机电安装工业化中的BIM技术应用与改进

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  【摘 要】当前,随着科技的发展,对于企业的现代化要求也在不断地提高。机电安装行业中,BIM技术是机电安装精细化、工业化的重要工具和手段。基于此,文章就机电安装工业化中的BIM技术应用与改进进行分析,以期能够提供一个借鉴。
  【关键词】机电安装;BIM技术;应用与改进
  1.BIM简介
  BIM在20世纪70年代提出这个概念,是BuilDing Information Modeling的英文缩写,意思是“建筑信息模型”。但从本世纪开始BIM技术才得到日渐发展和完善。BIM源自美国,其优越的性能,齐全的功能,良好的辅助管理技术,很快得到了全世界的认可,并逐渐扩展到欧洲、亚洲的日本等发达国家,2002年后国内开始接触BIM理念和技术。
  近来BIM在国内建筑业形成一股热潮,一方面,前期软件厂商的大力宣传,另一方面,政府相关单位、各行业协会与专家、设计单位、施工企业、科研院校等也开始推广并运用“建筑信息模型”。
  BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达,是将建筑工程项目各种有关信息,用三维数字技术有效汇集在一起的工程数据模型。BIM可以实现建设项目全生命周期中动态的工程信息创建、管理和共同使用。还是一种数字化方法,应用于设计、施工、运行中,在建筑工程整个进程中可以提高效率并且能够大大的减少风险。一个完善的信息模型,建设项目各参与方可以普遍使用,是对工程对象的完整描述,可以连接建筑项目全生命周期内,从设计、施工到运行管理各个阶段的资源、程序和信息数据库。
  BIM更好地集成了建筑业主营业务流程,表征了建筑物本身的信息;基于BIM技术,我们可以全面实现项目信息的无障碍交流,从而提高了整个行业的效率。
  2.机电安装工业化BIM应用流程
  机电安装的工业化需要具有构件标准化设计、预制化生产、装配式施工及信息化管理的生产方式。因此BIM技术的应用,要采用协同思维,将施工管理思路、完整的信息在建模的时候一并考虑,使模型达到精细化標准,以减少后续模型的修改调整以及施工阶段的变更洽商,提高机电安装的工厂化预制率,提升机电安装工业化的水平,加快其工业化的进程。
  2.1BIM应用流程
  在工程实践中,通过探索逐步认识到,可以采用依照业主需求先以平面图进行初步综合,解决明显的碰撞点,经认可后再建模的工作流程。此种工作流程可以减少建模后多次调整模型的工作量。
  2.2流程要点及扩展
  (1)熟悉机电二维平面施工图纸,与业主进行沟通,了解业主需求,针对设计图纸提出合理化建议,完善和增强工程机电系统的使用功能。
  (2)依据机电施工平面图进行初步管线综合,结合土建施工图,调整优化机电系统管线,解决明显的碰撞点,协助设计人员进行机电图纸深化设计。
  (3)机电专业建模,进行碰撞检测、综合分析,在满足设计规范的前提下合理选择、合理布置。依据BIM施工图出具相应的剖面图、节点图、管线分段编码、预制加工图以及可视化的施工技术交底。
  (4)赋予准确的机电系统参数、设备参数、材料信息等数据,并融入运维平台,为项目运营和维护提供便捷。
  3.BIM技术在现今机电施工企业中的应用分析
  BIM是建筑信息模型(BuildingInformationModling)的缩写,它是以三维数字为基础,以建设工程的整个寿命周期为主线,将建设工程的可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计、招投标、施工、竣工移交和运营等各个环节并联起来,集合成建设工程整个寿命周期的相关信息的数据模型。如某项目所制造的预制板就应运用BIM技术,这些预制板将被用于装配框架结构的高层住宅楼,而住宅楼的建筑模型及水电模型可采用相关软件进行建模,待各个专业模型建好后,将包括上述预制板在内的各专业建立的模型导入Navisworks中,即可形成囊括各专业信息的BIM模型或动态模型。
  3.1BIM技术在招投标中的应用
  现阶段招投标文件的制作主要以纸质文档为主,Word和Excel等软件编制的电子文档为辅。招标人及评标专家面对大量的纸质投标文件,不得不凭借自己多年的设计、施工经验,从这些文件中挑选合适的中标候选人。而采用BIM技术建模的3D投标文件,可以将拟建建设安装工程中的各道工序以3D的形式直观地展示出来,4D方案演示和虚拟建造的方式,提高了招标人和评标专家对投标文件的接受程度,具体、形象地展示了投标单位的实力。参加竞标的单位参照招标单位提供的工程量清单,可完善拟建的建设工程的建筑信息模型,动态、直观地把握招标工程项目的情况,从而科学、策略地调整自身单位的投标报价。
  3.2 BIM枝术在机电施工中的施工深化设计
  在机电施工设计图中,标准的预制管路常以线型化的形式表现出来,各专业的管路往往存在相同标高的布置方式。如按照施工中常用的做法,先在施工现场制作样板,再进行对比、更改,如此循环往复至最终确定,既费工又费时;但通过BIM技术,按照各标准管路的性质进行建模,并确定相关的链接方式及布局格式,再按照施工现场实际情况选用,可大大提高施工效率,大幅减少人力、物力、财力并缩短工程工期。
  3.3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,可提前发现施工现场存在的碰撞和冲突,而尽早预知施工过程中可能存在的碰撞和冲突有利于减少设计变更,从而大大提高施工现场的生产效率。
  3.4采用BIM技术对施工进度的模拟控制和更新
  目前,我国的施工进度管理主要是采用P6和Microsoftproject等工程管理软件,进度管理模式仅停留在二维平面上,对于标段多、工序复杂的建设工程,施工进度管理难以达到全面统筹、精细化;采用BIM技术结合施工现场的三维激光扫描和高像素数数码相机的全景扫描,将施工现场的空间信息和时间信息集合在一个可视的3D或4D的建筑模型中,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。   4.BIM流程应用实例分析
  4.1项目概况
  此酒店商务楼建筑总面积约为9.99万㎡,建筑总高度157.4m,属超高层建筑。本建筑地下3层,地上38层,其中地下部分为汽车库和设备用房以及后勤用房,地上部分包含酒店、精品店、餐厅、会议、健身、设备用房、客房、办公用房等。酒店为五星级标准,办公为5A标准。该工程功能齐全,机电系统复杂,对管线标高及设备安装要求高,总体施工难度较大。
  4.2技術要求
  业主要求采用机电BIM设计,包括完成建模、优化调整、施工图等,同时须通过机电顾问公司的图纸审核。BIM施工图未经审核不能进行实际施工。限定完成时间为2个月。
  4.3.3工作方案
  此工程如按常规BIM工作流程并达到业主方的要求,初步估算至少需要6个月,为在规定期限内完成机电BIM施工图工作,不影响整体项目的实施,经与业主方充分沟通和协商,双方就BIM工作流程及推进方式取得了如下共识:
  (1)根据业主方要求,进行管线初步综合,按照经双方认可后再建模的工作流程,以达到减少建模及优化调整工作量的目的;加强与业主方和设计单位的协作,对图纸中有出入或不明确的地方及时沟通。
  (2)重新调整BIM团队人员,修正建筑结构模型的偏差,建立满足机电安装工程需要的建筑结构新BIM模型。
  (3)在机电专业建模完成后,进行管线综合。对综合后的管线进行碰撞检测,统计碰撞数量,定位碰撞位置,优化调整管线后再次进行管线碰撞检测,直至无碰撞。出具BIM施工平面图,报业主方及机电顾问公司审核。
  (4)经各方审核批准后,进行管线分段、编码,出预制加工图,进行工厂化预制。
  本项目实现了运维平台对运行系统的自动巡检管理,可同步显示三维BIM模型,实现自动巡检点的三维空间定位。检查设备运行状态时,可同步显示设备实时参数、BIM模型额定参数,进行两个参数的同步比对。发现不正常运行状态或故障时,可根据运维平台的故障处理模式,按系统分析迅速确定可能原因或故障点(如泄漏点溯源分析和定位),及时处理运行过程中的故障,实现远程故障保护功能。该系统降低了我公司调试、运维管理的成本,实现了可视化管理的第一步,为业主的信息化管理奠定了基础。
  结束语
  随着更多BIM深化设计软件的研发与普及,安装施工企业加深了对BIM技术的认识并加大了投入。所以,从实际应用效果看,机电安装企业应当不断加强BIM技术的应用,从而提高安全质量和水平。
  参考文献:
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