BIM技术在机电工程施工阶段的应用研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年9期   作者:杨君玲
[导读] 随着我国科学技术的发展,在建筑施工的过程中,
        杨君玲
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        摘要:随着我国科学技术的发展,在建筑施工的过程中,机电安装是非常关键的一环。通过机电安装实现取暖、排水等建筑施工的具体需要,而且也是建筑施工中需要格外注意的问题。传统的机电施工需要花费大量的技术成本和管理资源,严重影响了效率的提高和施工进度,而采用BIM技术能够在提高效率的同时及时发现施工问题、确保施工质量。
        关键词:BIM技术;机电工程施工;应用
        引言
        作为机电施工企业,在机电施工阶段,建筑信息的搭建更多体现在对工程的机电深化设计上。采用计算机CAD制图,结合建筑信息,将各机电专业图纸信息通过分析进行重新排布。目前,随着建筑信息化发展,BIM技术已成为当今建筑业的热点,越来越多的工程项目逐步有了三维深化设计的需求和要求。随着信息化技术发展,建筑信息逐步向三维可视化方向发展,并融合更多的工程信息,向完整的工程管理方向发展。例如在模型中点击任意一段风管,其所在系统、材质、所在楼层、高度及尺寸等相关信息就完整地展现出来。
        1BIM技术的特点
        BIM技术也叫建筑信息模型,是在建设施工中一种数据化工具,通过对建筑参数、信息进行整合,以实现建筑施工的高效性,并且节约生产成本。BIM技术通过将二维信息转化为三维模型,施工人员通过观看三维信息模型能够获取有效数据,实现机电施工的综合规划管理。BIM技术具有以下特点:第一BIM技术技术将二维平面模型转化为三维立体模型,对建筑空间进行模拟,能够在模拟的模型中充分反映各种机电电线、设备、支架、接口等,并且通过颜色进行区别,施工人员通过观看模型,能够获取直观的信息,对机电施工中的问题能够更加清楚。第二BIM技术通过三维立体模型的构建能够帮助施工人员确定施工管线铺设的最适合路径,而不需要去进行实地地一个个调查比较,它能够对各种参数进行综合分析,根据需要生成不同路线图,施工人员能够根据图中指引更加方便高效施工。第三BIM技术不仅能够对机电施工工程的管线、施工路线实现模拟,还能够根据实际情况和参数,对机电施工工程进行全方位的分析,找出影响机电施工的各种问题,帮助施工人员在施工前做好准备,以便在施工中越到此类问题好及时处理。
        2BIM技术在机电工程施工阶段的应用现状
        随着BIM技术在三维可视施工图、机电系统信息模型建立、甚至四维、五维施工管理等方面的应用,因其有着传统二维施工图无法达到的优势,让国内越来越多的机电安装施工企业感受到了BIM技术发展的巨大潜力和空间。据了解,国内各机电施工企业,特别是一些国内机电施工行业的引领者都有不同程度的实践探索,除在深化设计和工程投标方面的应用外,一些企业在施工辅助软件、二维编码、后期运维管理等方面都开展了不同程度的自主研发。部分企业还与高校合作开展了国内BIM标准等课题的研发工作。尽管如此,从总体来说,现阶段BIM技术仍处于发展的瓶颈,其投入高,回报的效益却不明显。在高投入之下,BIM数字模型除在工程投标时为业主展示能为中标获得有力的支持率;在深化设计过程中的三维可视、碰撞检测功能上有较为实际的使用效果外,基本还停留在“试用”的状态,无法做到常态化推广。
        3BIM技术在机电工程施工阶段的应用
        3.1设计、出图、交底与施工
        BIM技术在出图方面比传统的出图技术具有非常显著的优势,其可以通过对管道实施碰撞检查来对相关工序进行优化,由此来对管道的标高以及位置进行合理的确定,由此使导出的剖面图以及平面图都具有很高的精确度,而且标注也更加详细,对工程施工能够提供更加清楚的指导。此外,通过BIM技术还能通过三维图纸或者视频来完成交底工作,并且对施工现场实施有效的指导。总的来说,通过BIM技术的可视化的功能,能够有效的把模型和工程的实际情况进行对比,通过对比来对理论以及实际中存在的差距有清楚的把握,由此来对整个机电工程进行科学的评估,此外还能对施工中存在的问题予以及时的发现,从而为后续施工提供更加可靠的保障。


        3.2为施工安排控制提供了有效的前期规划资料,有效的控制工期
        按照BIM模型中获取的直观资料,直接获得各专业交叉施工的衔接安排所需的准确资料,均衡安排各施工段、施工面各专业施工作业量,使工作面、工期得到充分的利用。均衡了各专业的工作面、工期节点,使得材料、人员、施工机械的调配和供应更加合理,减少了因材料采购不及时所带来的工期延误或材料积压所带来的资金压力;解决了项目人员、施工机械合理调配,减少了因施工人员不足或过多、施工机械的配给上给项目带来的造价浪费和工期风险。按照BIM模型中获取的资料,清晰准确的显示出管道、桥架、风管穿建筑梁、板等结构的孔洞位置和尺寸,为预留孔洞带来极大方便,也可检验出建筑施工图纸中的预留孔洞位置是否正确、尺寸是否合理、数量是否正确,减少由于后期开孔的费用,减少了由于后期开孔给结构带来的破坏,提高了建筑的整体质量。
        3.3模型深化的应用
        模型深化是施工阶段BIM技术中最为关键的部分,它不仅仅根据碰撞检测的结果,进行模型的深化。还需要根据设计原则,在原有设计上进行加工,在保证原有设计的基本框架下,令设计方案更具可行性。精装区域的深化方法。核实精装图纸机电设备安装的数量是否与机电图纸一致,安装位置是否符合规范要求,例如:安装间距、安装高度等;此外,结合精装图纸,精准定位管线预留位置,例如灯具、检修口等,再此基础上,进行管线深化,在避免管线碰撞的基础上,保证预留预埋的准确性,使精装区域达到美观要求。非精装区域的深化方法。对各专业的原设计管线进行分析,在满足设计及规范要求的前提下,统一规划,尽量保证管线的平直、简短、无冲突,对于路径一致以及管线密集处采用公共支架,并对其进行受力复核。冷站、消防泵房、给水泵房、高低压配电房等设备机房以及管线密集区域(如管井、管廊等)的深化方法。首先,明确各设备的位置及尺寸,准确建模,分析场地是否满足安装要求;再进行管线的连接,符合管线是否满足规范要求和实际需要;其次,对管线进行统一规划,优化路径;最后,进行施工模拟,确保深化模型的正确性。
        3.4基于BIM模型的装配式施工的应用
        现在国家大力推行,装配化的施工方法,因其降低了现场人员的施工时间,保证了产品的出厂质量,加快了现场的施工进度,减少现场焊接带来的施工隐患,因此,备受施工企业青睐。但是,其装配化施工的前提,是需要BIM应用达到一定的深度,否则生产出来的产品,很难精确组装,带来的经济损失、工期损失很难弥补。施工过程中,设备机房,尤其是空调机房,因包含冷水机组、冷冻、冷却水泵等众多设备,相应的管线也十分复杂,采用基于BIM模型的装配式施工技术,利用BIM模型,通过拆分插件,将机房管线进行拆分,以2#冷站为例,共拆分183个模块,厂家根据图纸进行预制加工,并附有信息二维码。到货后,每个模块都配有详细说明,包含管线号、系统名称、连接管线、预制时间等信息。现场作业人员通过扫描二维码,了解标准化的组装信息,提高模块化组装的准确性及其效率,节省了施工时间。
        结语
        机电深化是非常复杂的工程,在实践操作中不仅需要施工人员具有高的操作水平,还需要施工人员有好的服务意识,更大程度保证使用的方便和安全。在机电施工的整个过程,都需要进行事前规划、严格管理,确保施工质量以及施工进度。还需要建立规范的安全检查验收机制来确保工程质量的合格,从而确保建筑工程的安全。
        参考文献
        [1]曹旭明.广州国际体育演艺中心机电安装工程三维制图技术的应用[J].安装,2019(9):52-57.
        [2]杨蕊,孔德钦.三维制图在综合管线施工设计中的应用[J].建筑技术,2019,41(6):524-527.
        [3]张建平,张洋,张新.基于IFC的BIM及其数据集成平台研究[C].第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集,2020.
        
        
       
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