摘要：改革开放后，在我国社会经济快速发展的背景下，我国的科学技术水平不断提高，其中，BIM技术的成熟，越来越多水电项目采用BIM设计。由于缺乏专业化定制的软件和设备资源库等问题，大多水电工程BIM设计停留在展示阶段。本课题以Ｒevit软件为BIM设计平台，以传统水电工程CAD制图标准为参考，研发定制了BIM正向设计的软件环境，建设并管理了水电设计中种类繁多、数量庞大、结构复杂的水力机械设备专业资源库，同时在BIM设计实践中，对BIM设计流程进行了完善、更新，制定了与BIM设计匹配的管理规定及作业导则，真正将BIM技术融入设计生产中，实现了设计效率和质量的双重提升。
关键词：机电工程；一体化；信息模型；构建技术
引言
BIM技术有效地降低施工成本和提高施工效率，我国的机电安装行业也正在从传统化机电安装转向现代化机电安装的转型期，可以预测未来几年我国机电安装行业会逐渐与BIM软件技术相结合，并将与国际安装行业接轨，从而最终带动机电安装行业的“新革命”。本篇文章将基于机电工程实例从建模到算量再到计价，对模型交互的流程进行概述。
1 BIM技术的特点
1.1具有结构立体化的特点，BIM具有明显直观性。在过去的二维图纸中，只能在平面上将机电工程中的各项装置及管线等呈现，使规划人员的工作困难及建设人员的操作失误的概率不断提升。通过运用BIM技术，用三维模型代替二维图纸。在三维模型的前提下，可以运用立体图形的办法将各种机电装置及管线等非常清楚的显示出来。
1.2 BIM技术还具有高效性。通过运用BIM技术，将各种设备的数据等详细的录入其中，通过收集、运算并总结各种设备参数，命名整个施工及规划过程难度降低。运用BIM技术可以迅速地检测出结构误差及管线布置不合理的情况，进而使工作效率不断提升。
1.3 BIM又一显著特征就是具有全面性。在运用BIM技术的前提构建三维模型，不但可以将各种机械设备的构造很好的体现出来，还可以将构造中各零件位置清晰加以呈现，从而使施工及规划的公开性不断提性，与二维图纸进行比较，其表现内容更加完整。
2机电一体化信息模型构建技术
为保证机电专业BIM设计成果的统一性、完整性和准确性;促进全体设计人员规范化、标准化的实施BIM设计;满足BIM设计全生命周期管理以及提高BIM设计效率的目的，本课题完成了以下三部分工作:
(1)Ｒevit水电工程专业化定制。
(2)机电设备资源库建设。
(3)完善更新BIM设计流程。
图1 参数化专业资源库
图2 Revit水电工程专业化定制
2.1机电设备资源库建设
在以Ｒevit平台实施BIM设计过程中，资源库中的设备族数量和质量直接影响着设计效率和品质，高质量族积累越多，效率就越高。每个设备族的建族过程包括样本筛选、族几何构建、族参数、公式逻辑构建和族测试。参数化专业资源库示意见图1。机电专业族库的基础建设采用参数化建模方法，以真实设备的样本数据为基础，将数以千计的设备族精简为83个参数化族和40个项目应用族，适用于2452个场景，使设计人员在BIM设计过程中快速、准确地提取优质的设备模型。其中水力机械专业设备资源库模型内容涵盖了8大设备系统，包括阀门、油气水设备、消防系统、自动化元件、起重设备等，满足了常规水电站BIM设计的要求。
2.2 BIM技术在机电工程中的应用创新总结
通过二维图纸向三维模型的转化，BIM技术使得工作人员对于工程能够一目了然，结构立体化，层次明显。另外，通过对这一技术的应用，工程开始逐渐倾向于可视化，同时对于成本的估算也会更加快速，这在过去也是无法达到的。采用BIM技术对施工过程中各种管线进行碰撞检测，机电工程施工中水、暖、电、智能化和通信等各种管线错综复杂，如在施工中发现各专业管路发生碰撞，将给各专业的现场施工带来极大的困难。因此在施工前采用BIM技术建模模拟各种施工条件下的管线布设，按照现场可能发生的工作面和碰撞点进行方案的调整，最终可实现方案的可施工性，这样就将原来需要实际改拆的工作运用电脑实现，不仅省时省力还大大节约了成本，避免了材料的浪费，同时将完成后的方案通过三维剖面图及动态漫游等方式展示给施工工人，使工人更好的理解施工方案，保证施工质量的同时更能很好的缩短工期。釆用BIM技术对施工进度的模拟控制和更新，对施工现场进度进行形象、具体、直观的模拟便于合理、科学地制定施工进度计划，直观、精确地掌握施工进度，对不同施工标段之间的沟通和协调有一个统一的管理和全盘的控制，有利于缩短工期降低施工成本。
2.3 BIM技术优化管理流程
充分发挥BIM技术在管理过程中的作用，有效结合相关管理办法，促进管理流程的不断完善。传统的规划二维图纸技术运用时，管理过程与技术办法是相互独立，而BIM技术的运用有效改进此状况。若要在管理流程各步骤中不断渗入，则首先从施工前期着手，选用并明确各方信息及建议，保障数据的实效性，但在三维模型的规划过程中，也要在实际工作中呈现各方的完整数据。在施工阶段以及施工完成后，同样需要加强对BIM技术的应用，最大化保证管理流程的优化。
2.4 Revit水电工程专业化定制
将水电行业机电专业众多的标准规范，以 Revit软件可识别的方式输入对应参数，导入水电行业103本标准规范，定制了全新的图形界面、图案、线形线宽、尺寸标注、焊接标注、图纸字体、轴网、剖切、注释、各型管路、管件、管材、剖面模板等功能模块。同时，本课题开发定制了 Revit软件材料表自动识别、自动分类统计机电专业的设备及材料功能(未开发前 Revit软件是不能识别水机专业的设备及材料)，避免了传统设计中常出现的图纸材料量统计不准、错数、漏标等人为失误(见图2)。
大量的标准输入及定制，使 Revit软件符合水电行业技术规范，成为适用于水电行业机电专业设计的BIM软件。在定制的 Revit机电工程环境下建立的BIM模型有实际意义，其生成的二维图纸包含表达了传统CAD图纸的设计内容，具备技施蓝图的要求。因此，具有同样的实用价值和法律效力。
结语
目前，在国家尚未出台水电行业BIM设计标准的情况下，本课题成果是水电工程BIM设计基础建设的重要内容，也是新一轮水电设计领域机电专业的技术革新，也将促进BIM技术在水电设计领域内的进一步推广与应用。在逐渐超越传统CAD设计的潮流过程中，本项目成果符合现有行业标准规范的样板文件、丰富优质的水电设备资源库和完善的BIM设计流程，实现了设计效率和质量的双重提升，其价值将会在不断发展的BIM设计中显得越来越明显。
参考文献
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论文作者:李忠伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
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