BIM技術(shù)在機電安裝工程深化設計中的應用

王晶明 宋鵬舉

摘 要：建筑的機電安裝工程，由于其系統(tǒng)多、設備管線復雜、設計圖紙不完善，如不進行有效綜合與深化，對后續(xù)安裝將產(chǎn)生不利影響。本文運用BIM技術(shù)，對建筑機電安裝工程的深化設計進行研究，并進行碰撞檢測，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：BIM；機電工程；深化設計

一、BIM技術(shù)含義及其特點概述

（一）BIM技術(shù)含義

BIM技術(shù)全稱為建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。該技術(shù)借助于計算機三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫，使得我們能夠?qū)⒔ㄖこ虡?gòu)建成一個數(shù)字化、參數(shù)化的多維模型，并且在該模型上能夠精確地記載著該工程的各種信息，從而使得企業(yè)能夠通過該模型進行諸如施工設計、進度控制以及運營管理等工作。

（二）BIM技術(shù)特點

通過對相關(guān)文獻研究以及結(jié)合筆者實踐來看，BIM技術(shù)主要具有以下幾方面特點：第一，協(xié)同設計。正如上文所述，在建筑工程中應用BIM技術(shù)時，使得企業(yè)能夠借助于此可構(gòu)建協(xié)調(diào)作業(yè)的高效平臺，進而使其能夠通過該統(tǒng)一平臺上進行多專業(yè)同時設計，并且不同專業(yè)的設計可相互影響，如此一來極大程度地提升企業(yè)設計工作效率與質(zhì)量；第二，協(xié)調(diào)性。對建筑企業(yè)來說，借助于BIM技術(shù)使得其能夠在內(nèi)部形成一個有效的標準性文件，從而使得建筑工程項目能夠在良好的內(nèi)部協(xié)調(diào)基礎上確保其施工質(zhì)量和進度；第三，模擬性。通過BIM技術(shù)對建筑工程所構(gòu)建三維模型，使得施工企業(yè)能夠借助于此進行機電設備設計模擬、電氣線路走向模擬以及暖通系統(tǒng)模擬等眾多項目的模擬設計，從而提升相關(guān)設計的準確性與質(zhì)量。

二、BIM技術(shù)在機電安裝工程深化

（一）工程概況

鄭州航空港經(jīng)濟綜合實驗區(qū)國際貿(mào)易服務中心（北地塊）位于河南省鄭州市航空港區(qū)綜合保稅區(qū)內(nèi)。總建筑面積約72831㎡，其中地下室建筑面積約24822㎡，地上建筑面積約47252㎡，總建筑高度約45m，地下2層，地上11層。地下室為車庫、設備及輔助用房，其中地下1層局部為酒店區(qū)域的后勤用房和商業(yè)區(qū)域。地上部分由酒店區(qū)域和商業(yè)、辦公區(qū)域組成。該工程功能齊全，機電設備管線復雜，安裝調(diào)試難度大。

（二）設備層樣板區(qū)

設備層樣板區(qū)包含了空調(diào)冷卻水系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、送排風系統(tǒng)、消防通風系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、消防噴淋系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、變配電及應急電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力配電系統(tǒng)、虹吸雨水系統(tǒng)、智能疏散系統(tǒng)、弱電控制系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)等系統(tǒng)管線。區(qū)域管線復雜，要求有更高質(zhì)量、更準確的綜合排布，才可以得到最佳的效果。

項目人員首先對該區(qū)域的設計圖紙進行了圖紙會審，將標注有出入處、不明確的、路由有問題的管線進行整理與設計溝通。在解決圖紙問題后，對施工現(xiàn)場進行了實地測量，對于柱子的位置，梁的走向等進行了核實；然后對該區(qū)域分專業(yè)進行模擬設計，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，在二維深化的基礎上，繪制管線圖。

（三）制冷機房

首先，按照原設計的圖紙優(yōu)化設備的基礎位置。因為原圖吊裝孔的位置沒利用，機房正門進入會感覺機房空間小，設備緊湊。為此進行深化，將水泵移至柱邊，吊裝孔空間放置兩臺冷機及一個板換。雖然對基礎進行優(yōu)化，不過因為制冷機房的冷卻水泵、冷凍水泵等采用雙吸泵，水平排布水泵間距約300mm左右，北側(cè)的冷卻泵距降板500mm左右，用magiCAD制圖完成后可以發(fā)現(xiàn)，常用曲率半徑是1.5D焊接彎頭管道和降板碰撞。進而優(yōu)化為偏45°排布，調(diào)整彎頭曲率半徑，使用1D彎頭。因為及時發(fā)現(xiàn)該碰撞，避免更大修改。

其次，原設計機房的出水管道未考慮分集水器處的降板問題，造成出水管需繞過降板上翻到機房再翻出，共需要翻三十個彎。每增加一個翻彎系統(tǒng)系統(tǒng)阻力就會增加。經(jīng)溝通，在南側(cè)核心筒的外墻增加了管道井，管道減少翻彎約20個，減少了水力的損失。實現(xiàn)了施工預控。

（四）管線碰撞檢測

通過計算機上模擬現(xiàn)場管線，根據(jù)圖紙深化管線，確定管線標高、路由等。深化的過程中對專業(yè)標高、路由的確定，既需考慮管線施工空間，同時應考慮施工的順序，若這些事項在排布中未周全地分析，就容易出現(xiàn)管線施工中專業(yè)路由碰撞問題。現(xiàn)場施工中出現(xiàn)的問題要調(diào)整標高，在調(diào)整標高后，路由是否能跟后續(xù)管線有沖突需重新定位。若不能施工需將完成的管線、支架及閥部件拆除，反復搭腳手架，搬工具等。拆除的管道、支架部分可以重新使用，但也造成一定的浪費。對于需其他的單位配合的項目，會牽扯費用、材料浪費問題，進度也受到制約。采用magi-CAD軟件把現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)輸入電腦中，繪成三維圖形，按照軟件碰撞檢測功能，檢測繪制的管線，軟件會找出碰撞數(shù)量，在圖上標位置。找出碰撞解決方案，指導施工進行，有效地預防施工交叉拆改問題。通過模擬現(xiàn)場管路、路由，對管線路由標高進行調(diào)整，避免現(xiàn)場拆改。其他管線是否和調(diào)整后管路存在碰撞一目了然。地下二層樣板區(qū)管線碰撞檢查及調(diào)整如圖1所示。

本工程通過magiCAD碰撞檢測共計解決碰撞問題數(shù)量如下表所示：

三、結(jié)束語

BIM技術(shù)不僅在機電工程深化設計中應用廣泛，而且在工程現(xiàn)場材料管理精細化，進度管理可視化，機電工程預留預埋，管線支架的設計計算，工程造價管理，系統(tǒng)水力平衡計算與分析方面將有更多的運用。可以預測，不久的將來，BIM技術(shù)的應用前景將更為廣闊。

參考文獻：

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