机电工程综合管线优化中 BIM技术的应用

机电工程综合管线优化中 BIM技术的应用

吴海亮

身份证号码： 37142819900116****

摘要：随着现代化建设水平的不断提升，机电工程建设也不断趋向综合、复杂化发展，因此，对机电管线布置方面的要求也越来越高。随着BIM技术的出现与发展，这一设计方式具备高度的可视性与协同性，尤其是具备可模拟操作性能，大大优化了机电工程管线布置，并且具备较高的可出图性，可有效解决诸多机电管线布设难题。

关键词：机电工程；综合管线优化；BIM技术

引言

2015年6月，我国住房和城乡建设部发布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》对加快BIM技术应用具有重要意义。2017年7月1日BIM技术应用的国家标准——《建筑信息模型应用统一标准》正式实施。2018年12月6日住房城乡建设部批准颁布BIM技术应用的行业标准——《建筑工程设计信息模型制图标准》（标准编号JGJ/T448-2018），于2019年6月1日起正式实施。这也标志着我国建筑工程行业的BIM技术应用又上了一个新的历史台阶。BIM技术以三维数字技术为基础，集设计、施工、管理为一体，包含了建设项目物理特性和功能性特性的数字模型，并把模型的信息共享和互用性技术服务于建设项目全生命周期决策和分析。

1 BIM技术概述

三维建模的实质是通过项目数据信息将二维平面图纸进行三维立体化。第一，可以将建筑物实体化，可以直接计算和分析出各个构件的详细信息。第二，施工周期的仿真模拟以及碰撞分析检测等都是基于三维数据模型开展的，因此二维图纸转换为三维模型是进行所有后续工作中最重要的一步。第三，模型精确程度决定了后期分析的精准性。以往简单的绘图软件做出的图主要由点和直线等基本元素组成，而BIM技术则是利用实体物构件集来绘制模型，相比于二维图纸更立体化．建筑物的整个设计过程是通过修改软件内部自带的建筑构件参数信息，以快速和高效地绘制模型。BIM技术既有独立性，又有相关性．当设计师更改了任何单元构件的属性后，整个建筑模型会立即按照修改后的属性做出调整。在项目设计阶段，利用BIM技术可以实现迅速地查看各个部位的三面图及详图等。在使用BIM技术对建筑模型进行建模期间，必须遵循3个基本原则和标准。①三维建模必须在同一平台。建模标准在保持统一的情况下，统一平台间的互相调用，也能保证设计的精准性和协同性。②建立统一的结构模型。根据设计任务的总体规划，为了确定基本的结构模型，应在设计的开始阶段就定下每一个板块在整体模型中的坐标定位。③具体安装坐标的建立及装配。

2机电工程综合管线优化中BIM技术的应用

2.1选择合理的设计软件

BIM是三维设计软件的总称，不代表某一设计软件。目前，我国工程设计中普遍应用的软件是Revit及ArchiCAD，这两种软件都经常被应用到建筑施工中。在工程设计中，施工人员在操作中更习惯应用CAD软件，其原因在于该软件是在二维软件基础上产生的，更新换代后开始应用到工程设计中，设计人员凭借设计经验，在心中形成一个三维模型，施工中的平面剖面图由此可以自动生成，与基础设施插件进一步配合，可以将相应的管道系统布设于同一种模型中，从而将建筑物体的综合性充分表现出来。不仅如此，在施工应用中，ArchiCAD能够生成一种虚拟文件，使用者在电脑上不需要安装软件就可以观察整个模型，便于设计工作的进行。

2.2优化管线碰撞检查

所谓的碰撞检查指的是在电脑中，对工程项目中不同专业空间上的碰撞做出提前预警。因工程管线的种类比较多，还存在相互交叉的现象，所以在施工中很难相互协调、配合。各专业管线一旦发生了冲突，就可以利用BIM技术的碰撞检测功能，按“有压管让无压管、小管线让大管线”的原则进行。另外，要充分地考虑安装操作程序、管材厚度及坡度、检修的空间，比较后要与综合布置避让原则有效地结合起来，并检查结构与设备管线图纸之间的碰撞情况，这样专业人员就能尽快地解决图纸问题。通过运用BIM技术的碰撞检测功能，就能预先发现存在的图纸管线碰撞冲突问题，及时将问题反馈给设计单位，对施工方案进行优化，减少变更申请，施工后期也可以避免因为图纸问题造成停工或返工问题。在施工质量得到提高的同时，也使施工工期得到了保证，促使施工成本和管理成本得到有效控制，推进现场施工的进行，获取更多的经济效益。

2.3管材及附件管控的优化

第一，设计优化。通过利用BIM技术，工程设备管线可以优化各类管材及附件等的路径及尺寸，也可以对管线综合进行平衡设计，部分管线的弯头数量及长度都减少了，从而找出尺寸较优、路径较短的，做预留孔洞或管线预埋。利用BIM技术能减少废料，工程项目的损耗率不足4%。此外，在优化施工工序与工艺的过程中，可以有效促进施工效率的提高。

第二，采购数量的优化。目前，多数施工项目管材及附件都是以投标清单数量为根据，再经过简单的审核后才可开展采购，施工用料量很难计算出来，这样就经常会发生采购材料过剩的情况，占用了大量资金，现场积压大量材料，增加了工程成本，使其难以达到预期的实际要求。此外，还存在材料申报未经过严格审核而造成采购错误，与业主出现纠纷，造成资金的严重损失。通过借助BIM模型审核，能够保证申报材料的准确，从根本上降低采购材料的数量误差。材料采购计划与施工程序及形象工程进度周密结合，保证了施工与工期之间的连续性，实现合理利用流动资金，尽可能避免出现材料二次搬运的情况。

3 BIM技术在机电工程综合管线优化中的应用效益分析

3.1社会效益

BIM技术具备高度可视性与模拟性，能够让施工人员对机电管线系统安装进行全面的认识。借助模拟安装，使施工人员的安装技术与经验得到进一步提升，对提升管道实际安装效率有重要作用。另外，BIM技术具备良好的协同性，能够让项目的业主、设计单位、施工单位以及监理单位等对出现的问题快速、高效地协调解决，为他们的信息交流建立有效通道，使机电工程项目的管理水平得到有效提升，避免重复返工，确保工程工期的顺利推进，在确保施工质量的同时缩短施工工期。此外，通过对管线的有效优化，提升了建筑的整体净空，提高了空间布局的合理性，使机电工程获得更好的社会效益。

3.2质量安全效益

BIM技术的有效应用，能够抵消对物料信息的实时追踪，管道构建、设备等信息都完整地存储在BIM模型当中，因此，无论是实体抽检还是资料抽检，均能借助BIM的模型展开与实际效果的比对，有效防止了偷工减料、以次充好等不良行为的发生。把BIM技术应用于实际管线布设施工中，便于管理人员、技术人员对工程质量的实时监管，大幅提升了施工监督质量。而且借助BIM模型，监管人员能够从多个方面实现对机电工程管道布设的监管，尤其是对关键工序、高危施工环节的监督管理，提高了工程施工质量与施工安全。

结语

BIM技术的应用可以利用沟通，提高各单位之间的沟通有效性，改善施工业绩，调高工作效率，保证施工的流畅性，确保整体上有序开展，也有利于实现施工过程的精细化管理（特别是综合管线布局的碰撞测验）。

参考文献

[1]于丽娜.BIM在机电管线综合布置中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018,17:116.

[2]张晓东,姜成杰,邱建军.BIM技术在机电管线综合中的应用[J].建筑工人,2018,1:31-33.

[3]崔志伟.机电工程综合管线优化中BIM技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,20.