劉友青 侯玉勇

摘 要： 機電工程模塊化建造作為一種新的建造模式，能夠大大提升施工的效率，為機電工程的建設帶來有利的條件。本文闡述了BIM 的概念以及應用優(yōu)勢，介紹了機電工程模塊化建造流程，并且詳細分析了基于BIM技術的機電工程模塊化建造應用，通過有效運用BIM技術開展模塊化建造施工，可使機電工程的整體質量得到提高。

關鍵詞： BIM技術;機電工程;模塊化建造

【中圖分類號】TU198.6 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）13-0168-01

引言

BIM技術作為一項重要的技術，在我國得到了廣泛的應用，具有較多的優(yōu)勢，將其應用在機電工程建設中能夠使工程的質量得到提升。由于機電工程中涉及的內容比較復雜，建造花費的時間比較多，為了保證建造的科學性，可借助BIM技術進行輔助，實現(xiàn)機電工程模塊化建造，為機電工程的整體建造提供相應的條件。因此，應對機電工程模塊化建造中BIM技術的應用進行詳細的分析。

1 BIM 技術概述

1.1 BIM 的概念。BIM作為一種計算機與建筑行業(yè)的重要手段，可將二維的建筑設計圖轉化成為三維立體樣式，使非專業(yè)人員能夠從圖紙中獲取到相應的信息。運用計算機模型中的虛擬通路手段能夠實現(xiàn)對機電工程中的水電、消防及燃熱管道的通路情況的測試，使方案中的設計缺陷得到彌補，保證了管道的使用壽命。在機電工程的設計及施工等過程中，BIM技術能夠發(fā)揮出有效的作用，使機電工程的施工效率得到提高，還能夠給施工企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

1.2 BIM的應用優(yōu)勢。BIM系統(tǒng)在建筑設計中有著較大的優(yōu)勢，能夠使設計具有更好的技術支持。BIM設計以3D模型的形式呈現(xiàn)，設計人員能夠更加便利地進行溝通，使設計工作順利進行，不需要進行想象就可以直觀地看到設計的效果，甲方向設計人員提出了修改意見的時候，能夠更加精準地提出問題。施工過程中，結合BIM模型，施工人員能夠核對設計的效果及要求，使設計與施工等環(huán)節(jié)的溝通成本減少，給企業(yè)帶來更多的效益。在BIM模型中，能夠高效地完成管線的驗證工作，為了保證結果的準確性，可運用計算機模型對機電通路穩(wěn)定性進行準確的測試，結合測試的結果來比較不同的方案，并且在其中選擇最佳的方案，為設計與施工帶來有效的保障。

2 機電工程模塊化建造流程

模塊化建造是對各個專業(yè)及工序進行分配、結合，使加工廠制作的模塊組運輸?shù)浆F(xiàn)場，運用吊運設備進行組裝，利用BIM技術進行建造，在施工中運用平行作業(yè)及工廠化預制的模式，使施工的效率提升，加強建造的效果。應用BIM技術進行機電工程模塊化建造的時候，需要將管道工廠化預制以及現(xiàn)場裝配式安裝結合起來，按照以下流程進行作業(yè)：搭建機電設計模型→管線綜合優(yōu)化→機電模塊管道分段→模塊虛擬加工與拼裝→模塊編碼→組合支吊架系統(tǒng)→生成加工圖及材料表并下料→工廠預制及模塊組合拼裝→現(xiàn)場安裝、模塊連接。

3 基于BIM技術的機電工程模塊化建造應用

3.1 構建機電設計模型及優(yōu)化管線。結合建筑的結構以及機電圖紙內容，使用Revit軟件建立三維模型，對廠家所提供的機組、閥門以及管道附件進行精確模擬，根據(jù)不同專業(yè)系統(tǒng)管道及附件設置不同的顏色，并且將管道系統(tǒng)顏色對應表列出，可為之后的作業(yè)提供便利的條件，避免施工錯誤的問題。建立好三維模型之后，需要考慮工程的規(guī)范以及施工現(xiàn)場的情況等方面內容，參考施工的要求來進行管線排布的優(yōu)化，使管線能夠達到工程建設的標準。

3.2 機電工程管道分段。將機房的管線深化之后，需要考慮到限制的因素，例如預制加工半成品管組的搬運及吊裝等環(huán)節(jié)，分段的過程中需要分析管道的連接方式，按照工程建設的要求開展分段作業(yè)，還應根據(jù)以下原則進行操作。首先，管段的構件應盡量減少分段，避免接駁點過多而造成滲漏問題，還應保證分段的合理性，考慮到工廠的加工能力以及模塊的質量，結合施工中可能產(chǎn)生的影響進行全面分析，保證施工的效果。在分段作業(yè)中，半成品管段運輸及吊裝是其中的重要內容，加工廠到施工現(xiàn)場之間的道路的特點也會對管道構件的分段帶來一定的影響。

3.3 虛擬加工模塊化機電系統(tǒng)。為了保證加工廠預制加工管道的組裝效果，可運用BIM技術進行管段拼裝虛擬仿真預演，在計算機中模擬模塊組、支吊架等部分的施工順序，預先發(fā)現(xiàn)在組裝過程中工序不合理問題，并且明確施工中操作難度較大的節(jié)點。可通過觀看模擬過程的方式來進行交底，使施工人員了解安裝的各項步驟內容。

3.4 制定加工圖及材料清單。綜合考慮上述原則，在明確管道分段方案后，在三維模型中確定管道尺寸、空間位置及綜合支吊架定位直接利用BIM軟件對模型進行泵（機）組模塊加工圖、管道預制加工圖、風管橋架預制加工圖、支吊架預制加工圖的繪制，并由軟件自動生成相應的材料加工料單。

3.5 工廠化預制及模塊化拼裝。在專業(yè)加工車間，使用全自動生產(chǎn)線統(tǒng)一進行管道的預制加工、風管橋架預制加工以及支吊架加工。預制加工需要按照以下要求進行，首先，加工中需要考慮到預制、運輸及吊運等因素，使預制率能夠達到85%以上。在接駁點較多的管段，預制加工的難度比較大，需要由工作人員進行土建空間測量，在對土建誤差進行分析之后再開展集中加工預制工作。預制管道支吊架的時候，需要對土建誤差進行明確，使用三維放樣機器人將采集的點云模型以及BIM模型進行擬合，找到誤差點，進行現(xiàn)場安裝的時候進行相應的調整。

3.6 現(xiàn)場安裝與模塊拼接。在進行現(xiàn)場裝配的時候，需要由項目技術負責人來編寫施工方案，對安裝班組進行虛擬仿真模擬視頻交底，明確施工中的重要環(huán)節(jié)，使裝配施工能夠高效完成。在預制裝配的過程中，需要按照以下要求進行，首先，預制管組吊裝前，需要對方案進行受力校驗計算。在第一組裝配過程中，需要根據(jù)設計圖紙的位置進行準確安裝，避免對后續(xù)相連的管段組產(chǎn)生影響，為施工帶來保障。當每完成一組裝配之后需要對安裝點位進行校核，針對存在的問題，管理人員應分析其原因，采取有效的措施解決問題。其次，在施工中，裝配完成一段管道之后，技術人員需要及時對上面的二維碼進行掃描，更新信息，使施工中的信息能夠統(tǒng)一對應，有效防止交叉施工帶來的影響。

結語

機電工程模塊化建造作為當前機電工程建設中的新內容，突出了模塊化建造的優(yōu)勢，能夠有效提高施工的效率水平。為了加強施工的質量，可將BIM技術融入到建造過程中，按照建設的要求進行施工，先構建機電設計模型及優(yōu)化管線，進行機電工程管道分段，之后虛擬加工模塊化機電系統(tǒng)，并且制定加工圖及材料清單，完成工廠化預制及模塊化拼裝、現(xiàn)場拼裝施工，使工程建設能夠達到實際的要求，促進了機電工程建設的快速發(fā)展。

參考文獻

[1] 梅俊，蔣鳳昌，王進.BIM技術在大型復雜工程機電專業(yè)中的應用研究[J].江蘇科技信息，2020，37（16）：68-70.