中建五局第三建设有限公司,湖南省长沙市,410007
摘要:装配式建筑机电安装作业中,BIM(建筑信息模型)技术发挥重要作用,可促进装配式建筑机电安装的合理有序及一次成优。应该强调BIM技术的应用,将其作为保证和提高装配式建筑机电安装质量的重要抓手,关键是把握好BIM技术应用的要点,包括建立机电安装BIM模型、进行机电管线碰撞检查、机电管线的综合性调整、进行机电管线排布优化。
关键词:装配式建筑;BIM技术;机电安装
一、引言
装配式建筑的机电安装具有很强的复杂性与专业性,容易出现管线摆布不合理、碰撞多、返工多这些问题,如何有效进行装配式建筑机电安装作业一直都是行业重点研究内容。现阶段,所应用的BIM(建筑信息模型)技术已经较为成熟,为装配式建筑机电安装提供新思路和新技术,可使装配式建筑机电安装具有很强的模拟性、协调性,为打造精品工程奠定坚实基础。正是因为如此,要充分明确装配式建筑机电安装中应用BIM技术的要点及注意事项。
二、BIM技术的概述
BIM即建筑信息模型,也称为建筑信息模拟,在土木工程、建筑学、工程学中有广泛应用。BIM技术应用时,基于建筑工程项目的各项相关信息数据,建立起建筑模型,可通过数字信息仿真模拟出建筑物的真实信息。基于计算机三维模型所形成的数据库,BIM技术可以使建筑工程多维模型具备参数化、数字化这些特性,且多维模型可详细记录建筑工程的各种信息。在建筑工程施工作业中,借助形成的建筑模型可以指导设计、施工、管理等工作。
BIM技术主要是有三方面显著特点,即协同设计、模拟性、协调性。在“协同设计”这一特点中,借助BIM技术可以构建出协调作业的高效平台,利于进行多专业同时设计,不同专业的设计活动可处于相互影响、协同设计的状态。在“模拟性”这一特点中,可借助BIM技术形成建筑工程三维模型,比如机电安装工程中的诸多项目可实现模拟设计与模拟施工,主要是电气线路走向、暖通系统、机电设备设计。在“协调性”这一特点中,借助BIM技术可以在建筑工程项目内部形成一个有效的标准性文件,一系列项目都处于内部协调的良好状态,既可以实时查询与管理项目信息,又可以确保多专业信息和施工活动处于可视化联动的状态。
三、BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用优势
在装配式建筑机电安装中,BIM技术有多方面的应用优势值得肯定,集中体现在三个方面。第一,通过应用BIM技术,可强化各专业之间的信息沟通,便于检查管道设备的碰撞问题,同时可以早期解决机电设备安装部位与结构之间的冲突,为管道工程提供科学有效的配置方法,避免后续施工中出现管道设备碰撞问题[1]。第二,BIM技术可以取代传统的文字和平面图交底,实现了三维可视化交底,同时借助CAD图与三维模型的对比,使工程验收更为有效与高效。与此同时,借助BIM三维立体模型,装配式建筑机电安装的效果图可直观呈现,便于各专业之间进行有效的沟通、协商及决策。第三,通过应用BIM技术,能够对管线排布进行有效优化,从源头上避免管道的相互碰撞和冲突。对于较为复杂的装配式建筑工程,存在设计复杂、管道密集的情况,此时非常需要有BIM技术的支持,便于进行机电管线的排布,对提高装配式建筑机电安装质量大有裨益。
四、BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用实践
(一)建立机电安装BIM模型
在装配式建筑机电安装中应用BIM技术时,首要工作是建立机电安装BIM模型,前提是熟悉装配式建筑机电安装要求、结构专业图纸。详细言之,各专业工程师要及时提供图纸、重要信息数据,并整合人才、技术等方面的优势,进行机电管线的绘图建模,这一过程中要全面考虑各专业该有的系统,过滤器中需要设计不同颜色,如此便于进行系统的区分。根据机电安装项目特征,可以进行多个专业的整合,主要是整合给排水、电气、暖通这些安装专业,最后形成系统性的机电专业,可将暖通专业视为主要协调专业。建立机电安装BIM模型时,要遵照当前既定规范,比如在最高处布置风管,桥架次之,最低处布置水管。桥架和水管需要保持在同一高度时,必须保证水平间距满足要求;桥架和水管若是垂直布置,则布置时水管在下、桥架在上。若各专业的管线交叉,则小管要让大管、桥架要让水管、水管要让风管、有压管要让无压管。在BIM技术的支持下,可快速便搭建起机电安装BIM模型,通过各专业的及时协调,可进行机电安装BIM模型的调整,各专业之间的冲突与矛盾可以早期解决。
(二)进行机电管线碰撞检查
在得到机电安装BIM模型之后,需要进行机电管线碰撞检查,务必早期发现机电管线的交叉问题。在机电管线碰撞检查中,可用Navisworks这一专用软件,需要逐一查找碰撞点,详细记录各专业管道的碰撞信息,并一一解决碰撞点。装配式建筑机电安装中,务必高度重视机电管线碰撞检查,基于BIM技术和各种专用软件查找与解决管线间的碰撞问题,且应该将各点位管线间的碰撞在机电安装BIM模型中直观呈现,为后续的管线检查及调整提供依据。有一点应该特别注意,即为最大程度减少后续进行机电管线碰撞检查的时间,专业技术人员在建模之前要认真分析解读各专业图纸,发挥好BIM技术的优势,在此过程中确定出管线排布原则及方案,缩短前期准备时间。
(三)机电管线的综合性调整
机电管线碰撞检查任务完成后,组织各专业技术人员进行内部技术交流,在此过程中发现所存在的问题,有效进行机电管线的综合性调整。各专业技术人员对机电安装BIM模型进行分析,商讨其中的问题和技术难点,并汇总各方的建议和问题,在此基础上进行机电安装BIM模型、机电管线的综合性调整,主要是进行碰撞检查、路线优化[2]。在绘制机电安装工程的剖面图和平面图时,关键之一是清楚标示各个专业的尺寸,要充分考虑到水管外径,对于有保温要求的水管和风管,要求充分考虑保温层的厚度。控制好所有专业管线之间的间距,在确定最小距离时,要基于机电安装BIM模型综合分析与确定设备和管路的操作空间,还需要考虑到后续的检修。确定出风管、水管外壁、电气桥架与结构墙柱的最小距离,借助BIM技术的模拟性进行模拟设计,通过模拟有效进行机电管线的综合性调整。
(四)进行机电管线排布优化
装配式建筑机电安装工程中的管线排布优化具有专业性、精细化,为最大最佳效果,必须借助BIM技术进行反复的检查、调整、优化。基于BIM技术进行机电管线的排布优化时,把握好一点原则,即管线要尽量错开、并排及向上,要处于紧凑安装的状态,同时保证预留足够的安装空间和维护空间。对于横向管道,在排列时遵循三点原则,一是在高处安装保温管道,在低处安装非保温管道;二是上部安装较小的管线,或者是将较小的管线悬挂在较大管线的下部;三是在高处安装不经常进行维修的管线,在低处安装需要定期维护的管线。对于竖向管,在排列时有三点原则需要遵循,一是大管道可紧贴墙壁,小管道要靠外安装;二是管道的支路多时,要靠外安装,对于管道少的管路,要靠墙壁安装;三是贴墙安装的是不经常检修的管路,经常检修的管路需要靠外安装。
五、结束语
装配式建设机电安装中要注重BIM技术的推广应用,借助BIM技术保证和提高装配式建设机电安装质量。后续要进一步加大研究力度,继续在装配式建设机电安装中应用BIM技术,进一步掌握BIM技术应用时的要点,促进装配式建设机电安装的信息化、模拟化、科学化,从而打造精品工程。
参考文献
[1]欧阳婷,刘锋涛,韦美练.BIM技术在装配式建筑机电工程施工中的应用研究[J].四川建材,2021,47(11):226-227+229.
[2]程雄辉.机电安装模块化信息模型技术研究[J].工程技术研究,2023,8(08):205-207.