论文部分内容阅读
摘 要：建筑的机电安装工程，由于其系统多、设备管线复杂、设计图纸不完善，如不进行有效综合与深化，对后续安装将产生不利影响。本文运用BIM技术，对建筑机电安装工程的深化设计进行研究，并进行碰撞检测，取得了较好的效果。
关键词：BIM；机电工程；深化设计
一、BIM技术含义及其特点概述
（一）BIM技术含义
BIM技术全称为建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息數据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。该技术借助于计算机三维模型所形成的数据库，使得我们能够将建筑工程构建成一个数字化、参数化的多维模型，并且在该模型上能够精确地记载着该工程的各种信息，从而使得企业能够通过该模型进行诸如施工设计、进度控制以及运营管理等工作。
（二）BIM技术特点
通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看，BIM技术主要具有以下几方面特点：第一，协同设计。正如上文所述，在建筑工程中应用BIM技术时，使得企业能够借助于此可构建协调作业的高效平台，进而使其能够通过该统一平台上进行多专业同时设计，并且不同专业的设计可相互影响，如此一来极大程度地提升企业设计工作效率与质量；第二，协调性。对建筑企业来说，借助于BIM技术使得其能够在内部形成一个有效的标准性文件，从而使得建筑工程项目能够在良好的内部协调基础上确保其施工质量和进度；第三，模拟性。通过BIM技术对建筑工程所构建三维模型，使得施工企业能够借助于此进行机电设备设计模拟、电气线路走向模拟以及暖通系统模拟等众多项目的模拟设计，从而提升相关设计的准确性与质量。
二、BIM技术在机电安装工程深化
（一）工程概况
郑州航空港经济综合实验区国际贸易服务中心（北地块）位于河南省郑州市航空港区综合保税区内。总建筑面积约72831㎡，其中地下室建筑面积约24822㎡，地上建筑面积约47252㎡，总建筑高度约45m，地下2层，地上11层。地下室为车库、设备及辅助用房，其中地下1层局部为酒店区域的后勤用房和商业区域。地上部分由酒店区域和商业、办公区域组成。该工程功能齐全，机电设备管线复杂，安装调试难度大。
（二）设备层样板区
设备层样板区包含了空调冷却水系统、冷热水系统、送排风系统、消防通风系统、中水系统、给水系统、消防喷淋系统、生活污水系统、变配电及应急电源系统、照明系统、动力配电系统、虹吸雨水系统、智能疏散系统、弱电控制系统、楼宇自控系统等系统管线。区域管线复杂，要求有更高质量、更准确的综合排布，才可以得到最佳的效果。
项目人员首先对该区域的设计图纸进行了图纸会审，将标注有出入处、不明确的、路由有问题的管线进行整理与设计沟通。在解决图纸问题后，对施工现场进行了实地测量，对于柱子的位置，梁的走向等进行了核实；然后对该区域分专业进行模拟设计，建立统一的数据库，在二维深化的基础上，绘制管线图。
（三）制冷机房
首先，按照原设计的图纸优化设备的基础位置。因为原图吊装孔的位置没利用，机房正门进入会感觉机房空间小，设备紧凑。为此进行深化，将水泵移至柱边，吊装孔空间放置两台冷机及一个板换。虽然对基础进行优化，不过因为制冷机房的冷却水泵、冷冻水泵等采用双吸泵，水平排布水泵间距约300mm左右，北侧的冷却泵距降板500mm左右，用magiCAD制图完成后可以发现，常用曲率半径是1.5D焊接弯头管道和降板碰撞。进而优化为偏45°排布，调整弯头曲率半径，使用1D弯头。因为及时发现该碰撞，避免更大修改。
其次，原设计机房的出水管道未考虑分集水器处的降板问题，造成出水管需绕过降板上翻到机房再翻出，共需要翻三十个弯。每增加一个翻弯系统系统阻力就会增加。经沟通，在南侧核心筒的外墙增加了管道井，管道减少翻弯约20个，减少了水力的损失。实现了施工预控。
（四）管线碰撞检测
通过计算机上模拟现场管线，根据图纸深化管线，确定管线标高、路由等。深化的过程中对专业标高、路由的确定，既需考虑管线施工空间，同时应考虑施工的顺序，若这些事项在排布中未周全地分析，就容易出现管线施工中专业路由碰撞问题。现场施工中出现的问题要调整标高，在调整标高后，路由是否能跟后续管线有冲突需重新定位。若不能施工需将完成的管线、支架及阀部件拆除，反复搭脚手架，搬工具等。拆除的管道、支架部分可以重新使用，但也造成一定的浪费。对于需其他的单位配合的项目，会牵扯费用、材料浪费问题，进度也受到制约。采用magi-CAD软件把现场所有数据输入电脑中，绘成三维图形，按照软件碰撞检测功能，检测绘制的管线，软件会找出碰撞数量，在图上标位置。找出碰撞解决方案，指导施工进行，有效地预防施工交叉拆改问题。通过模拟现场管路、路由，对管线路由标高进行调整，避免现场拆改。其他管线是否和调整后管路存在碰撞一目了然。地下二层样板区管线碰撞检查及调整如图1所示。
本工程通过magiCAD碰撞检测共计解决碰撞问题数量如下表所示：
三、结束语
BIM技术不仅在机电工程深化设计中应用广泛，而且在工程现场材料管理精细化，进度管理可视化，机电工程预留预埋，管线支架的设计计算，工程造价管理，系统水力平衡计算与分析方面将有更多的运用。可以预测，不久的将来，BIM技术的应用前景将更为广阔。
参考文献：
[1]杨震卿，张红，张莉莉，赵巍，张晓玲.BIM技术在机电施工中的应用研究[J].建筑技术，2015，02：132-134.
[2]廖阳.BIM技术在医院机电管综的应用[J].通讯世界，2015，06：198-199.
关键词：BIM；机电工程；深化设计
一、BIM技术含义及其特点概述
（一）BIM技术含义
BIM技术全称为建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息數据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。该技术借助于计算机三维模型所形成的数据库，使得我们能够将建筑工程构建成一个数字化、参数化的多维模型，并且在该模型上能够精确地记载着该工程的各种信息，从而使得企业能够通过该模型进行诸如施工设计、进度控制以及运营管理等工作。
（二）BIM技术特点
通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看，BIM技术主要具有以下几方面特点：第一，协同设计。正如上文所述，在建筑工程中应用BIM技术时，使得企业能够借助于此可构建协调作业的高效平台，进而使其能够通过该统一平台上进行多专业同时设计，并且不同专业的设计可相互影响，如此一来极大程度地提升企业设计工作效率与质量；第二，协调性。对建筑企业来说，借助于BIM技术使得其能够在内部形成一个有效的标准性文件，从而使得建筑工程项目能够在良好的内部协调基础上确保其施工质量和进度；第三，模拟性。通过BIM技术对建筑工程所构建三维模型，使得施工企业能够借助于此进行机电设备设计模拟、电气线路走向模拟以及暖通系统模拟等众多项目的模拟设计，从而提升相关设计的准确性与质量。
二、BIM技术在机电安装工程深化
（一）工程概况
郑州航空港经济综合实验区国际贸易服务中心（北地块）位于河南省郑州市航空港区综合保税区内。总建筑面积约72831㎡，其中地下室建筑面积约24822㎡，地上建筑面积约47252㎡，总建筑高度约45m，地下2层，地上11层。地下室为车库、设备及辅助用房，其中地下1层局部为酒店区域的后勤用房和商业区域。地上部分由酒店区域和商业、办公区域组成。该工程功能齐全，机电设备管线复杂，安装调试难度大。
（二）设备层样板区
设备层样板区包含了空调冷却水系统、冷热水系统、送排风系统、消防通风系统、中水系统、给水系统、消防喷淋系统、生活污水系统、变配电及应急电源系统、照明系统、动力配电系统、虹吸雨水系统、智能疏散系统、弱电控制系统、楼宇自控系统等系统管线。区域管线复杂，要求有更高质量、更准确的综合排布，才可以得到最佳的效果。
项目人员首先对该区域的设计图纸进行了图纸会审，将标注有出入处、不明确的、路由有问题的管线进行整理与设计沟通。在解决图纸问题后，对施工现场进行了实地测量，对于柱子的位置，梁的走向等进行了核实；然后对该区域分专业进行模拟设计，建立统一的数据库，在二维深化的基础上，绘制管线图。
（三）制冷机房
首先，按照原设计的图纸优化设备的基础位置。因为原图吊装孔的位置没利用，机房正门进入会感觉机房空间小，设备紧凑。为此进行深化，将水泵移至柱边，吊装孔空间放置两台冷机及一个板换。虽然对基础进行优化，不过因为制冷机房的冷却水泵、冷冻水泵等采用双吸泵，水平排布水泵间距约300mm左右，北侧的冷却泵距降板500mm左右，用magiCAD制图完成后可以发现，常用曲率半径是1.5D焊接弯头管道和降板碰撞。进而优化为偏45°排布，调整弯头曲率半径，使用1D弯头。因为及时发现该碰撞，避免更大修改。
其次，原设计机房的出水管道未考虑分集水器处的降板问题，造成出水管需绕过降板上翻到机房再翻出，共需要翻三十个弯。每增加一个翻弯系统系统阻力就会增加。经沟通，在南侧核心筒的外墙增加了管道井，管道减少翻弯约20个，减少了水力的损失。实现了施工预控。
（四）管线碰撞检测
通过计算机上模拟现场管线，根据图纸深化管线，确定管线标高、路由等。深化的过程中对专业标高、路由的确定，既需考虑管线施工空间，同时应考虑施工的顺序，若这些事项在排布中未周全地分析，就容易出现管线施工中专业路由碰撞问题。现场施工中出现的问题要调整标高，在调整标高后，路由是否能跟后续管线有冲突需重新定位。若不能施工需将完成的管线、支架及阀部件拆除，反复搭脚手架，搬工具等。拆除的管道、支架部分可以重新使用，但也造成一定的浪费。对于需其他的单位配合的项目，会牵扯费用、材料浪费问题，进度也受到制约。采用magi-CAD软件把现场所有数据输入电脑中，绘成三维图形，按照软件碰撞检测功能，检测绘制的管线，软件会找出碰撞数量，在图上标位置。找出碰撞解决方案，指导施工进行，有效地预防施工交叉拆改问题。通过模拟现场管路、路由，对管线路由标高进行调整，避免现场拆改。其他管线是否和调整后管路存在碰撞一目了然。地下二层样板区管线碰撞检查及调整如图1所示。
本工程通过magiCAD碰撞检测共计解决碰撞问题数量如下表所示：
三、结束语
BIM技术不仅在机电工程深化设计中应用广泛，而且在工程现场材料管理精细化，进度管理可视化，机电工程预留预埋，管线支架的设计计算，工程造价管理，系统水力平衡计算与分析方面将有更多的运用。可以预测，不久的将来，BIM技术的应用前景将更为广阔。
参考文献：
[1]杨震卿，张红，张莉莉，赵巍，张晓玲.BIM技术在机电施工中的应用研究[J].建筑技术，2015，02：132-134.
[2]廖阳.BIM技术在医院机电管综的应用[J].通讯世界，2015，06：198-199.