建筑機(jī)電工程BIM技術(shù)研究

王永華

摘要：BIM技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ)。雖然這只是中國(guó)發(fā)展的早期階段，但每個(gè)人對(duì)此的興趣和意識(shí)都在不斷擴(kuò)大。BIM技術(shù)在在機(jī)電工程的廣泛應(yīng)用，可以大幅度提高建筑機(jī)電安裝工程的效率。如今，許多建筑機(jī)電施工單位已經(jīng)開始探索BIM技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用，以達(dá)到最大程度提高建筑機(jī)電設(shè)備的整體施工水平。因此，將BIM技術(shù)用于建筑機(jī)電安裝工程中非常重要。

關(guān)鍵詞：建筑;機(jī)電工程;BIM技術(shù)

1 BIM技術(shù)的概念及國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況

BIM技術(shù)并不是個(gè)從一開始就確定下來的概念，而是在長(zhǎng)時(shí)間的探索研究中慢慢發(fā)展起來的。BIM技術(shù)最早可以追溯到20世紀(jì)70年代，信息技術(shù)還只能做到簡(jiǎn)單的內(nèi)容傳輸，在攝影攝像等圖像技術(shù)初步發(fā)展的階段，就有人提出信息技術(shù)可以與圖像技術(shù)相結(jié)合，用來研究建筑的不同功能和不同屬性。80年代，在此前的基礎(chǔ)上，初步開始了對(duì)建筑模型數(shù)字化的研究，從而誕生了最初的BIM技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化成為很多產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的新方向，BIM技術(shù)的開發(fā)需求和應(yīng)用需求逐步擴(kuò)大，BIM技術(shù)逐漸成為工程領(lǐng)域的重要輔助工具。BIM技術(shù)進(jìn)入我國(guó)的技術(shù)并不晚，但是相關(guān)的理論研究是在近10年內(nèi)形成體系的，形成BIM標(biāo)準(zhǔn)框架的研究是在2010年以后。隨著清華大學(xué)BIM專項(xiàng)研究組的研究成果問世，標(biāo)志著我國(guó)BIM工具、信息保障等方面的規(guī)范逐步確立起來，從此，我國(guó)BIM技術(shù)向著更加全面、系統(tǒng)的方向完善，BIM相關(guān)軟件的實(shí)用性和功能性也逐步提高，并且在多個(gè)建設(shè)工程中進(jìn)行了嘗試，為國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的運(yùn)用和探究留下了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1信息全面性

BIM技術(shù)允許創(chuàng)建建筑信息模型，并為員工提供有關(guān)建筑物的準(zhǔn)確信息。作為虛擬構(gòu)建模型，產(chǎn)品模型包含大量信息和數(shù)據(jù)，例如表單規(guī)范和操作參數(shù)，BIM技術(shù)可以通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫來提供對(duì)其信息的集成管理和識(shí)別。員工接收所有數(shù)據(jù)，建立到安裝任務(wù)的有意義的鏈接，響應(yīng)請(qǐng)求所需的信息，提高建筑物工程項(xiàng)目的效率。

2.2可視化

BIM技術(shù)優(yōu)于現(xiàn)有機(jī)電結(jié)構(gòu)技術(shù)的光學(xué)優(yōu)勢(shì)，這是顯而易見的。傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)計(jì)主要基于用平線繪制的圖紙，員工只能按級(jí)別工作，這在機(jī)電裝置的制造中造成了困難。員工需要強(qiáng)大的思維方式和先進(jìn)的技能，來創(chuàng)建一個(gè)與實(shí)際工程建立相輔相成的共同項(xiàng)目。隨著建筑結(jié)構(gòu)的形狀不斷變化，圖紙變得越來越復(fù)雜。使用BIM技術(shù)，可以將2D圖形轉(zhuǎn)換為具有設(shè)計(jì)的各種角度和次要效果的3D模型。

2.3全生命周期

機(jī)電設(shè)計(jì)有很多方面，BIM技術(shù)的使用允許管理整個(gè)機(jī)電生命周期。所有BIM協(xié)調(diào)功能的項(xiàng)目總體規(guī)劃始于施工規(guī)劃、項(xiàng)目質(zhì)量、成本控制等，需改善當(dāng)?shù)氐男姓芾?。此外，BIM技術(shù)模擬施工，在分析所有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上選擇最佳施工方案，提供人員以科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它可以涵蓋項(xiàng)目安裝、故障排除和維護(hù)的整個(gè)生命周期。

3如何在機(jī)電工程中發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1BIM技術(shù)不是一種孤立、既成的技術(shù)

鑒于如今萬物互聯(lián)與三維立體影像成為時(shí)代大背景的主流趨勢(shì)，BIM技術(shù)自身的成長(zhǎng)性也是不可估量的，它不應(yīng)當(dāng)只成為一種技術(shù)手段，而也應(yīng)當(dāng)被視為一種可研究、可發(fā)展的學(xué)科，在實(shí)際運(yùn)用中不斷積累新的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)用方法，不斷地得到提升和提高。同時(shí)，BIM技術(shù)也不是孤立的一種技術(shù)，而應(yīng)該與管理手段相結(jié)合。技術(shù)可以從實(shí)際運(yùn)用層面去解決一些實(shí)用性的問題，但是如何發(fā)揮技術(shù)的最大價(jià)值，發(fā)揮人的能動(dòng)性，從頂層做到統(tǒng)籌兼顧和全面規(guī)劃。在工程實(shí)施的過程中，BIM技術(shù)還可以幫助管理人員進(jìn)行環(huán)節(jié)的監(jiān)控，在環(huán)節(jié)上出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)反饋、及時(shí)解決，提高管理人員應(yīng)對(duì)工程問題的水平和緊急事件的處理水平。此外，BIM技術(shù)還能有助于優(yōu)化管理流程和管理結(jié)構(gòu)。在使用平面圖紙時(shí)，管理流程和技術(shù)手段不存在統(tǒng)一和協(xié)作。而BIM技術(shù)的運(yùn)用則改變了這一現(xiàn)狀，它的運(yùn)用深入到施工的各個(gè)階段，前期需要從各個(gè)部門進(jìn)行材料、數(shù)據(jù)等信息的收集，中期實(shí)時(shí)監(jiān)控工程中各個(gè)部門的施工情況，后期根據(jù)工程建設(shè)的效果來進(jìn)行模擬和檢驗(yàn)，要做到這些功能的實(shí)現(xiàn)，需要與施工部門展開大規(guī)模的信息交換和信息合作，而且在計(jì)算機(jī)運(yùn)作的情況下，人為隱瞞信息或者數(shù)據(jù)錯(cuò)誤都是難以進(jìn)行的，三維模型可以立刻尋找到出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，優(yōu)化了機(jī)電工程的管理流程。因此，BIM技術(shù)能夠幫助機(jī)電工程從業(yè)人員提高專業(yè)素養(yǎng)，促進(jìn)機(jī)電工程企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.2在成本環(huán)節(jié)做好把控

BIM技術(shù)在機(jī)電工程領(lǐng)域已經(jīng)有了大量的運(yùn)用案例，在上海世博會(huì)等公共設(shè)施建設(shè)中都發(fā)揮了重大的作用，但是這些工程項(xiàng)目的公共服務(wù)作用大于本身的經(jīng)濟(jì)效益，而大部分的工程建設(shè)的目的都是為了帶來經(jīng)濟(jì)效益。這就暴露出了BIM技術(shù)運(yùn)用的一個(gè)問題——BIM技術(shù)所需施展的技術(shù)、信息采集要求、軟硬件設(shè)備成本要求都遠(yuǎn)高于以往的平面圖紙，要想進(jìn)行大規(guī)模的推廣，BIM技術(shù)能否降低機(jī)電工程的成本，控制機(jī)電工程的建設(shè)價(jià)格成為了關(guān)鍵。要運(yùn)用BIM技術(shù)把控成本，對(duì)工作人員提出了更高的要求。工作人員要以可視化模型為基礎(chǔ)，通過“框圖出價(jià)”的方法，對(duì)工程各環(huán)節(jié)造價(jià)進(jìn)行預(yù)估和核算，因?yàn)槟軌蚯逦亓私夤こ探ㄔO(shè)所需的環(huán)節(jié)，工作人員的預(yù)估也會(huì)更為精確，減少誤判帶來的材料浪費(fèi)。在建設(shè)過程中，遇到不可抗力修改工程的案例也不在少數(shù)，碰到這種情況，BIM技術(shù)可以通過調(diào)整模型來對(duì)價(jià)格快速進(jìn)行二次核算，減少了重新規(guī)劃、設(shè)計(jì)圖紙、再次計(jì)算的時(shí)間。最新的BIM技術(shù)已經(jīng)能夠通過大數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行大致統(tǒng)計(jì)并給出參考值，如果預(yù)估造價(jià)與參考值出入較大，工程就可能存在問題，也可以幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，以免帶來經(jīng)濟(jì)損失。

4結(jié)論

在數(shù)字化建模和三維圖像逐漸成為工程學(xué)科的主流發(fā)展方向的大背景下，BIM技術(shù)因其強(qiáng)大的仿真建模和信息統(tǒng)籌整合功能，在工程領(lǐng)域有廣闊的前景。得益于BIM技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，人們的要求，也可以得到進(jìn)一步的滿足。

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