基于BIM技術的建筑機電系統設計與優化研究

高健偉

大連海洋大學 遼寧 大連 116023

引言

建筑機電工程的出現加速了我國城市化的建設，給我國人民的生活和生產帶來了很多的便利，對于我國的經濟發展有一定的推動作用。但是我國建筑機電工程起步比較晚，與國外先進的建筑機電工程技術還有很大的差距，本身也還有很多缺陷需要被完善，這時BIM技術的出現給我國建筑機電工程技術的發展帶來了曙光，通過合理運用這項技術可以有效地提高我國建筑機電工程水平，更好地服務人民。

1 BlM技術在建筑機電工程的主要應用

（1）設計階段。第一，協同不同專業之間的設計。建筑機電工程系統性較強，涉及的專業多。在設計的工作中采用BIM技術可以有效進行機電工程的平面設計，設計人員在工作之前可以使用相應的軟件，按照當地的實際情況合理設計其中的給排水、暖通、電氣、消防、建筑智能化等，確保整體工程施工建設的科學性，提升整體機電工程設計的合理性。在實際工作中全面搜集各種數據信息，明確設計方案與內容的應用特點與情況，利用BIM技術調整機電安裝的設計方案，全面提升整體機電工程設計工作的科學性與合理性。第二，管線碰撞檢查及排布優化。建筑機電工程具有明顯的集成特性，各類管線和橋架的碰撞檢查一直是重點和難點。傳統的碰撞檢查方面只能采用二維圖紙的方式進行檢查，由于各類管線、橋架尺寸等均無法通過二維圖紙的方式精準呈現出來，難以將構件碰撞的風險隱患準確反映出來，因此各構成要素之間易發生沖突，隨之提升了管線排布難度。而采用BIM技術措施可轉變傳統的工作方式，建立3D管理方案，在建模功能的支持下，有助于全面開展碰撞檢查活動，一旦發現有碰撞方面的問題，可以通過調整管線位置等方法避免沖突，因此整合各專業模型，將其集中呈現于BIM平臺之中，此方式能夠在工程前期發現問題，有效避免了返工等現象，從根本上提升整體的建筑機電工程施工質量[1]。

（2）施工階段。第一，施工深化模型創建。施工深化模型是施工正式實施前開展的準備工作，施工管理人員以設計階段施工圖紙、模型成果為依據，根據自身的施工設施設備情況、施工組織規劃和現場條件，對設計模型成果進行進一步深化和調整，使模型中所包含的信息能合理滿足施工工藝、管理流程上的需求，深化后的模型最終應通過各參建單位的審核確認，最終用于指導施工作業。第二，進度計劃管理。在BIM技術的支持下，能夠改變進度計劃與工程構件相互隔絕的局面，形成動態連接。通過動態化的模擬方式，可綜合對比多種工藝方法，分析各自的可行性，以此為基準形成科學的方案。通過BIM技術可實時跟蹤實際施工情況，考慮現有施工資源，針對各個環節做出合理的分配，在掌握實際施工進度后，將其與計劃進度加以對比，總結出現偏差的原因，制定富有針對性的措施，調節項目進度，確保在既定工期內完成各環節施工作業。第三，模擬施工應用。依托于BIM技術可完成對現場施工的模擬，事先優化各道工序，創建科學的施工方案。在復雜管線系統中，模擬工作極具必要性，此舉可確保施工質量并提升施工效率，有限的工程資源得到充分的利用，加快工程進度，在同一時間投入到多條生產線的施工作業之中。

2 基于BlM技術的建筑機電系統設計與優化

（1）空間優化。通過BIM的精確設計后，可大大降低專業間交錯碰撞，且各專業分包利用模型開展施工方案、施工順序討論，可以直觀清晰地發現施工中可能產生的問題，并給予提前解決，也為后階段的數字化施工、數字建造打下堅實基礎。BIM通過碰撞檢查在設計階段進行空間優化，管道合理布置方面為業主提供了巨大的建設項目增值，例如以某冷凍機房為例，在冷凍機房中水管所占的比例相當大，若沒有經過空間方案合理規劃，則會使得空間和視覺上顯得過于擁擠。通過BIM技術，在不影響原管道機能及施工可行性前提下，合理排布各種管道，在三維模型下，深化設計人員從任意角度觀察管道的位置，通過空間優化手段，最終將原來房間凈高從3.1m提升到3.45m，使空間得到提升。

（2）預留洞位置優化。管線綜合中經常會遇到需要留洞的問題，如何精確確定留洞的具體位置，傳統的深化方式靠的是深化設計人員借助空間想象來繪制出大致留洞位置，容易產生遺漏、偏差等問題，憑借BIM技術三維可視化的特點，BIM模型能夠直觀地表達出需要留洞的具體位置，不僅不容易遺漏，還能做到精確定位，有效解決深化設計人員出留洞圖時的諸多問題，同時出圖質量的提高也省去了修改圖紙返工的時間，大大提高深化出圖效率。

（3）機電管線支架布留優化。在機電深化設計中，支架預埋布留是極為重要的一部分。在管線情況較為復雜的地方，經常會存在支架擺放困難、無法安裝的問題。對于剖面未剖到的地方，支架是否能夠合理安裝，是否符合吊頂標高要求，滿足美觀整齊的施工要求就顯得尤為重要。從施工角度而言，部分支架在土建階段就需在樓板上預埋鋼板，如冷凍機房等管線較多的地方，支架為了承受管線的重量需在樓板進行預埋，但在對機電管線未仔細考慮的情況下，具體位置無法控制定位，現在普遍采用“盲打式”預埋法，在一個區域的樓板上均布預留。BIM模型可以模擬出支架的布留方案，在模型中就可以提前模擬出施工現場可能會遇到的問題，對支架具體的布留擺放位置給予準確定位。

3 結束語

綜上所述，建筑機電施工技術在我國的發展空間很大，通過這項技術可以加快我國城市化的進程，具有非常重要的作用。但是我國這項施工技術還不夠完善，沒有達到國際先進水平。為了對我國的機電施工技術進行完善，相關人員可以采用BIM技術對整個建筑機電工程進行優化，保證建筑機電工程的順利進行，提高建筑質量，給人們帶來更好的服務。