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建筑设备工程的BIM技术应用

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：魏成国1 柴维汉2 刘波3

[导读] 摘要：BIM技术在建筑领域的应用范围不断扩大，对建筑设备工程来讲，由于管道线路错综复杂、数量多，设计与施工面临极大挑战。

        1.成都基准方中建筑设计有限公司贵阳分公司重庆市 400000；2.中国中建设计集团有限公司重庆分公司重庆市 400000；3.重庆市合川区碧桂园嘉城发地产开发有限公司重庆市 400000
        摘要：BIM技术在建筑领域的应用范围不断扩大，对建筑设备工程来讲，由于管道线路错综复杂、数量多，设计与施工面临极大挑战。文章主要对BIM技术优势进行分析，并探讨BIM技术在建筑设备工程中的应用。
        关键词：建筑工程；设备；BIM技术；建筑施工
        引言
        我国城市化进程速度不断加快，建筑工程规模不断扩大，功能不断增加，致使建筑结构愈发复杂，传统的生产模式，在设计、施工以及后期运维等环节花费大量的精力和财力，导致建筑工程经济效益不断下降。在建筑工程中应用BIM技术，尤其是在设备工程中，BIM技术可以模拟设备管道工程，在可视化的三维图形中优化管道以及其他结构，使设备管道满足人们日常的生活和工作需求，有助于建筑工程创造更多的经济效益。
        1BIM建筑信息模型分析
        BIM技术可以实现对建筑设备工程的全面有效评估，获悉建筑物的整个生命周期、创新、校核，实现建筑设备工程设计和应用的智能分享和链接，较好地体现其在建筑设备工程设计应用中的价值。主要是通过数据丰富、目标导向、智能化、参数数字化的设施展示平台，进行建筑设备工程的3D设计和规划，涵盖建筑工程的各建筑要素性能、成本估算、材料存储、项目进度等信息，较好地实现对建筑设备工程设施的管理和维护。BIM的三维设计能够真实地展示建筑设备工程项目建筑实体，涵盖建筑项目中各个构件的所有属性，如：材料、材质等，随时查看和获悉建筑设备工程模型构件的所有信息，并进行项目设计的修改和调整。
        2BIM技术的功能
        2.1协同设计
        BIM技术可以应用在建设设备设计中，为高层建筑设计信息模型，从模型中可以获得整个设备施工的全部信息，也能读取泵的尺寸，电使用量等的信息，直接读取专业性的信息。同时，也可以谁是更新用泵的功率量调整，更新负荷计算数据，将BIM技术应用于施工中，可以进一步的缩短施工周期，简化施工的步骤，促进各部门之间的有效合作，提高施工的效率和质量。
        2.2模拟施工
        进行建筑设备工程设计过程中比较核心的目标就是使相关的施工人员更加高效的完成施工任务。但是建筑设备的施工过程相对来说非常繁琐，不但有设备专业的各种管线，同时还需要考虑其他不同专业如结构专业、暖通专业的风管烟管、电气专业的桥架以及二次机电装修的吊顶等净高要求。假如施工过程中无法对它完成科学的分配，不仅会给工期带来滞后的影响，还会造成资源的浪费、成本的增加及不必要的返工，费时又费力。利用BIM技术的应用可以构成一个三维的时间刻度，并且能够根据其搭建四维的安装进程工作表，施工人员建设的时候依照这一工作表逐步完成施工，不但可以加强安装效率，还可以有效减少它的错误。
        2.3参数化设计
        高层建筑物当中设备管道结构设计过程中，BIM技术的应用可以充分实现设备管道结构里的各管道附件、有关设备、管道结构等实际的参数化设计。在这样的设计形式下，高层建筑物设备工程基础是参数化的，因此，针对设备设计就等同于把每个零散部件参数进行有效的结合，从而产生完整的设备系统。同时，促使设备工程里的电流量、电压量、水泵规格、其他信息都可以进行标注，帮助设备工程在接下来的维护中提升整体质量。BIM技术在高层建筑物设备工程设计中，因参数化设计的实现，故还可以切实提高设计方案的修改效率。传统二维平面设备工程建设的时候，管理设计方案如果发生问题，就需要修改并调整多张设计图纸里的管道结构，使设备管道结构的工作量增多，除了使工作效率受到影响外，还导致处理时发生错误。

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而BIM技术的大力应用后，设计工作员调整设备管理结构过程中，可以在设备设计方案调整中，修改三维图纸，改好以后，设计软件就可以进一步调整设备方案里各设计图，使设备设计方案修改得到良好的施行。从现实角度出发，这样的设计方法光可以全面提升设备工程设计方案修改质量，还可以减少错误的发生。
        3BIM在设备工程建设中的应用
        3.1前期准备工作
        在设备工程前期准备工作中，需要准备好初始文件、工作集、导图以及定位等内容。设计人员按照MEP程序要求输入设计信息，程序会按照信息内容建立基本的模型，在模型内会显示出管材规格、类型等内容，随后校验信息，使三维模型中的标高、轴线等信息符合建筑设计要求。
        3.2健全三维模型中BIN技术的使用
        关于BIM技术在建筑设备管道工程中的有效使用，单单搭建初始模型是无法充分体现它的价值的，此外，也不拥有比较好的指导性。这样也就需要围绕对应三维信息模型开展不断的健全，保证它能够充分呈现设备管道工程的整体性，此外，在之后的施工过程中体现出比较高的指导价值。对于这种三维信息模型的健全，应当在建筑设备设计需求的基础上进行，同时在三维设计模型的基础上做到有效改革，特别是在轴线的建立中，应当开展细致化的剖析，保证设备管道工程信息模型科学合理。在三维信息模型之中开展轴线的设计可以直接使用二维模型的轴线，假如设备管道工程复杂程度高，就需要适当添加一些轴线，来方便能够加强三维信息模型的全面性，保证它足够完整，此外，能够呈现比较好的正确性。
        3.3管线综合优化
        可以利用BIM技术进行建筑设备工程的三维建模，进行建筑设备工程的参数化设计和协同设计，并利用BIM的3D漫游体验观察建筑设备工程完成后的实际效果，并采用BIM的MEP建模软件进行各专业的碰撞检查，对管线碰撞部位进行查找和修改，实现管线的零碰撞，提前解决管线冲突问题，减少工程变更发生的几率，合理控制工程造价成本。要注意的是，该软件只能检查单一构件与模型之间的碰撞，并无法同时进行两个模型的检查。此外，还可以利用BIM技术进行4D模拟施工，结合建筑设备工程项目实际施工计划，考虑管线施工规范和安装顺序，如：管道保温层、支吊架形式、管道安装空间及检修空间、安装流程等，进行建筑设备工程的模拟和优化设计，解决虚拟环境下设备、管线空间布局不合理的现象，降低建筑设备工程施工风险，减少建筑设备工程施工中的返工现象。
        3.4卫生器具中的应用
        关于设备管道工程中BIM技术的有效使用，它一定还需要注重到整个系统中所涵盖的全部目标，特别是对于各个卫生器具以及设备管道，更加需要进行科学设计，确保它能够在之后的使用中有效运转，减少可能出现的功能需求不足问题。与卫生器具的设计相结合，先要着重区域的明晰，能够保证对应施工水平位置以及高度比较合适，在实际施工角度以及手段桑也需要进行仔细探究，可以保证这些卫生器具不单单融入到设备管道工程，还可以充分发挥它自身的作用。关于各个管道的合理设计，就需要着重掌握对于横管、立管以及支管的设计，保证这些管道能够在最好的位置充分体现它们的价值，关于具体参数开展计算剖析，假如出现明显偏差的官道，就需要及时有效处理，同时在三维信息模型之中将其标注，确保设备管道工程能够充分体现它的价值以及作用。
        结语
        综上所述，在建筑设备工程中应用BIM技术，充分利用BIM技术的特点，将传统的二维图纸转变为三维模型，通过三维模型进行可视化操作，降低设备设计和施工难度，并且提高工程的设计和施工效率。使工程模型满足建设要求，并且在每个环节做好统筹安排，全面优化和完善BIM技术在设备工程的应用过程。
        参考文献：
        [1]郭秀秀.BIM技术在建筑工程设计管理中的应用分析[J].住宅与房地产，2016(9):130.
        [2]康智强.李志星.基于BIM的建筑设备节能技术的应用研究[J].建筑节能，2017(08）.
        [3]吴迪.祁建华.浅谈BIM技术在建筑设备工程中的应用[J].低温建筑技术，2016(05).