基于 BIM 技术的装配式建筑机电深化设计优化研究王浩

发表时间:2020/4/17   来源:《科学与技术》2019年21期   作者:王浩
[导读] 近年来,随着经济的飞速发展,我国的建筑工程行业迎来一个飞速发展的时期
        摘要:近年来,随着经济的飞速发展,我国的建筑工程行业迎来一个飞速发展的时期。在建筑工程建设的发展过程中,逐渐衍生出了很多的分支,就比如说机电工程建设等等,装配式建筑机电工程的发展决定了未来我国建筑工程的发展方向,具有至关重要的地位,发展建筑机电工程势在必行。
        关键词:BIM技术;装配式建筑;机电深化设计?
        引言
        我国当前的发展处在信息化的大数据时代,信息化已经应用到了各个行业的各个领域当中。建筑行业的信息化在发展中也得到很大的发展,尤其是BIM技术的使用得到了很多人的青睐,运用也较为广泛。机电安装是建筑工程项目当中的重要部分,在信息化的大环境下,为了提升管理效益,提升整体建筑工程的质量,将BIM技术应用到建筑施工的过程当中,能够取得较为显著的效果,能够推动装配式建筑机电工程的更好发展。
        1装配式机电与BIM技术
        1.1BIM技术
        建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)是一项全新的思维方式和技术模式,该概念由美国的ChuckEastman博士于30年前首次提出,国内目前的主流认识将BIM界定为“全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达”如今正受到建筑行业的高度重视。我国工程建设业从2002年以后开始接触BIM理念和技术,现阶段国内BIM技术的应用以设计单位为主,还远不及美国的发展水平及普及程度,整体上仍处于起步阶段,远未发挥出其全生命周期的应用价值。通过BIM技术实现对建筑项目各个阶段的信息集成与管理,对建筑单体以及群体进行性能模拟并分析处理,可提高相应的经济效益与环境品质。在大型机电安装工程中,利用BIM技术的可视性、协调性、模拟性、优化性和可出图性,可有效地解决管线交叉矛盾,优化空间布局,提高施工质量和效益,在机电设计中发挥了举足轻重的作用。
        1.2装配式机电
        装配式机电工程在大型民用建筑中成本约占20~30%,是装配式建筑的有机组成部分。装配式机电工程大致流程为三维模型最初设计,然后把风管,水管,抗震支吊架等图纸模型拿到工厂进行预制化加工,最终拿到现场进行最终组装。装配式机电相对独立、具有独特的技术特点。在建筑物设计方案确定后,结构体系已经定型,空间的主要影响因素是机电管道、设备,空间的舒适性、功能性需要机电维持;建筑寿命周期内运维成本的70%属于机电损耗;机电设计与安装的质量决定了工程的综合品质。因此大力发展装配式机电将成为今后机电工程的主流。
        2BIM技术在装配式建筑机电工程中应用的优势
        2.1信息全面性
        BIM技术允许创建建筑信息模型,并为员工提供有关建筑物的准确信息。作为虚拟构建模型,产品模型包含大量信息和数据,例如表单规范和操作参数,BIM技术可以通过创建数据库来提供对其信息的集成管理和识别。员工接收所有数据,建立到安装任务的有意义的链接,响应请求所需的信息,提高建筑物工程项目的效率。
        2.2可视化
        BIM技术优于现有机电结构技术的光学优势,这是显而易见的。传统的机电设计主要基于用平线绘制的图纸,员工只能按级别工作,这在机电装置的制造中造成了困难。员工需要强大的思维方式和先进的技能,来创建一个与实际工程建立相辅相成的共同项目。随着建筑结构的形状不断变化,图纸变得越来越复杂。使用BIM技术,可以将2D图形转换为具有设计的各种角度和次要效果的3D模型。
        2.3全生命周期
        机电设计有很多方面,BIM技术的使用允许管理整个机电生命周期。

所有BIM协调功能的项目总体规划始于施工规划、项目质量、成本控制等,需改善当地的行政管理。此外,BIM技术模拟施工,在分析所有数据的基础上选择最佳施工方案,提供人员以科学的系统设计。
        3BIM技术在装配式建筑机电深化设计中的应用策略
        3.1在项目施工准备及现场布设中的应用
        装配式建筑机电工程施工现场的布设内容比较多,包括运输机械设备的选择、运输路线制定、施工现场运输道路规划、物料堆放区域等等。通过应用BIM技术,可构建建筑工程三维样式,获得完善的施工信息,比如施工区域气象信息、水电信息、周边环境等等。在装配式建筑机电施工中,可将BIM技术与GIS技术进行有效融合和应用,将GIS系统信息库输入至BIM参数化模型中。在建筑工程不同建设阶段造价管理中,都需要应用BIM单体精细化模型,不能脱离周边的宏观的地理环境要素,而GIS技术只致力于对于宏观地理环境的研究,具有空间查询及空间分析功能,三维GIS可以为BIM的应用提供决策支持。
        3.3在管线设计与机电设备测试中的应用
        在装配式建筑机电工程施工中,还可将BIM技术应用于管线设计的碰撞检测中,保证设计效果。比如,在机电设备管线布置方面,需要对空调供水、排水管线进行科学合理的设计,具体包括强弱电综合布线,上下水综合管线,各种管线支吊架等等。在装配式建筑机电工程施工中,也可采用BIM技术对施工流程进行优化处理,设计人员可根据施工现场的实际情况制定施工流程。通过应用BIM技术,可构建建筑工程智能化模型,摒弃传统设计图纸的弊端,充分展现出机电工程中的各项细节内容。在机电管线的设计和施工中,要求提供具体的施工数据,然后进行管线碰撞测试,在具体的测试过程中,需对各项施工材料、设备等数据做好详细记录,为施工人员预留孔提供参考。
        3.4BIM技术对成本的控制实践
        装配式建筑机电工程的根本目的是为了盈利,为了提升机电工程的盈利,要通过科学的设计方案,运用先进的技术,进行合理的规划,降低施工中的成本投入。制定科学合理的规划能够在很大程度上加快项目的施工,并且在BIM技术的帮助下,能够提升施工的精准度,在保证质量的同时实现提升效率降低成本的目标。为了保证对成本的控制就要实现对机电安装的整个过程进行管理,在投标阶段进行工程预算,并且运用BIM的协助运行机电工程的方案。在实践当中的使用主要有两方面帮助对成本进行控制。首先是用BIM技术进行施工碰撞检测,能够通过数据寻找到机电管线下料的方案,能够优化施工的方案。此外是在进行材料的购买时,能够运用BIM技术进行虚拟构造,对实际需要的材料进行计算,最大限度地降低材料的浪费。通过BIM技术还能够更好地安排施工技术,让施工过程更加合理有序,进而推动工程的设计方案更加合理。在这个阶段中,还要将施工技术的数据进行采集,制作成报表交给工程的负责人,再由负责人对安装过程当中的细节进行审查,BIM的技术人员在进行建模的过程中也要做好完工交付阶段的数据。
        结语
        总的来说,中国的建筑业正处于发展的高速阶段,BIM技术在建筑行业的应用逐渐引起了人们的高度关注。由于在中国引入BIM技术的时间很短,因此仍存在一些问题。BIM技术在建筑领域提供广泛的开发视角和应用,其优势在于可以帮助项目施工人员了解工程和电气公司,掌握BIM技术的使用,培训技术人员并提高建设项目的效率和质量。
        参考文献
        [1]叶浩文,江国胜,周冲.装配式建筑三个一体化的发展思考[J].建设科技,2018(Z1):50-52.
        [2]王颖.装配式混凝土结构住宅机电系统设计整体解决方案研究[J].建筑科学,2018(02):148-157.
        [3]周建亮,吴跃星,鄢晓非.美国BIM技术发展及其对我国建筑业转型升级的启示[J].科技进步与对策,2019(11):30-33.
       
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