BIM與云平臺技術在機電施工中的應用研究

文/陳國輝 廣州協安建設工程有限公司 廣東廣州 510000

BIM與云平臺技術在機電施工中的應用研究

文/陳國輝 廣州協安建設工程有限公司 廣東廣州 510000

隨著計算機科學技術的進步和快速發展，BIM技術的發展和應用使傳統的設計方法和生產方式發生了深刻變化。BIM與云平臺技術是運用Revit建立數字信息模型,將施工各方信息、圖紙、模型進行收集，各單位和管理人員通過云平臺進行信息交流溝通、問題處理的技術。

建筑信息模型；機電施工；深化設計

1、前言

由于空間復雜、系統繁多，設備管線之間或管線與結構構件之間容易發生碰撞，施工難度大，建筑室內凈高無法滿足，造成二次施工，項目成本增加。對施工中的一次到位要求、滿足室內凈高、支吊架構件加工、各參建方協同管理等問題處理要求非常高，從而延伸出利用BIM建模及施工模擬確定存在的碰撞問題和準確的施工順序；建立一體化BIM云協同平臺使各方協同管理，資源共享，提高了各方的溝通效率；利用移動終端采集現場數據，建立現場質量缺陷、安全風險等數據資料，與BIM模型即時關聯，方便施工中、竣工后的質量缺陷等數據的統計管理等問題。我們以此為主線作為我們研究的指導思想。

2、技術研究方法

本技術的研究主要針對以往傳統機電管線安裝施工時存在的問題，從理論上進行分析研究，確定解決問題的技術方法，再以廣州國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心一期業務用房施工總承包工程為基礎，結合實踐完成該項技術的研究。

3、技術研究的內容

（1）分析傳統機電管線安裝施工過程中存在的問題。

（2）運用數字信息技術BIM（Building Information Modeling）整合各專業圖紙建立三維模型，利用BIM的可視化功能進行管線的碰撞檢測。

（3）針對BIM的可視化功能檢測的管線碰撞點，將碰撞點反饋給設計人員，設計人員根據信息深化設計施工圖。

（4）通過模型建立預先進行施工模擬，并向施工作業人員進行交底。

（5）建立云平臺，將施工各方信息、圖紙、模型進行收集，各單位和管理人員通過云平臺進行信息的交流溝通、問題處理。

（6）利用ipad等終端設備，將圖紙和模型載入，現場發現問題后利用ipad、手機等終端設備直接生成問題報告及確定相應的責任人，通過云平臺及時了解問題的處理。

4、技術研究的過程

4.1分析傳統機電管線安裝施工過程中存在的問題

在一些大型的建筑工程項目中，由于空間復雜、系統繁多，對設備管線的要求布置高，設備管線之間或管線與結構構件之間容易發生碰撞，給施工造成困難，無法滿足建筑室內凈高，造成二次施工，增加項目成本。

常規的機電管線平衡靠CAD和人腦想象，效率低，分散的二維圖紙往往不能全面反映個體、各專業、各系統之間三維關系，由于二維設計的離散行為的不可預見性，也將使場施工管理人員疏漏掉一些管線碰撞的問題。

國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心工程為廣東省重點工程，有4棟業務樓，業務樓多采用曲面型設計，大直徑鋼構圓柱，鋼構梁較多，因而室內空間復雜。機電系統中單中央空調系統就有四種，系統繁多，施工中，水、暖、電、智能化、通信等各種管線錯綜復雜，各管路走向密集交錯，如在施工中發現各專業管路發生碰撞，則會出現大面積拆除返工，極大的影響了施工效率、質量、成本。解決機電安裝工程的碰撞問題與凈高分析尤其關鍵。

4.2運用數字信息技術BIM建立模型檢查碰撞

針對施工現狀提出了如下針對性的施工方法，首先運用數字信息技術BIM（Building Information Modeling）建立三維模型將各專業圖紙中的管線進行整合，利用BIM的可視化功能進行管線的碰撞檢測。BIM建立模型操作流程圖如下所示：

4.2.1根據所有機電構件以及參考底圖模型，運用AUTODESK REVIT軟件開始建立各機電系統3D模型，包括：電力系統、弱電系統、給排水系統、空調系統、消防系統，其中電力系統及弱電系統3D模型會使用同一視圖進行建立。接著將繪制完成的各機電系統3D模型做沖突檢測及時找出系統內的管線沖突點、缺口及錯誤，并在各視圖顯示該位置，以利于對沖突點進行修正與改善。

圖4.2.1-1　機電系統3D模型

4.2.2當各機電系統3D模型確定無誤之后，將各機電系統進行套圖作業，檢所建立完成的3D模型連接到同一視圖上，并利用不同顏色做區分。

4.2.3將模型導入NavisWorks軟件中，將各種重要的數字模型信息整合為單一的建筑信息模型。通過可視化動態三維顯示功能，對不同機電管線系統進行綜合分析，檢查管線之間是否符合綜合原則。在機電管線綜合的基礎上對保溫、操作空間、檢修空間等進行軟硬件碰撞檢測，檢查是否符合相關技術規格。找出并調整有碰撞的沖突點，用于指導后期施工。

圖4.2.2-1　機電多系統整合3D模型

圖4.2.3-1　不同機電管線系統綜合分析模型

4.2.4當機電多系統3D模型確定無誤之后，將連接BIM結構及建筑的3D模型進行套圖作業。根據調整好的綜合模型自動篩選出凈高不符合設計規范的空間位置，并利用自動出剖面圖輔助優化。接著在進行多機電系統與結構以及建筑的碰撞檢測，找到互相的沖突點。進行沖突修正時，將以修正機電系統3D模型為優先考慮。

4.2.5通過上述的所有步驟，BIM機電系統3D模型就可以確立，并可以導出機電系統詳細平剖圖、機電系統物料清單及電力系統載荷明細表，為施工班組的施工提供了直接依據，有效指導施工。

結語：

各應用項目采用BIM與平臺施工技術，在機電管線安裝過程中，先運用數字信息技術BIM建立模型檢查碰撞，再建立一體化BIM云平臺協同管理，利用終端設備對現場質量安全管理。相對傳統的安裝方法，該技術方法解決了管線平衡的碰撞和空間凈高問題，建立云平臺增加了各方的溝通協調，終端設備管理確保了質量和安全。也加快了進度，減少返工造成的材料損耗，節約了成本，為后續機電維護提供了方便。

從該技術應用的結果我們得出如下結論：BIM與平臺施工技術的研究是成功的，它完全適用復雜系統的機電管線安裝，能確保施工安全，保證施工質量，提高施工速度，降低材料損耗率。

[1]張莉莉.BIM技術在超高層建筑工程深化設計中的應用[J].建筑技術，2014，45（2）.

[2]李報春.BIM技術在機電工程施工中的應用[J].安裝，2014（6）.