BIM技术在建筑机电设备安装的运用范文

摘　要:BIM技术作为一种新型建筑信息化模型管理技术,应用到机电安装工程管理中,不仅能有效控制其施工成本,更能提高整体工程质量,对于保障项目施工整体良好运行有着积极作用。鉴于此,着重分析基于BIM技术的机电安装工程管理情况。以具体工程案例的方式了解BIM技术的实际应用情况,旨在提高BIM技术在机电安装工程中的应用水平。

关键词:BIM;安装工程;机电设备;工程管理

0　引言

建筑信息化的高速发展,颠覆了传统建筑机电安装工程管理模式。特别是在安装工程的施工和设计过程中,BIM技术的优势十分突出。通过三维可视化的方式,将传统的二维模式,以三维的形式更直观地呈现在技术和管理人员的面前,使之更好地对机电安装工程中的各类管线、设备进行精准的把握。通过管线综合排布,还能够减少交叉碰撞的情况出现,对于缩短工期节约成本提高效率等方面,均有着积极的作用[1]。

1　BIM技术概念界定

1.1　BIM技术介绍

BIM技术,是利用工程数字信息,对建筑进行充分完善的描述。作为一种多维模型信息集成技术,其兴起应用的领域十分广泛。目前在全国已普遍应用,为工程项目建设创设出了完善的协作平台。在有效控制成本、把握工程质量等方面也有着积极的作用[2]。利用BIM技术构建的信息模型,能够实现直观的模型观察,特别是对于机电安装中一些含有大量管线网线等方面,可以做到清晰明确定位,还能够对许多信息关系加以精准剖析。对提高机电安装效率、实现各个项目的管理业务流程优化等方面,有着积极作用。

1.2　施工模拟分析

在传统机电安装工程管理中,经常会出现衔接过渡不顺畅和冲突矛盾等问题。主要是因为施工人员对于工种工序的认知不够、无法更加清晰直观地了解建筑施工环节和需求。发生冲突使方案会受到施工现场的影响,甚至会加以更改和变更,甚至造成返工等情况,加剧管理成本、影响工期。但是,在应用BIM技术进行机电安装施工时,通过机电设备管线进行三维建模能够实现内部信息的可视化,也能够按照实际要求进行管线布置。对于信息模型中碰撞问题检查还能够及时协调,提高一次安装的成功率[3]。

1.3　BIM技术在机电安装工程管理中的价值分析

随着我国建筑质量的不断提高,智能化发展趋势愈加明显。如空调系统、热水系统、高速报警系统等越来越多的系统逐渐出现,为人们生活带来更大的便利,无形中为机电安装提出了更高的要求。而现阶段机电安装工程中,对技术水平要求更高,其系统设计也更加复杂,传统的二维软件绘制的机电综合图纸已经无法满足管线布置的需求。因此,尤其需要引入BIM技术,对于现有的机电安装所涉及到的管线进行重新的模拟,针对其碰撞情况采取有效的优化措施。BIM技术在机电安装施工管理时,也需要充分发挥出三维数字技术的应用优势,在诸多信息可视化模型构建中,为机电安装提供更加清晰直观的协作凭条,使之更加真实客观地展现在施工人员面前,方便其对内部情况随时查看,并作出调整改动,以保障管线施工工序进度以及安装等施工正常进行,从而实现全过程的动态跟踪管理,避免出现施工拆除和后续返工情况[4]。

2　基于BIM技术机电安装工程各个阶段应用情况

2.1　设计阶段

设计阶段一般由设计院全权负责。一种是设计人员根据自身的应用和以往的经验,进行BIM建模设计,分别针对给排水、暖通、电气等多个专业加以协同,如图1所示。设计完成后,要进行管线综合布线。这种方法直接简便且安全高效,但对于设计人员的业务能力和以往工作经验有着较高的要求。它需要工作人员能够熟练掌握BIM的相关软件,且软件之间数据接口良好可以导入[5]。另一种是机电工程各个专业的设计人员在设计完成后,再寻求专业BIM人员展开系统建模。这种方式建模速度更快,但需要双方的对接协调。而设计阶段和深化设计阶段BIM技术应用涉及建模和碰撞检查,可提前修改和了解,从而避免后期施工时出现太多变动,致使预算金额增加[6]。设计单位可以运用BIM平台直接设计三维图纸,为设计进行交流和修改提供了便利。如业主也可很方便地识读三维模型。设计师不需要为与业主进行沟通交流而将三维模型翻译成二维的平面图,业主也无需耗费过多精力去识读二维图纸。

2.2　施工阶段

施工阶段经过授权后,施工企业可以从BIM平台,利用设计阶段建立的项目综合信息模型数据库再提取需要的信息,构建工程项目综合信息管理平台。其优点为:首先,方便不同阶段参与进来的不同参与方获取全面系统的信息数据,为工程施工的目标控制,提供数据支撑。其次,能够节约成本,不断优化施工方案和施工安全管理计划。不会出现图纸丢失的情况,也不会出现设计变更后,通知各相关单位这种事情,大大减轻工作量。在施工过程中,应用BIM技术,需要提前了解施工现场的具体尺寸,针对尺寸进行围护结构的模型修整,并根据投标以及业主最终确认结果综合施工。例如,在对风机、盘管等设备进行模型替代与真实的项目一致,而在这种符合实际情况的三维模型指导下,会与施工过程中所涉及到的进度成本质量等方面信息相关联,在进行施工现场模拟和进度模拟时,也能够实现工程项目的决策精确,减少不必要的变更并缩短工期。具体施工时,需要在工厂做好现场管道设备等方面的布置。

2.3　维护阶段

在机电安装工程处于运行维护阶段时,需要将竣工交付时与实际项目一致的机电工程BIM模型与楼宇的自动控制系统相结合。在BIM技术的前期运用过程中,各个构件的信息建立完成,并且与实际信息相一致,这是运营维护阶段通过BIM模型进行维护的基础。项目的使用方或管理人员可通过BIM模型,对项目进行构件的维护。BIM技术可以利用前期在构建中植入的RFID芯片,检测建筑物的能耗情况,并对其进行分析,找出建筑高能耗的地方,从而实现维护装配式建筑绿色运营的目的。还要及时考察设备开关运行阀门开启度,以及管线的水温、流量等多方面的参数,进行综合策略的分析。在此基础上,致力于节约能耗,方便能耗数据的统计。还要在设备端设置二维码,通过扫描二维码的方式,取得其相关设备参数显示与设备相关管道的实际运行情况。在后续的运行维护阶段,BIM技术的应用也需进一步挖掘。

3　基于BIM技术机电安装工程管理案例分析

3.1　施工概况

本建筑位于某地区商业街,总建筑面积9867.83m2,建筑高度65.32m。负一层为汽车库、设备用房和储藏室;一、二层为商业网点,三层~顶层均为住宅。在该大楼中央设有完善的给水排水卫生设备。确保给水安全可靠,设置独立消防栓系统与自动喷水系统。该高层建筑中给水方式由市政提供,常年使用水头为0.25MPa,但远不能满足高层建筑内部用水要求。因此,要对其进行二次加压。考虑到技术经济条件有限,室内给水系统应采用分区减压。由于该建筑共为23层,地下室有两层,因此所选用的卫生器具和给水配件的最大静水压力,均为330kPa左右。

3.2　碰撞检查

在对基建工程进行碰撞检查的过程中,若遇到碰撞问题,需根据管路特性加以修改,如图2所示。修改时,要遵循先大后小的原则,即先布置较大的管径、造价较高的管道,后布置管径小且造价低的管道。在不影响正常功能使用下,也需要适当的调整其管道和桥路的规格,再由冷凝排水考虑。排气管在考虑上翻或下翻时,也要兼顾其管路的高度,更有利于排水。

3.3　净高分析

在应用BIM技术过程中,应用三维模型也会给出一个具体的剖面图。工作人员可以通过剖面图进行适当调整,最大化减少施工过程中出现浪费。采用过滤器的方式对标高加以检测,根据相应要求,将最低的管线标高加以设置,并对过滤器所设计的颜色进行展示。若是管线标高无法满足相关要求时,过滤器会将设计好的颜色展现出来,有利于技术人员了解标高的实际情况,并做出有针对性的解决措施。

3.4　管理优化

该机电工程项目相关负责人结合实际情况,加大人力和物力投入,招聘更多优秀计算机专业人才对其进行建筑知识的培训。结合所招聘技术人才的实际情况,为其安排恰当的岗位组成高质量技术队伍,更好应对建筑工程团队未来的任何项目。对于现有不合理技术的弊端加以改进,并对新技术进行补充,同时还注意汲取国外BIM技术的成功经验。

4　结语

总而言之,在传统建筑机电安装工程过程中,更加侧重于供水、供电等基本需求而施工。随着现代化的施工成熟发展,以往传统机电安装模式和理念已经无法满足建筑实际需求,现代化机电安装工程应运而生。因此,基于BIM技术的机电安装工程管理,今后需要朝向科学化、现代化、信息化的方向发展。一方面要兼顾BIM模型的直观性方便施工,另一方面也需在引入先进技术后,减少施工难点和不必要的成本开支。在引入BIM技术后,其施工逻辑和技术方法得到进一步的突破,在未来也有着广阔的上升空间。

作者：曾龙炜 单位：福建水利电力职业技术学院