吳耀 吳輝 項龍康

摘 要 伴隨著BIM技術(shù)在建筑施工中得到的快速發(fā)展，其應(yīng)用也越來越廣泛。本文主要介紹機電深化設(shè)計過程當(dāng)中所涉及到的BIM技術(shù)。文章首先對目前國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀進行分析總結(jié);其次闡述當(dāng)前我國建筑工程機電工程運用階段所存在問題及原因;最后提出相應(yīng)措施，以促進我國建筑工程電氣自動化水平和信息管理能力不斷提高、實現(xiàn)資源共享與協(xié)同利用、提升建筑施工效率等，為今后發(fā)展提供參考價值。

關(guān)鍵詞 機電設(shè)計 BIM技術(shù) 應(yīng)用策略

中圖分類號：TU85 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0012-02

機電設(shè)計范圍比較廣泛，通常應(yīng)用于建筑行業(yè)當(dāng)中，由于人們的生活水平提高，使得人們對建筑的要求也越來越高，為了更好地保障建筑質(zhì)量，就需要加強對機電安裝的管理。而在機電安裝中，首先需要做好對機電的深化設(shè)計，才能滿足最終的需求，而在機電深化設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以使設(shè)計效率得到大幅度提升，通過構(gòu)建相關(guān)模型，從而隨時對現(xiàn)場實際進度情況進行跟蹤，達到建筑施工動態(tài)閉環(huán)控制的最終目的。

1 BIM技術(shù)的概述和特點

1.1 BIM技術(shù)概述

BIM是建筑信息模型，通常是根據(jù)建筑工程中的相關(guān)信息建立的數(shù)據(jù)模型技術(shù)，利用計算機建立BIM三維模型并構(gòu)建出虛擬的三維圖像，從而可以準(zhǔn)確地反映項目中的各種信息數(shù)據(jù)，從而為建筑施工提供更加有效的施工管理情況。

1.2 BIM技術(shù)的特點

BIM技術(shù)主要應(yīng)用于建筑施工當(dāng)中，所以BIM技術(shù)通常具有以下三個不同的特征：首先是具有聯(lián)合設(shè)計的特點，在建筑施工中通過BIM技術(shù)可以構(gòu)建出建筑施工的相關(guān)三維模型圖，有利于更加高效地協(xié)調(diào)工作，使建筑單位的施工效率得到提升;其次是BIM技術(shù)具有非常強大的協(xié)調(diào)能力，可以及時搜集和渲染計算機技術(shù)中的各項數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對相關(guān)文件的有效管理[1];最后BIM技術(shù)由于是通過計算機建立的三維模型，因此在建筑施工中，能夠更好地實施工程設(shè)計，以提高工程設(shè)計的科學(xué)性。

2 機電設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的重要性

由于BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑施工中，因此BIM技術(shù)使得建筑施工的質(zhì)量得到了重大提升。在機電的安裝中，由于機電安裝工作面大，施工范圍廣，因此在機電深化設(shè)計和安裝的過程中，需要根據(jù)機電深化設(shè)計的現(xiàn)場施工實際情況對圖紙進行重新設(shè)計，才能確保機電深化設(shè)計圖紙符合施工需求，并有利于最大限度地確保相關(guān)機電設(shè)備的正常有序運行。而在機電設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠很好地發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙和實際施工中存在的差異，可以做到及時對設(shè)計圖紙進行修正，使機電安裝更加合理，從而確保機電安裝工作的有效進展，防止施工中出現(xiàn)的各種問題，提高了建設(shè)施工的整體品質(zhì)。

3 BIM技術(shù)設(shè)計流程

3.1 分析施工圖紙

在機電設(shè)計的初期，對機電設(shè)計圖紙進行精細化分析，有利于發(fā)現(xiàn)機電設(shè)計系統(tǒng)中存在的鏈接方法和設(shè)備類型之間的關(guān)系，避免出現(xiàn)鏈接錯誤或者設(shè)備型號不對的情況[2]。在機電深化設(shè)計的過程中，借助BIM技術(shù)構(gòu)建出相應(yīng)的三維模型圖，將設(shè)計中可能存在的碰撞點信息直接呈現(xiàn)出來，并根據(jù)經(jīng)濟高效的原則，對設(shè)計的孔洞、水管排布、風(fēng)管橋架等進行優(yōu)化。從而能夠大幅度提高機電管線對建筑空間的利用率，同時也能夠確保后續(xù)對管線的檢修不會受到影響。

3.2 模擬施工進程

在保證機電安裝合同按期交工中，為了防止出現(xiàn)因為施工而導(dǎo)致的不合理情況拆改而耽誤工期，就需要借用BIM技術(shù)實現(xiàn)對機電安裝施工進度的有效模擬。通過三維模型的模擬后，對相關(guān)復(fù)雜部位進行施工安裝，可以根據(jù)施工的進度情況，調(diào)整并完善三維模型圖，在和三維模型圖的對比中，將圖紙重點位置進行標(biāo)注，可以確保施工圖紙符合施工的設(shè)計要求，使施工圖紙中可能存在的錯誤和缺陷得到修正，有利于更好地指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

4 BIM技術(shù)運用的關(guān)鍵過程分析

4.1 模型搭建中確立構(gòu)件名

通常利用BIM技術(shù)對基礎(chǔ)模型進行搭建時，需要確立統(tǒng)一的構(gòu)件名稱，只有統(tǒng)一的構(gòu)件名，才能有效確保模型信息的通用性和對所需獲取信息的保證。在機電深化設(shè)計的碰撞檢查中，注意建模的模型參數(shù)精準(zhǔn)度，可以對模型參數(shù)進行適當(dāng)?shù)亩ㄎ唬跇?gòu)建模型中增加材質(zhì)、類型等信息，可以實現(xiàn)對圖紙的有效檢測，也有利于更好地指導(dǎo)施工，并對其進行進一步的細化分類，從而達到圖紙設(shè)計的精確定位目的。

4.2 構(gòu)建二次元模型

從某種程度而言，按照一定的分類進行建模，需要從建筑施工的情況和施工的合理性去看待，針對機電深化設(shè)計模型而言，合理地分配相關(guān)設(shè)計工作，同時按照工程項目的內(nèi)容進行工作分類，可以使機電設(shè)備管道排煙和送風(fēng)有效地運行。為了加強對這些機電設(shè)備的管理，必要的時候，還可以對不同位置的模型施加不同的顏色進行區(qū)分，能夠避免施工中可能存在的各種不必要麻煩。

4.3 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和機電模型進行分類

在機電深化設(shè)計中，需要將BIM技術(shù)的三維模型與機電深化設(shè)計結(jié)合在一起，并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)中的鏈接將其轉(zhuǎn)移到機電模型中，作為重要的參考依據(jù)，有利于提高施工的整體效率。為了確保施工結(jié)構(gòu)模型的準(zhǔn)確性，需要對存在的問題進行修改，最終可以對機電模型中的結(jié)構(gòu)模型進行相應(yīng)程度的修改。

4.4 針對圖紙和模型進行核對檢查

利用BIM技術(shù)對機電深化進行三維模型的建立，可以將三維模型和圖紙進行有效地對比，通過查缺補漏的方式，實現(xiàn)對圖紙和模型中存在的問題進行有效彌補，因此對圖紙的核對與檢查過程中，就需要進行重點重視。在建筑施工機電深化中，由于不同的設(shè)備，如暖通、排水、電氣等設(shè)備同屬于碰撞檢查的內(nèi)容，因此機電深化設(shè)計中的相關(guān)設(shè)備在實際運行中，通常會在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)不經(jīng)意的碰撞等情況，而對于管線綜合的碰撞問題，就必須利用到BIM技術(shù)，然后通過三維模型對這些設(shè)備碰撞進行分析，最終提出解決措施。

5 機電深化設(shè)計BIM技術(shù)的應(yīng)用策略

5.1 檢查與布局

通常在機電設(shè)計過程中，可以借鑒現(xiàn)代化信息模型，并由施工人員和技術(shù)人員確定相關(guān)施工的角度，根據(jù)不同的主管線，從而繪制機電設(shè)計安裝的剖面圖。利用BIM技術(shù)，在智能建筑模型中設(shè)置相關(guān)參數(shù)，由專業(yè)人員繪制管線，可以確保管線碰撞檢查工作的順利完成。在機電設(shè)計階段，由于電氣機械專業(yè)系統(tǒng)分割缺乏從施工角度出發(fā)，導(dǎo)致電氣機械系統(tǒng)缺乏管道等附件類型，如果僅僅只是在設(shè)計圖紙階段，很難對建筑施工的供水、排水、消防等設(shè)備位置進行深度設(shè)計和精確調(diào)整。在機電深化設(shè)計的過程中，使用BIM技術(shù)創(chuàng)建三維模型，可以根據(jù)對應(yīng)碰撞點確定布線的干涉點和狀態(tài)等信息。在高效的經(jīng)濟布局原則下，最大限度的開辟建筑中的相關(guān)承重構(gòu)件，有利于更好地提高風(fēng)管托盤以及管道空間的利用率，確保機械和電氣安裝管道的施工與維護工作。

5.2 對管線碰撞的檢測

使用BIM技術(shù)可以在計算機上構(gòu)建管線的三維模型圖，并依據(jù)設(shè)計圖紙深化管線，可以提高對管線的標(biāo)高和路由的確認。因此在機電深化設(shè)計的過程中，就需要保證管線的施工空間和施工順序，而在排布的過程中，當(dāng)產(chǎn)生這些問題后，需要及時對現(xiàn)場施工的標(biāo)高位置進行調(diào)高，同時在調(diào)整過程中，對于那些可能存在的問題及時進行改進和定位。并對原有的管線、支架以及閥等部件全部拆除，由于需要對腳手架進行反復(fù)的拆裝和搬運，在拆除后，除去依舊可以利用的腳手架外，對于那些無法使用的零部件則需要進行重新購置。在建筑施工中，為了避免可能影響施工進度的因素，還可以借助CAD等制圖軟件輸入相關(guān)的施工數(shù)據(jù)，從而形成三維圖形，并在碰撞檢測過程中，對具體的功能進行合理的檢測，有利于更好地繪制出機電施工的管線圖。

5.3 對管線的安裝協(xié)調(diào)

在建筑施工的各個環(huán)節(jié)中，施工質(zhì)量會直接影響到整體建筑質(zhì)量，為了確保建筑場地可以充分發(fā)揮出最大的施工功效，在建筑內(nèi)的水電設(shè)備安裝和管理必須做到精細化。因此機電設(shè)計和安裝在整個建筑施工環(huán)節(jié)必須具備有整體性的特點，才能避免因為施工不到位而導(dǎo)致的拆改、返工等現(xiàn)象，為了更好的確保工程質(zhì)量，可以使用建筑信息對接的方法，從而更詳細的規(guī)劃安裝流程，使工程量和材料設(shè)備等實現(xiàn)對成本的有效監(jiān)控。

5.4 從三維凈高進行分析

在機電深化設(shè)計中，基于BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)多專業(yè)系統(tǒng)的三維凈高分析，在這些部分中，其中有一部分內(nèi)容屬于建筑施工的重點研究內(nèi)容。所以在機電深化設(shè)計中利用BIM技術(shù)進行協(xié)同分析軟件創(chuàng)建，并構(gòu)建出不同的“選擇樹”和“查找對象”，可以更好地創(chuàng)建出相應(yīng)的選擇集。而在對應(yīng)的測試條件過程中，進行運行測試，可以對項目的成員測試結(jié)果進行實時變更相關(guān)模型位置，同時在保證機電深化設(shè)計的優(yōu)化和設(shè)備的布局過程中，能夠建立起一套切實完整可行的機電管線設(shè)計方案。

5.5 大型機房

在機電安裝工程中，大型機房深化是重點。由于機房內(nèi)的設(shè)備較多，同時各種管線結(jié)構(gòu)又比較復(fù)雜。因此為了更加合理的布控，以滿足后期施工空間、評獎創(chuàng)優(yōu)等目標(biāo)，就需要借助各類三維模型軟件，實現(xiàn)對建筑機電的大型機房進行深化設(shè)計。結(jié)合相關(guān)機電設(shè)計圖紙，有利于更好地完成對大型機房管線和標(biāo)高的準(zhǔn)備工作。根據(jù)相關(guān)三維圖紙進行審核設(shè)計，能夠更好地優(yōu)化設(shè)計圖紙，從而確定設(shè)備的相關(guān)位置。但由于大型機房的空間較為狹窄，且設(shè)備之間的距離較小，因此可根據(jù)設(shè)備功能、單體尺寸、配套接管閥門等進行局部整體拼裝，然后采用模塊化運輸?shù)跹b的方式完成后續(xù)施工。

6 結(jié)語

在機電深化設(shè)計的過程中，當(dāng)遇到復(fù)雜的機電深化時，會給整個建筑施工產(chǎn)生很大的麻煩，所以在機電深化設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效地解決這些問題，使整個設(shè)計圖紙能夠更加清晰、合理，同時對于原有設(shè)計圖紙中存在的不合理位置進行修正，不但可以降低整體施工的成本，還能提高施工質(zhì)量，使建筑施工更加符合當(dāng)前建筑綠色化、智能化、自動化趨勢。

參考文獻：

[1] 吳琦珊.BIM技術(shù)在機電安裝工程深化設(shè)計中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2019（04）：104.

[2] 彭超.試析BIM技術(shù)在建筑機電安裝深化設(shè)計中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)研究，2019（06）：187-188.