BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用探究

BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用探究

唐建伟

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.