BIM技術在建筑機電設備安裝的運用范文

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摘　要:bim技術作為一種新型建筑信息化模型管理技術,應用到機電安裝工程管理中,不僅能有效控制其施工成本,更能提高整體工程質量,對于保障項目施工整體良好運行有著積極作用。鑒于此,著重分析基于BIM技術的機電安裝工程管理情況。以具體工程案例的方式了解BIM技術的實際應用情況,旨在提高BIM技術在機電安裝工程中的應用水平。

關鍵詞:BIM;安裝工程;機電設備;工程管理

0　引言

建筑信息化的高速發展,顛覆了傳統建筑機電安裝工程管理模式。特別是在安裝工程的施工和設計過程中,BIM技術的優勢十分突出。通過三維可視化的方式,將傳統的二維模式,以三維的形式更直觀地呈現在技術和管理人員的面前,使之更好地對機電安裝工程中的各類管線、設備進行精準的把握。通過管線綜合排布,還能夠減少交叉碰撞的情況出現,對于縮短工期節約成本提高效率等方面,均有著積極的作用[1]。

1　BIM技術概念界定

1.1　BIM技術介紹

BIM技術,是利用工程數字信息,對建筑進行充分完善的描述。作為一種多維模型信息集成技術,其興起應用的領域十分廣泛。目前在全國已普遍應用,為工程項目建設創設出了完善的協作平臺。在有效控制成本、把握工程質量等方面也有著積極的作用[2]。利用BIM技術構建的信息模型,能夠實現直觀的模型觀察,特別是對于機電安裝中一些含有大量管線網線等方面,可以做到清晰明確定位,還能夠對許多信息關系加以精準剖析。對提高機電安裝效率、實現各個項目的管理業務流程優化等方面,有著積極作用。

1.2　施工模擬分析

在傳統機電安裝工程管理中,經常會出現銜接過渡不順暢和沖突矛盾等問題。主要是因為施工人員對于工種工序的認知不夠、無法更加清晰直觀地了解建筑施工環節和需求。發生沖突使方案會受到施工現場的影響,甚至會加以更改和變更,甚至造成返工等情況,加劇管理成本、影響工期。但是,在應用BIM技術進行機電安裝施工時,通過機電設備管線進行三維建模能夠實現內部信息的可視化,也能夠按照實際要求進行管線布置。對于信息模型中碰撞問題檢查還能夠及時協調,提高一次安裝的成功率[3]。

1.3　BIM技術在機電安裝工程管理中的價值分析

隨著我國建筑質量的不斷提高,智能化發展趨勢愈加明顯。如空調系統、熱水系統、高速報警系統等越來越多的系統逐漸出現,為人們生活帶來更大的便利,無形中為機電安裝提出了更高的要求。而現階段機電安裝工程中,對技術水平要求更高,其系統設計也更加復雜,傳統的二維軟件繪制的機電綜合圖紙已經無法滿足管線布置的需求。因此,尤其需要引入BIM技術,對于現有的機電安裝所涉及到的管線進行重新的模擬,針對其碰撞情況采取有效的優化措施。BIM技術在機電安裝施工管理時,也需要充分發揮出三維數字技術的應用優勢,在諸多信息可視化模型構建中,為機電安裝提供更加清晰直觀的協作憑條,使之更加真實客觀地展現在施工人員面前,方便其對內部情況隨時查看,并作出調整改動,以保障管線施工工序進度以及安裝等施工正常進行,從而實現全過程的動態跟蹤管理,避免出現施工拆除和后續返工情況[4]。

2　基于BIM技術機電安裝工程各個階段應用情況

2.1　設計階段

設計階段一般由設計院全權負責。一種是設計人員根據自身的應用和以往的經驗,進行BIM建模設計,分別針對給排水、暖通、電氣等多個專業加以協同,如圖1所示。設計完成后,要進行管線綜合布線。這種方法直接簡便且安全高效,但對于設計人員的業務能力和以往工作經驗有著較高的要求。它需要工作人員能夠熟練掌握BIM的相關軟件,且軟件之間數據接口良好可以導入[5]。另一種是機電工程各個專業的設計人員在設計完成后,再尋求專業BIM人員展開系統建模。這種方式建模速度更快,但需要雙方的對接協調。而設計階段和深化設計階段BIM技術應用涉及建模和碰撞檢查,可提前修改和了解,從而避免后期施工時出現太多變動,致使預算金額增加[6]。設計單位可以運用BIM平臺直接設計三維圖紙,為設計進行交流和修改提供了便利。如業主也可很方便地識讀三維模型。設計師不需要為與業主進行溝通交流而將三維模型翻譯成二維的平面圖,業主也無需耗費過多精力去識讀二維圖紙。

2.2　施工階段

施工階段經過授權后,施工企業可以從BIM平臺,利用設計階段建立的項目綜合信息模型數據庫再提取需要的信息,構建工程項目綜合信息管理平臺。其優點為:首先,方便不同階段參與進來的不同參與方獲取全面系統的信息數據,為工程施工的目標控制,提供數據支撐。其次,能夠節約成本,不斷優化施工方案和施工安全管理計劃。不會出現圖紙丟失的情況,也不會出現設計變更后,通知各相關單位這種事情,大大減輕工作量。在施工過程中,應用BIM技術,需要提前了解施工現場的具體尺寸,針對尺寸進行圍護結構的模型修整,并根據投標以及業主最終確認結果綜合施工。例如,在對風機、盤管等設備進行模型替代與真實的項目一致,而在這種符合實際情況的三維模型指導下,會與施工過程中所涉及到的進度成本質量等方面信息相關聯,在進行施工現場模擬和進度模擬時,也能夠實現工程項目的決策精確,減少不必要的變更并縮短工期。具體施工時,需要在工廠做好現場管道設備等方面的布置。

2.3　維護階段

在機電安裝工程處于運行維護階段時,需要將竣工交付時與實際項目一致的機電工程BIM模型與樓宇的自動控制系統相結合。在BIM技術的前期運用過程中,各個構件的信息建立完成,并且與實際信息相一致,這是運營維護階段通過BIM模型進行維護的基礎。項目的使用方或管理人員可通過BIM模型,對項目進行構件的維護。BIM技術可以利用前期在構建中植入的RFID芯片,檢測建筑物的能耗情況,并對其進行分析,找出建筑高能耗的地方,從而實現維護裝配式建筑綠色運營的目的。還要及時考察設備開關運行閥門開啟度,以及管線的水溫、流量等多方面的參數,進行綜合策略的分析。在此基礎上,致力于節約能耗,方便能耗數據的統計。還要在設備端設置二維碼,通過掃描二維碼的方式,取得其相關設備參數顯示與設備相關管道的實際運行情況。在后續的運行維護階段,BIM技術的應用也需進一步挖掘。

3　基于BIM技術機電安裝工程管理案例分析

3.1　施工概況

本建筑位于某地區商業街,總建筑面積9867.83m2,建筑高度65.32m。負一層為汽車庫、設備用房和儲藏室;一、二層為商業網點,三層~頂層均為住宅。在該大樓中央設有完善的給水排水衛生設備。確保給水安全可靠,設置獨立消防栓系統與自動噴水系統。該高層建筑中給水方式由市政外圍提供,常年使用水頭為0.25MPa,但遠不能滿足高層建筑內部用水要求。因此,要對其進行二次加壓?？紤]到技術經濟條件有限,室內給水系統應采用分區減壓。由于該建筑共為23層,地下室有兩層,因此所選用的衛生器具和給水配件的最大靜水壓力,均為330kPa左右。

3.2　碰撞檢查

在對基建工程進行碰撞檢查的過程中,若遇到碰撞問題,需根據管路特性加以修改,如圖2所示。修改時,要遵循先大后小的原則,即先布置較大的管徑、造價較高的管道,后布置管徑小且造價低的管道。在不影響正常功能使用下,也需要適當的調整其管道和橋路的規格,再由冷凝排水考慮。排氣管在考慮上翻或下翻時,也要兼顧其管路的高度,更有利于排水。

3.3　凈高分析

在應用BIM技術過程中,應用三維模型也會給出一個具體的剖面圖。工作人員可以通過剖面圖進行適當調整,最大化減少施工過程中出現浪費。采用過濾器的方式對標高加以檢測,根據相應要求,將最低的管線標高加以設置,并對過濾器所設計的顏色進行展示。若是管線標高無法滿足相關要求時,過濾器會將設計好的顏色展現出來,有利于技術人員了解標高的實際情況,并做出有針對性的解決措施。

3.4　管理優化

該機電工程項目相關負責人結合實際情況,加大人力和物力投入,招聘更多優秀計算機專業人才對其進行建筑知識的培訓。結合所招聘技術人才的實際情況,為其安排恰當的崗位組成高質量技術隊伍,更好應對建筑工程團隊未來的任何項目。對于現有不合理技術的弊端加以改進,并對新技術進行補充,同時還注意汲取國外BIM技術的成功經驗。

4　結語

總而言之,在傳統建筑機電安裝工程過程中,更加側重于供水、供電等基本需求而施工。隨著現代化的施工成熟發展,以往傳統機電安裝模式和理念已經無法滿足建筑實際需求,現代化機電安裝工程應運而生。因此,基于BIM技術的機電安裝工程管理,今后需要朝向科學化、現代化、信息化的方向發展。一方面要兼顧BIM模型的直觀性方便施工,另一方面也需在引入先進技術后,減少施工難點和不必要的成本開支。在引入BIM技術后,其施工邏輯和技術方法得到進一步的突破,在未來也有著廣闊的上升空間。

作者：曾龍煒 單位：福建水利電力職業技術學院