BIM技术在机电安装工程中的应用研究论文_肖海建

BIM技术在机电安装工程中的应用研究论文_肖海建

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摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在机电安装工程中得到了广泛的应用。在机电安装工程中使用BIM技术有很多优势,首先它可以清楚明白的分析施工进度的合理程度,还能够迅速构建机电安装施工的模型,并且可以提供关于机电安装工程的运营和维护的可以用来参考的数据信息。所以,本文将会综合且合理分析判断BIM技术在机电安装工程中的应用,旨在可以给相关人员提供参考。

关键词:BIM技术;机电安装工程;应用;研究

引言

目前,随着城市建筑朝着使能功能综合化,开发规模的大型化、集群化方向发展,建筑机电安装工程也变得日益复杂,对于实际工程质量提出了更高的要求。在建筑机电安装工程建设过程中应用BIM技术,通过建立三维模型,将机电安装工程的各道工序以3D效果直观的进行展示,通过三维模拟,有效解决管线碰撞,净高等等问题,能够切实有效的对机电安装施工进行有效指导,提高施工效率,保证施工质量,确保施工进度,带动机电安装行业水平迈上新台阶。

1BIM技术的内涵与优势

BIM技术是建筑行业的一种新技术,国内外建筑业专家学者很注重它的研发和运用。BIM技术拥有庞大的数据库,集成了各类建筑工程的数据模型,将信息技术的优势运用到了建筑行业中,成为建筑工作中的重要基础。在长期的研究和实践中,BIM技术的优势不断地被发现。首先,其在建筑工程中较为通用,运用条件较低;其次,其可以科学地协调建筑工程的各项工作,在提升工程质量的同时缩短工期,对成本的节约也有一定作用;最后,其在模拟方面有很大优势,BIM技术可以制造仿真的三维模型,有助于技术人员更直观地看到建筑效果,便于修改和施工计划的安排,使施工更加科学、合理。

2建筑机电安装工程中应用BIM技术的必要性分析

当下随着建筑工程技术的飞速发展,人们对于建筑办公居住环境与功能要求也越来越高。而建筑功能实现离不开机电安装工程的支持,因此机电安装工程对于实现房屋建筑的整体使用功能显得越来越重要,机电安装工程本身也变得日益复杂。尤其对于一些大型机电安装工程项目来说,包括建筑电气安装工程、建筑给水、排水与采暖工程、消防工程、通风与空调工程、电梯工程、智能建筑工程等,在管道井与设备间,地下室等一些部位必然会涉及到复杂的管线排布与交叉,同时针对一些建筑如酒店、写字楼等,在机电安装施工后,还需要进行精装修,因此对于机电设备布线要求更高,需要机电设备安装能够与后续装饰装修保持高度协调统一,因此在工程前期,就需要充分考虑管线的综合排布,制定完善的机房施工图、竖井管线布置图等,最好能够将管线排布图设置成三维形式,从而能够在具体施工前,就能够把握管线具体排布位置,避免具体落实到施工再发现问题,出现返工。在这一形势下,非常有必要在建筑机电工程中引入BIM技术,通过在BIM技术的帮助下,在前期做好机电设备管线的综合设计,借助BIM管线碰撞检查功能,保证管线排布设计的合理性,更好的优化机电安装工程施工进度,提升机电安装工程施工水平与质量。

3我国机电安装工程成本控制中存在的问题

(1)成本数据众多且复杂。关于我国机电安装工程的成本控制,需要对大量的成本数据进行分析和整合,以保证成本的科学合理。然而,机电安装项目涉及多个专业,成本数据相对复杂,成本数据与项目本身无关,导致一些成本数据资源无法在项目中有效共享,导致数据分析复杂,成本人员工作量增加,各项目之间信息交流不利,成本数据的复杂性严重制约了我国当前机电项目的成本控制,不利于其顺利发展。(2)成本预算工作需要改进。BIM技术运用于机电工程的原因是为了科学合理地控制工程成本,相关预算工作的质量应进一步提高。成本人员的专业素质水平在预算工作中起着决定性的作用。然而,目前的情况是,成本人员的专业水平不符合预算工作的要求。因此,机电安装工程的预算工作质量不达标,影响了后续成本工作的开展。

4BIM技术在机电安装工程中的应用

4.1BIM管理实现专业协同设计

由于机电安装工程的复杂性,施工中涉及很多专业和部门,因此部门之间必须有良好的协调。传统的建筑设计受图纸的限制,任何一个部门的图纸发生改变,都会导致其他部门的图纸也发生改变,易造成大范围影响。而BIM技术相对传统技术能更直观地展现建筑的细节,任何阶段的改动都较为方便,减少图纸上的错误导致的施工错误,能最大限度地节约施工资源,减少建筑施工中不同专业的纠纷,提高建筑施工速率。相对于传统设计方式,BIM技术如果在施工阶段发生设计变动,BIM技术可以利用自身涵盖建筑工程所有信息的优势及时进行整体调整,减少对资源和人力的浪费,提高施工和设计效率。

4.2BIM管理可进行机电管线碰撞检查

机电系统一般包括电气系统、消防系统、暖通系统等,是一个建筑的“心脏”。机电设备管线协调是指结合建筑工程的具体需求和环境条件来合理布置管线,直接影响了建筑功能的实现和内部空间的设计。而管线的设计涉及不同专业,负责不同设计图纸的设计师如果缺少协调和沟通将会给管线的安装和运行带来不良影响。传统的管线协调工作一般是在设计完成之后再确定管线交叉位置的安置,这种方式使部分管线的安装较困难、难以发挥正常功能或后期更换难度大等。碰撞检测分为单专业和多专业综合碰撞检测两种。单专业综合碰撞检测因为只涉及单一专业所以比较容易,排水管和另一管道在标志处产生碰撞。多专业综合碰撞检测是指各功能管道之间和建筑结构之间的碰撞,此类碰撞涉及多专业设计,一次检验难以保证准确性。对于上述情况,BIM技术能先建立各系统的立体模型,然后合成一个统一的模型,利用大数据的分析工具来进行管线碰撞检测,再进行一定的人工核定,进一步调整管线安装方案。BIM技术相对传统的管线测试更具有科学性,能一定程度上减少人为的设计失误,提高管线碰撞检测的速率。但BIM技术得出的检测报告还需要一定的人为审核,需要相关的专家学者进行更多的研究和数据录入,细化碰撞类型,扩大碰撞检测的数据库,提升计算机碰撞检测的精准性、智能性、科学性。

4.3计算所需材料

设计师在开始设计建筑模型时会参考每一个建筑元素,并且把他们安排在一个合理的位置上。为了提升工作效率和缩减成本,设计师会在构建三维虚拟模型前,真实准确的计算出合适的材料数量已到达预期效果。在设计开始时,因为BIM技术软件有许多筛选的条件,因此BIM技术可以便于人们筛选出他们所需要的结果。因为有了BIM技术的应用,采购人员精准的计划出所需要采买的材料,并通过它可以了解到所有材料的使用情况,更加方便快捷的获取数据信息,有效的进行数据管理。根据管理者的经验安排工人,而施工工人一般来分配材料来采用相关设备工程,在这之后一般采用BIM技术,期间没有精准的计划表。

4.4合理处理数据资源

在应用设计方案之后,安装工程的投资回报将会随之提升,同时还要按照设计要求对工作内容进行落实,以此保证项目的施工进度,进而能够进一步增加工程质量。在投标阶段展开与计算的时候,依靠经验BIM技术,保证方案的设计足够合理,为之后的管理工作奠定基础。一般而言,施工管理主要包含两个方面,分别是技术方面和经济方面。通过碰撞检测的方式,可以获取相应的数据资料,以此保证管理工作能够得到进一步优化,提升管理质量。在进行采购的时候,理应针对工程之中的细节部分采取虚拟建造的方式,同时对限额领料的管理工作予以充分重视,以此展开技术交底以及施工交底的工作。不仅如此,技术人员还需要对个工程计划认真分析,合理安排,以此保证每一个步骤的设计均能够达到预期效果。而在实际施工的时候,技术人员还需要进行数据采集,以此制定成报表资料,交至负责人手中,让其展开细节审核。除此之外,在进行BIM工程全设计活动的时候,技术人员还需要进一步加强交付阶段的设计,无论是数据采集还是档案管理,都需要在第一时间完成档案调用,以此节约施工时间。

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4.5建立模型

立体可视化是BIM技术一个极为重要的特征,在进行建筑机电安装作业,相关工作人员必须科学构件BIM模型,以此为基础,对施工作业进行有效指导,确保能全面提升工程施工效率。在进行具体工作过程中,首先需要由团队负责人收集整理建筑机电相关图纸,在传统进行建筑机电设计过程中一般是用CAD软件绘制图形,继电安装和土建两个专业图纸分开设计,并没有实现完全融合。在实施土建施工之前,BIM建模人员必须对施工图纸进行深入研究,明确电气、暖通、给排水等方面具体细部要求,同时,还需要对机电设备安装图纸进行仔细检查,确保图纸正确性,然后进一步实施BIM建模。对新建工程而言,相关工作人员可以选择在土建BIM模型直接对机电安装工程进行BIM建模。团队负责人必须对建模体量进行具体分析,如果项目体量较小可以有单人直接负责整套专业模型,如果建筑体量较大,当然很难完全负责整套模型,可以有不同专业协同进行建模施工。其次,在具体进行建模之前,需要科学制定建模标准,对小组全体成员进行有效分工,同时,还需要科学制定检查验收制度,检查项目不同阶段建设成果,项目组需要定期对施工图纸进行会审作业,确保建设图纸质量能最大程度满足建设需求。最后在基于施工图纸完成三维实体模型构建之后,经营具体模型,实施管网综合,确保能及时调整纠正在以往二维设计图中无法发现的设备干扰管线碰撞的各种问题。

4.6管线综合优化设计与机电设备测试中的应用

在开展建筑机电工程安装施工时,管线综合设计是一项重要的工作,需要通过应用BIM技术,来有效解决管线设计碰撞问题,从而促使机电工程设计效果得到有效提升。在实际进行机电安装施工时,应从细节处入手,立足于空调供水排水、进风排水等,加强规范设计,确保相应功能得以顺利实现,在实际进行管线安装时,应严格按照相关要求,完成管线规范安装,有效提升安装施工质量。另一方面,在建筑机电工程安装施工过程中,还需要通过利用BIM技术,最后流程优化,设计工作者以施工实际情况为依据,做好施工流程的优化设计,通过进一步深入了解相应数据信息,做好机电工程施工设计图纸的制定。在设计流程中应用BIM技术,通过建立BIM模型,有效替代传统的二维CAD图纸,从而使得机电安装工程各种细节通过BIM模型有效展现出来,在实际进行管线设计施工过程中,还需要管线工作者做好相关施工数据的提供,并以此为依据,完成管线碰撞测试。通过利用Revit软件进行三维碰撞检查,如果发现部分管线标高不符合吊顶标高要求,部分管道之间有碰撞的现象时,在模型之中,均能够有明确的显示,例如给水管道与排水管道存在碰撞返弯问题。在实际进行碰撞测试时,还需要详细记录相应材料、设备的具体数据,从而更加便于安装工作者在后期预留孔洞工作开展。此外,为提升管线安装施工质量,保证机电安装工程取得良好效果,需要从安装材料入手,严格把控安装材料质量,并结合实际施工进度,做好安装材料的科学合理调配,为机电安装施工打下良好的基础。

4.7做好成本控制,实现高效数据处理

基于BIM技术的强大功能,在具体应用上,可以使其贯穿于建筑机电安装整个过程,实现全过程管理,在应用管理内容上,主要包括技术与经济两部分,其中技术通过上述叙述可知,包含管线碰撞、施工组织模拟等,而在经济上,主要集中在造价预算控制上,例如在采购计划实施中,实现对技术施工细节的虚拟建造,做好限额领料管理,同时在预算对比活动中,需要结合生产实际,加强对生产计划的合理安排,从而使得分包结算工作设计更加科学合理。针对每一项技术,工作人员应依据施工计划,加强数据的采集管理,完成报表制作,并提交给相关项目负责人审核,并将相关信息,同于支撑BIM建模,从而实现更好的管理。在机电项目BIM工程全设计活动中,需要技术工作者立足于竣工交付环节,做好BIM设计,在IPD数据采集以及工程档案管理过程中,实现施工项目结构设计资料的高效获取,成功构建项目设计的迅速反应机制,充分发挥BIM技术应用效果,保障整个建筑机电安装工程平稳顺利建设。

4.8提升施工效率

对于项目负责人而言,其需要基于业主们提出的要求,对项目的深度展开定位。通常而言,工程项目首先需要进行系统优化,并做好模型的深度建设,以此完成水管系统的建模。在进行机房布置的时候,技术人员需要基于图纸中提供的要求,对方案中的不足之处予以优化。结合图纸的尺寸和标高,对其内容进行深入设计。并且还要做好建模内容设计、模型深度设计以及区域项目安排等方面的工作。在进行系统优化时,技术人员理应对建模的具体深度予以考虑,并对其尺寸和标高予进行实验。在专业设计活动之中,技术人员需要在原有基础上进一步提升模型的建造深度,根据图纸本身的尺寸,完成弱电桥搭建。在进行系统设计的过程中,技术人员需要应用BIM技术,以此可以活动卷帘门、外墙、内墙以及坡道的数据内容,并将其作用于图纸之中。之后再对专业模型的设计不断完善,通过技术方式做好模型搭建。此外,在应用BIM技术的时候,技术人员还应当基于规划内容展开建模投射。所有建模本身的结构都需要满足规定的要求。

4.9提升业主满意度

建筑机电安装工程在实际建设施工过程中,应以业主实际要求为依据,通过应用BIM技术,做好机电安装方案的合理设计,才能够有效提升业主满意度。例如在进行暖通方案方案设计时,需要设计人员在BIM技术的帮助下,完成暖通模型的建立,立足于暖通系统,做好每条管道的合理布设,避免出现管道冲突问题,满足业主对建筑机电安装工程的要求。又如在布置冷冻机房过程中,需要以设计图纸为依据,严格按照图纸要求的尺寸与标高,不断改进优化冷冻机房的布置,在具体施工上,先通过BIM技术先进行施工组织模拟,一旦发现施工问题,需要及时与设计人员做好沟通,设计人员结合问题,通过加强施工场地勘察,对施工现场的状况进行更深入的了解,从而有效改进设计方案,实现冷冻机房合理布置。除此之外,针对管道系统,设计人员也应加强优化,严格按照设计图纸,做好管道设计方案制定,结合工程实际,保障管道施工工作得到稳定有效落实。在建筑机电安装中应用BIM技术,需要设计者在建模前,完成BIM报告的制定审核,严格以实际报告为依据,做好管道的测试。若最终测试结果难以满足业主实际要求,需要做好管道尺寸的调整,保障管道尺寸的科学合理性。在实际进行管道布置设计时,还需要设计者加强对现场情况的考察,充分听取来自业主方的意见,不仅有助于机电安装工程管道施工工作效率提升,还可以充分满足业主对管道安装工程的要求。

结束语

综上所述,客户的要求是制作项目的基础,举一个例子,建模工作就是应先考虑机电设置工程的模型深度。在排烟风机房的分布中,相干技术人员用来优化设计管道设施的详细模式为根据图纸的深度,之后设计工程项目要依据实际尺寸。技工需要对图纸的提供的尺寸来设计排水系统,之后进行试验解决并思考排水管道的建模深度。在设计强电专业的过程中,工人应该拓宽BIM模型的深度,并依据图纸大小做好建模活动。

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论文作者:肖海建

论文发表刊物:《房地产世界》2019年8期

论文发表时间:2019/9/24

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