基于BIM技術的機電實例工程應用研究

(河北建筑工程學院 河北 張家口 075000)

引言

建筑信息模型BIM技術逐步邁入國內市場，它是以建設工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。通過其應用，可以實現建設工程項目的可視化，提高各專業的協調性，優化建筑物的設計，在施工前進行碰撞分析，對設計錯誤及時進行修改，大大減少工程建設風險及浪費，避免經濟損失，顯著提高建設進程效率[1]。

一、項目概況

蘇州新區龍湖某項目，建筑面積241776.5平方米，東、西地庫主要功能為汽車庫、非機動車庫、戰時二等人員掩蔽所，東地塊建筑面積為13860.32平方米，西地庫建筑面積36245.08平方米。東、西地庫層高較低，凈空要求高，管線密集，施工難度大。

二、BIM技術的應用(以案例為主)

(一)協調建模。有Revit平臺分為Revit Architecture、Revit Structure和Revit MEP三個子平臺，分別面向建筑、結構和設備建模。三者采用相同的數據組織形式，支持不同專業模型整合到一起。機電專業可以利用Revit MEP分別創建本專業的模型，然后合為一套完整的設計方案。此外Revit平臺提供應用程序編程接口，支持C#.NET和VB.NET語言對其進行功能擴展。建立中心文件時，將文件軸網、標高等需統一建立，充分理解設計意圖[2]。

(二)基于Navisworks軟件碰撞研究。在三維模型的基礎上，本工程通過Navisworks將多專業模型進行整合，并有選擇性地實現專業之間的硬碰撞、間隙碰撞以及副本碰撞，最后對導出的碰撞檢測報告進行優化分析指導實際施工。Navisworks的碰撞檢測功能可以有效的識別、檢驗和報告三維項目模型中的碰撞，降低模型檢驗過程中出現人為錯誤的風險，并給出項目審核報告，對碰撞進行管理和跟蹤，直至各專業之間協調修改完成。

碰撞檢測類型共有以下四種可供選擇：

硬碰撞——檢測幾何圖形之間的實際相交。

硬碰撞(固定的)——執行與相同的碰撞檢測，但是它應用了“固定的”相交策略。

間隙碰撞——檢查在距其他幾何圖形特定距離內的幾何圖形。

副本碰撞——檢測重復的幾何圖形。

圖1 東地庫沖突報告

根據設計原提供圖紙三維模型轉換后，通過碰撞檢查分析，直觀的得出各專業左右、上下之間存在碰撞問題。西地庫發現2771個碰撞問題，東地庫發現676個碰撞問題，管綜后西地庫剩余碰撞23個(橋架45°三通連接)。在碰撞檢測后，根據碰撞情況進行調整和解決。圖1展示了東地庫沖突報告樣式

(三)材料統計。BIM模型最大的特色在于，它包含了大量的施工信息。從建筑結構專業混凝土的用量、鋼筋的配比、結構用途、材料的防火等級等到機電專業的各系統管道的材料、壁厚、長度等等都可以包含在BIM模型中，所以BIM所見即所得，模型構建的正確性保證后期材料統計的誤差，統計的材料報表可以給采購部作為支撐，能更加正確及時的采購所需要的東西，對于材料的管理有重要的意義。材料統計類型和信息可以根據需要任意改變。

(四)4D施工進度模擬。國內，施工的整體進度管理對于工程的順利竣工有著重大的意義。以往的施工進度大多數是通過有經驗的工程師通過自己的施工經驗估算出來的，整個進度的準確性完全取決于工程師個人的經驗判斷。這樣使得在施工擬定的施工進度計劃與實際施工時的進度會有很大出入。

現在，通過BIM模型則可以將整個工程所需的工程量預先統計出來。再結合施工所需的勞動力計算出相對科學和準確的進度計劃的基礎上，再通過BIM模型以4D模擬出來，從宏觀層面上看，把BIM模型和進度計劃軟件(Project、P3)的數據集成，業主可以按月、周、天看到項目的施工進度并根據現場情況進行實時調整，分析不同施工方案的優劣，從而得到最佳施工方案。從微觀層面上看，對項目的重點或難點部分進行可建性模擬，按秒、分、時進行施工安裝方案的分析優化。如圖 2進度計劃示意圖

施工單位提供的進度計劃一般是動態的，如計劃更新，我們將計劃開始、結束與實際完成與開始進行及時更新，從而查看哪些工作滯后或者提前，方便現場工作調整。圖2中我們也可以方便的將Project等進度計劃軟件制作的文件添加進去，再在模型場景中進行選擇集合的添加賦予任務數據源，進行進度施工模擬。

三、結論

通過BIM技術在此項目中的應用，可以提前發現在設計過程中多專業之間的沖突現象，從而根據報告優化指導實際施工，規避由設計不當所產生的損失，大大提升了工程效率，有效降低了施工成本，同時培養了既專業知識，又懂軟件技術的二元型人才。