基于BIM的机电工程数字化建造技术研究与应用

基于 BIM的机电工程数字化建造技术研究与应用

周天扬 杨艳

昆明长水国际机场有限责任公司 云南昆明 650000

摘要：随着信息时代的到来，各种先进技术应运而生，技术革命对机电工程行业产生了巨大的影响，实现了其与数字信息相结合的新途径，并以“信息化、集约化”的形式展现出来。因此，本文以BIM技术为出发点，首先构建了整体框架，并以具体实例介绍机电工程数字化建造技术。

关键词：BIM；机电工程数字化；建造技术；研究与应用

前言：随着各行各业逐渐数字化，传统建造技术已经逐渐被淘汰，机电工程行业将BIM技术与建造技术结合起来，其在设计、绘图、安装、维护等方面具有传统建造技术不可比拟的优势。因此，机电工程行业在对于BIM技术进行了比较深入的研究，而且在各方面的应用都比较成熟，但是由于这个行业的复杂性，加上技术更新迭代速度较快，所以在实际应用过程中，仍旧出现了较多的问题。

一、基于BIM的机电工程数字化建造技术框架

BIM技术是数字化技术，其内核是数据，这就要求机电工程必须在建设过程中，实现各种数据的有效传输，如此才能保证BIM数据的完整性。

1.技术主要软件支撑

机电工程操作过程比较复杂，涉及到的软件也多种多样，其中创建模型的主要技术支撑是Revit软件，这个软件性能稳定、效率高，从构件、设计，直到预制等方面，其都很好地完成。另外，构建加工模型和绘制图表等工作，AtuoCAD软件比较有效，特别是在出图方面，是其他软件不可媲美的。而对于写入数据，软件优势更加凸显，无论什么格式文件都能进行稳定的传输，如CNC、TXT等顽固文件，也能实现无损传输。最后，对于费用核算方面，ESTmep主要用于成本、损耗、人工等费用的核算，高效且准确。

2.技术主要硬件支撑

BIM的硬件支撑非常丰富，基本上属于全方位覆盖，例如BIM的专门电脑、等离子切割机、多功能咬口机、共板法兰机、角码机、全自动角钢法兰生产线等，从预制到最后安装维护都有相应的硬件支撑，甚至还有VR、AR、机器人等，因此，相比于软件来说，硬件设施要完善得多。

3.信息共享数据平台的搭建与应用

一个项目的完成肯定需要各个部门的配合，从设计、绘图到最后建设、维护等，都需要进行数据平台的搭建，以保证数据传输有效性。

首先在设计阶段，搭建工作人员需得保证数据处于离线状态时也能进行同步备份，并且优化硬件设施，保证数据访问速度，同时图审监督小组也要及时对设计进行分析，以碰撞检查、方案调整等进行交流修改，进一步提高工作时效。其次在协作方面，基于信息化管理，在施工现场可以用可视化软件、三维联动切换、AR等技术进行实时监督，并对于发现的问题迅速拍照上传到云端，以便专业人员对各种数据进行详细的分析和处理。然后，在进度以及安全管理方面，基于BIM模型利用技术进行进度监控，并用数据分析进度与计划表对照，使管理人员比较方便地查看项目进度。另外，在安全方面，同样利用BIM模型，设定各级人员的权限范围，并归责到每个人，发现问题立即进行上报且即时记录。

二、基于BIM的机电工程数字化建造技术的应用

本文就以建造建筑，对基于BIM的机电工程数字化建造技术进行详细介绍。

1.将各个过程进行数字化

项目涉及到多个过程，首先对于整个基地进行初步数字化，利用各种软件包装加工现场，再将人工加工进行转移，将预制构件进行现场拼装，设备加工工作可以用全位置自动焊机等硬件设施，利用Revit、CAMduct等软件进行优化，建立物资编码体系，研发BIM集成管理平台，初步实现基地数字化，为接下来的细节优化打下良好的基础。

2.风管数字化

风管由于材质不同，加工形式以及过程都有所差别，下面以“镀锌板矩形共板法兰风格”为例：

首先是对风管进行二次建模，目的是进行深度优化，主要利用软件是Revit、LOD300等，将初级模型进行加工转换成自动分段；其次是对风管进行编码，主要是以实际应用为原则，利用中铁BIM技术生成二维码；然后，对预制件进行加工，将其以MAJ格式导出于CAMduct软件上进行公司信息、板材、保温等进行设置，形成物资清单，并利用现代信息技术进行自动切割、编码等进行全面加工，最终进行质量验收，最后进行装车运输。

3.管道数字化

管道需要进行焊接，焊接工作就涉及到了法兰、卡箍、丝接、承插、卡压、热熔、胶粘等各种程序，目的是进行建模和生产。首先就需要将BIM模型中的“设计到预制”这个命令进行修改，改成“预制到加工”，并根据实际需要，进行命令优化分段，设置支吊架；在自动分段的基础上，进行统一编码，并形成物资清单；在预制加工阶段，可以分为两种，一种适用于工厂加工，加工成品运输至现场，主要针对管线密集区域，另一种是可以直接在现场预制加工，主要通过便携式自动焊机进行自动焊接。

4.桥架数字化

桥架在机电工程中，处于一个比较重要的地位，因此，在桥梁数字化过程中，需将BIM技术与桥梁自动化生产线进行紧密结合，并且将两方的编码规则进行统一化。随后利用Revit和Fabrication等相关软件，对产生的数据进行导出，再进行详细的加工，再进一步将加工好的数据发送到数，字化自动加工基地，让基地进行自动化生产。将成品送到施工现场，只需进行简单的拼装，主要就是对标准直线段和非标准直线段进行拼装，这样做的目的就是为了对桥架进行一定程度的保护，而且还利用技术提高了效率，生产成本也相对降低。如下图所示。

图1机电工程数字化建造模型

5.其他材料数字化

除以上主要环节进行数字化之外，对于机电工程的其他材料也可进行简单数字化，比如消声器、静压箱、风管调节阀门、风管防火阀门等，同样从设计到加工安装阶段利用相关软件进行提高效率，并且能够保证安全性。

三、结束语

机电工程行业由于如今信息化社会的冲击，导致其各个阶段都发生了比较大的变化，而这个行业要想在竞争如此激烈的情况下，保持可持续化发展状态，就必须不断更新自身技术优势，与数字化结合起来，而BIM技术就正好提供了这一机会。因此，机电工程行业需不断学习BIM技术，并持续完善，优化管理，如此才能保持良好的发展态势。

参考文献：

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