BIM技術(shù)在建筑機(jī)電工程施工中的應(yīng)用

[摘要]BIM技術(shù)是多維模型信息集成的技術(shù)，BIM技術(shù)中，建立信息模型是一切工作的基礎(chǔ)，數(shù)字化信息是模型的靈魂，協(xié)作是BIM技術(shù)中的重點(diǎn)，管理是BlM技術(shù)中的關(guān)鍵，本文論述了BIM技術(shù)在某機(jī)場(chǎng)機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用，以供參考。

[關(guān)鍵詞]建筑機(jī)電工程；施工階段；BIM技術(shù)

1、項(xiàng)目概況

本工程是某化工廠的二期擴(kuò)建工程，建筑高度14.63米，地下四層，地上兩層。動(dòng)力中心建筑面積8075平方米，建筑高度6.85米，地上地下各一層。信息中心建筑面積9050平方米，建筑高度38.3米，地上八層。

該化工廠的機(jī)電安裝工程包括常規(guī)的給排水系統(tǒng)、虹吸雨水系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力及照明配電系統(tǒng)、消防配電系統(tǒng)、自控及智能化系統(tǒng)、直梯及扶梯系統(tǒng)、安防系統(tǒng)，自動(dòng)步道系統(tǒng)等。

2、BIM技術(shù)在某機(jī)場(chǎng)機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

2.1可視化設(shè)計(jì)驗(yàn)證

根據(jù)二維設(shè)計(jì)圖紙，應(yīng)用Revit軟件分專(zhuān)業(yè)建立整個(gè)項(xiàng)目的初始模型，并錄入構(gòu)件信息。由于本項(xiàng)目體量較大，為了保證軟件運(yùn)行流暢，將圖紙分為若干區(qū)域，分別建模，基于相同的標(biāo)高和軸網(wǎng)，可保證模型相對(duì)位置的準(zhǔn)確性。通過(guò)整合的三維模型，驗(yàn)證原始設(shè)計(jì)的空間關(guān)系是否合理，管線有無(wú)錯(cuò)誤遺漏。直觀的表現(xiàn)形式也有利于設(shè)計(jì)和施工方的協(xié)調(diào)溝通。

2.2碰撞檢測(cè)

模型搭建完成之后，利用Navisworks軟件進(jìn)行碰撞檢測(cè)。碰撞分為硬碰撞和間隙碰撞兩大類(lèi)，前者是指實(shí)體之間的交叉碰撞，后者是指實(shí)體之間并無(wú)交叉，但間距不滿足施工安裝需求。

將建筑結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣、智能與信息化專(zhuān)業(yè)兩兩組合，分別進(jìn)行硬碰撞和間隙碰撞檢測(cè)，生成檢測(cè)報(bào)告。對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行歸類(lèi)和分析，并提出修改意見(jiàn)，反饋給各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師，一起協(xié)調(diào)修改。

2.3管線深化設(shè)計(jì)

根據(jù)碰撞檢測(cè)的結(jié)果，在滿足施工空間和檢修空間的前提下，對(duì)系統(tǒng)管線進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化模型必須滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和施工驗(yàn)收規(guī)范的要求。基于Revit平臺(tái)開(kāi)發(fā)的綜合管線系統(tǒng)，能夠茌同一圖形界面中完成排布方案比較、安裝空間檢測(cè)和管線位置、標(biāo)高調(diào)整。項(xiàng)目中，首先對(duì)管線、設(shè)備較多的重點(diǎn)部位進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。

化工站走廊內(nèi)管線較多，且局部自動(dòng)步道存在降板，不同區(qū)域吊頂設(shè)計(jì)高度不同，在管線排布時(shí)需考慮安裝空間和凈高要求。設(shè)計(jì)中通過(guò)改變風(fēng)管、橋架尺寸或合理的移動(dòng)管線位置來(lái)消除沖突，滿足空間需求。

生產(chǎn)車(chē)間區(qū)域工藝復(fù)雜，通過(guò)合模、機(jī)電管線的優(yōu)化調(diào)整以及進(jìn)行的模擬，制定出機(jī)電管線分段定位安裝，局部預(yù)留協(xié)調(diào)空間的方案，實(shí)現(xiàn)了安裝精度與現(xiàn)場(chǎng)變量的協(xié)調(diào)。

空調(diào)機(jī)房和動(dòng)力中心層高較高，設(shè)備數(shù)量多，管道密集且尺寸較大，管道支架布置復(fù)雜，影響其他管線排布，交叉碰撞多。安裝時(shí)需考慮管道和設(shè)備的支吊架形式，留出足夠的設(shè)備巡檢空間。將Revit支架模型導(dǎo)入到PKPM中進(jìn)行計(jì)算分析，確定支架形式及型鋼類(lèi)型，根據(jù)支吊架形式，調(diào)整管道位置和標(biāo)高，減小施工難度，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

2.4洞口預(yù)留

本項(xiàng)目中應(yīng)用了某設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)的基于Revit平臺(tái)的插件，能夠識(shí)別模型中管道穿墻的部位并自動(dòng)生成洞口，確保預(yù)留洞口的位置、數(shù)量和尺寸符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和后期施工要求，不漏設(shè)、錯(cuò)設(shè)，根據(jù)模型和施工圖紙，可以在主體施工時(shí)做好洞口預(yù)留和套管預(yù)埋工作。因?yàn)锽IM基礎(chǔ)應(yīng)用階段提供的模型準(zhǔn)確性較高，工程中預(yù)埋及預(yù)留準(zhǔn)確性有了顯著提高，減少二次開(kāi)鑿，提高了施工效率。

2.5出圖

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)中，經(jīng)常存在平面圖與剖面圖表示的空間位置不對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，因修改圖紙而導(dǎo)致的工程變更簽證，影響到施工進(jìn)度。而應(yīng)用BIM技術(shù)，各角度的圖紙都由三維模型生成，從根本上解決了這一問(wèn)題，彌補(bǔ)了二維設(shè)計(jì)空間表現(xiàn)的不足。

經(jīng)過(guò)管線優(yōu)化、預(yù)留洞口生成、支吊架設(shè)計(jì)、工序模擬等步驟，設(shè)計(jì)成品質(zhì)量大大提高，圖紙可直接用于指導(dǎo)施工。

2.6綜合管理平臺(tái)

團(tuán)隊(duì)基于BIM模型和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建了可視化工程數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，可以進(jìn)行模型的管理與整合、項(xiàng)目基本信息的快速查詢(xún)、設(shè)備材料的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并關(guān)聯(lián)了施工過(guò)程中各類(lèi)文件資料。各參與方可通過(guò)賬號(hào)遠(yuǎn)程登錄，查看相關(guān)信息，后臺(tái)可設(shè)置備賬號(hào)的權(quán)限。機(jī)電安裝過(guò)程中各類(lèi)資料隨時(shí)更新，方便進(jìn)行項(xiàng)目管理。

2.7過(guò)程數(shù)據(jù)采集

由業(yè)主單位補(bǔ)充完善實(shí)際設(shè)備采購(gòu)型號(hào)、廠商等信息，利用插件，根據(jù)清單對(duì)材料、設(shè)備進(jìn)行編碼，在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)粘貼打印好的二維碼。現(xiàn)場(chǎng)施工人員可通過(guò)移動(dòng)端掃描二維碼獲得設(shè)備全部信息，指導(dǎo)施工安裝。由專(zhuān)人負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)資料，并輸入綜合管理平臺(tái)，隨時(shí)更新，不斷完善BIM模型及其參數(shù)。為車(chē)間后期運(yùn)維提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)營(yíng)管理。

3、應(yīng)用效果

（1））相比傳統(tǒng)二維綜合管線排布，深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度提升約20%，深化設(shè)計(jì)時(shí)間減少10%，利用相關(guān)軟件進(jìn)行三維綜合管線排布，對(duì)管道交叉多、吊頂空間狹小的區(qū)域進(jìn)行合理布置，滿足吊頂設(shè)計(jì)高度。

（2）整合、優(yōu)化機(jī)電管線，保證了工藝功能：提前發(fā)現(xiàn)并解決專(zhuān)業(yè)間的碰撞20余萬(wàn)處，避免后期大量拆改：孔洞預(yù)留準(zhǔn)確率顯著提高，避免后期二次開(kāi)鑿。

（3）機(jī)電安裝嚴(yán)格按照BlM綜合管線設(shè)計(jì)圖紙及模型施工，化繁為簡(jiǎn)，項(xiàng)目得以快速順利實(shí)施，安裝質(zhì)量得到保證，整齊美觀：支吊架統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)、預(yù)制、安裝：通過(guò)三維施工模擬，實(shí)現(xiàn)了各區(qū)域同時(shí)施工、交叉施工的有序進(jìn)行，無(wú)工期延誤現(xiàn)象，施工效率提升巧%，有效縮短項(xiàng)目建設(shè)周期。

結(jié)語(yǔ)：

在某化工車(chē)間機(jī)電安裝過(guò)程中，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建了完整的三維信息化模型，不僅能夠指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，進(jìn)行項(xiàng)目管理，更為后期運(yùn)營(yíng)提供了準(zhǔn)確的工程數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了工程信息的創(chuàng)建、管理、共享與無(wú)損傳遞，減少了50-70%的信息請(qǐng)求、20-25%的各專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間通過(guò)模擬施工進(jìn)度、進(jìn)行管線優(yōu)化來(lái)指導(dǎo)精細(xì)化施工，縮短了工期，節(jié)約了工程成本，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也提升了管理水平和管理效率。