碰撞检查,形成三维碰撞检测报告,通过检查,优化调整管道空间布置,从而达到管道最合理、最优化的综合布置设计。管道在机电工程中起着电气设备线路保护的作用,也是影响机电工程质量的重要因素。一般情况下,管道嵌入土建内部。因此,在机电施工中,大量管线的碰撞检测也是一项非常复杂的工作。BIM技术的应用,可以实现对所有管线的监控,同时也避免了人工维护管道效率低下的问题。
3.4机电工程造价成本的有效管控
机电工程本身是一项技术要求高、人力物力投入大的系统工程。机电工程的建设也需要消耗大量的成本和材料,因此机电工程的成本控制也是机电企业最为关注的内容。在机电造价管理与控制中,采用BIM技术,利用三维图形的“方块图招标”编制工程造价,在很大程度上提高了造价管理与控制的准确性;当建筑机电工程设计发生一定变化时,BIM技术还可以在变化后及时计算工程设计成本,更加方便快捷,节省了大量的人工成本计算和成本控制时间;此外,BIM技术的应用还可以检验工程造价方案本身的合理性和可行性,并通过实际施工数据进行优化和完善,以满足机电工程施工的要求,这样也可以更好的提高机电工程的效率。
结语
综上所述,随着我国科学技术的可持续发展,人们对工程的要求不断提高,建筑机电安装工程数量不断增加,以前的安装方式已不能满足建筑机电安装的需要,而BIM技术的出现,提高了机电安装工程的质量和效率。通过三维模型的建立,施工人员可以直接观察各个环节,在此基础上建立完善的管理和控制体系,保证安装的整体技术水平得到提高,促进我国建筑业的持续稳定发展。
参考文献
[1]李达.BIM技术在机电安装中的应用[J].中国勘察设计,2019(8):100-101.
[2]管致宇.建筑给排水工程的BIM技术应用[J].农家参谋,2020(9):119.