BIM技术在净化工程、建筑电气工程、机电安装工程中的应用解析

BIM全称Buliding Information Modeling,即建筑信息模型。BIM技术现如今在大型建筑设计施工及管理中发挥重大的作用,由于其拥有传统CAD辅助绘图不具备的优势,已迅速成为建筑工程的重要辅助工具。
净化工程

现代化生产中对生产环境的要求大幅提升了净化工程的进步,而净化工程中日趋复杂的多工种融合成为了现阶段急需解决的问题。BIM与净化工程的优势与需求互补,使得BIM在净化工程中的应用应运而生。
BIM技术在净化工程项目中的技术特点
1、改变了传统净化工程设计画图的思维模式
传统的设计画图是在CAD二维空间绘图,主要是通过线的平面界定管线、设备、阀门附件的轮廓、尺寸大小和位置,并辅助文字描述,才能完整地表现设计师的设计意图。
而运用BIM技术设计时,其主体就是产品,然后运用产品和各种管道进行建模。在绘制的方式上,BIM在实际的设计中,主要是将产品以及管道通过一整套的系统,实现连接,并使得从点到面的组合,最终实现暖通系统的连接完整科学。



2、精细化设计、三维可视化工作
借助软件,对采暖、通风、空调系统进行真实管线建模,可以实现直观的设计流程,精细的施工展示。打开模型即可看出设备以及管道的安装后形状、位置,而且其效果直观,非常形象。管道之间相互错开,避免碰撞,设备与阀门、管道之间的连接一目了然,法兰、支吊架清晰可见。小到螺栓,大到设备,一应俱全,便于施工。
根据工程实际,将各专业管线设备在图纸上通过计算机进行图纸上的预装配,将问题解决在施工之前,将返工率降低到零点。轻松掌握设计内容的进度和工程量统计、造价分析。



3、提升图纸质量、缩短施工周期
随着工程项目变的越来越复杂,确保机电、设备专业与土建专业在设计和设计变更过程中的清晰、顺畅的沟通至关重要。可通过所创建的逼真信息模型与业主及时沟通,尽早发现错误,避免让错误进入现场,造成代价高昂的现场设计返工,同时还可大幅度缩减建筑设备及管道系统的施工周期。在BIM平台下,暖通空调系统设计通过3D可视环境分区,分部位确定各种管路管线的标高和走向,成功解决碰撞问题,最后可直接利用BIM导出施工图,提高图纸质量。
电气工程

BIM 作为新兴的科学技术,已逐渐广泛应用与建筑电气工程设计中,并发挥了重要作用,BIM机电不仅讷讷够提高建筑施工速度,还能提高建筑质量,降低建设成本,有效解决建筑工程中的疑难问题。
室外电气、配电、供电干线、电气照明、备用电源等工程内容构成了建筑电气工程,与电工电子技术、控制技术以及现行技术等大部分技术领域都有关联。人们基于电气设备自动化和网络化的特点对电气设备提出了安全性能、升级扩展性以及可靠性等更高的要求。
BIM技术的应用特点及优势:
1、使设计方案更直接呈现
传统的施工图纸仅是运用简单的线条绘制建筑施工所需的各项构件信息,致使建筑需求方面依赖施工人员充分发挥想象力才能得以实现。由此可知,具有较强直观性的建筑电气设计图是满足建筑施工的基本要求。
BIM模型与建筑动画类似,不仅可以将设计效果直观的展示出来,还具备结构计算、绿色建筑分析、生成建筑施工图纸等各项功能。BIM贯穿整个施工过程,既能形象立体的展示建筑各构件信息,又能实现与构件之间形成互动性和反馈性的可视化。
2、对施工工作问题进行协调



施工部门、业主部门以及设计部门是建筑施工的三大注意组成部分,在施工工作中,难免有些问题会使3个部门的工作内容产生摩擦,建筑信息在传统绘图技术中难以汇总,更无法实现对工程整体和进度进行精准分析判断。为避免由施工问题影响使用进度,可通过BIM在建筑施工前期就将可能出现的实际问题通过数字化进行协调,生成协调报告,从而达到帮助各部门参考处理这种问题的目的。不仅能够使建筑电气工程设计的可操作性得到进一步的提高,还能使相关信息更好的反馈给业主,以致整体设计决策的效率和质量得到很大程度的提高。
3、建筑电气安装管线中的BIM技术
社会进步使得人们对建筑的要求越来越高,不仅要求建筑具有安全性、还要具有智能化、舒适性和节能灯特点。这就使得机电系统和管线种类变的越发繁杂,导致预留给机电管线的安装空间十分有限。传统管线布置方式不仅耗时耗力,且效果不完美。随着BIM技术的广泛推广,将BIM技术应用在管线综合排布中,不仅能够使管线的综合效率得到大幅度的提升,还能够及时直观地发现,调整管线综合中的问题,从而减少了不必要的工作量,降低了工程损失,确保了工程效益。
4、BIM在建筑综合管线预算统计的作用
传统材料表编制不仅容易出错,还费时费力,然而就BIM本身而言,它就是一个信息库,所以根据建筑实际情况,它提供的材料表清单不仅实时可靠,而且还可以作为参考用来对比前期猜想预测。其次,BIM对于统计工程量、预算、分析造价和管理等都带来了极大的便利,它的数据库特性,能够准确方便的采集到相关数据,从而提高工作效率的同时减少了造价人员的工作量。最后,BIM与网络技术的结合可以为工程各需求方实时准确地提供数据信息,使他们的管理工作更有据可循,以保障顺利实施工程建设。
5、BIM在建筑综合管线设计中的应用
对于机电设备工程各系统设计而言,由于现代建筑大多工程管线比较复杂且空间有限,所以传统的管线布置设计已经不能满足现代建筑的使用需求,在相对集中的管线空间位置上会由于相互挤占而发生冲突。这时,BIM在综合管线设计中的应用优势就得以体现,它不仅能够统筹安排建筑物内的各类管线走向、位置,确保各管线设计技术合理规范,BIM 的可视化、动态模拟特性还能够使其及时发现各专业管线设计中存在的矛盾,针对性地对其位置进行调整,进而实现管线空间设置合理的目的,也极大方便了后期管线工程的施工安装和运行管理。
6、BIM技术在建筑内管线综合布置
对于大型商业或综合体绘制综合管线图是传统施工管理中的重要工作内容,通常是施工单位按照各机电专业的图纸绘制平面的管线综合图,它容易在梁和结构变化较大区域出现空间浪费及管线排不下的情况,通常施工到这里问题才会暴漏,这样不仅会造成巨大的工程损耗,还会阻碍工程的进展。可视化和虚拟化是BIM技术的两大主要特点,这对于施工过程中的难点和关键点捕捉也是非常必要的,它能够帮助施工人员提前确定这些关键因素或解决已出现的问题,从而使施工效率得以提高。对于在施工过程中与土建、机电安装等各专业人员协同沟通方面也发挥了不可忽视的便利作用。可以说,BIM技术与施工方案、施工模拟的整合不仅使施工过程的管理得以优化,还能够灵活应对各种复杂空间,确保了施工质量问题,避免了不必要的返工工作量,在使施工周期缩短的同时能够有效提高工作效率。



机电安装工程

当今建筑环境类别日益多样化、模块化,人们对建筑使用性能的追求越来越高。为了有效保证建筑工程的使用效果和质量,必须要对机电安装的施工采取更加有效的质量控制措施,因此机电安装工作人员需要积极采用BIM新技术,将一系列基础设施控制方法运用于系统的操作活动之中。在机电安装工程中开展BIM技术流程深化,并与技术人员及各个项目的现场施工负责人开展广泛合作,群策群力解决机电施工中的种种问题。
1 、机电安装工程的特征
机电安装是建筑工程建设中的重要部分。为此,掌握机电安装工程的特征,有利于工程的顺利开展和施工技术的合理应用。通常而言,机电安装工程主要具有以下几个特征。
1.1 、覆盖范围广
由于机电安装工程涉及面较广,比如涉及到电气工程、给排水工程、通风系统工程以及消防工程等方面,且机电安装工程安装施工贯穿于设备的采购、安装、调试等阶段,因此,它具有较强的通用性。
1.2 、技术要求高,工程量大
在机电工程安装的过程当中,为了提升安装技术水平,需要引进一些新材料、新技术以及新设备等。在大型工程机电安装时,由于其对机电设备吊装、设备检测技术的要求比较高,因此需要引进一些新技术和新设备。机电安装工程相對于建筑构筑物来说,在施工质量验收方面存在较大的区别,其最大的区别在于质量评估方法、工程验收和售后服务手段等。但是,由于建筑机电设备安装材料类型众多、施工工艺比较复杂,因此在机电工程安装施工的过程中,需要投入大量的人力、物力,并且要求施工人员具备丰富的施工经验。
2、 BIM技术的具体应用
2.1 、碰撞检查和布局设计
在机电安装工程中实现BIM流程深化,需要技术人员从主管线较不利的部分确定各个专业标高的角度,绘制出机电安装工程的详细剖面图。使用BIM流程深化的方法,实现智能建模的参数设定,安排机电安装工程中的各个专业人员进行管线的绘制施工,从而完成管线碰撞检测工作。在各个专业管线综合分析的过程中完成材料统计和系统平衡的测试报告,需要工作人员从预留洞图和剖面图完成机电安装工程的后期施工。为了确保管线施工活动能够满足机电安装工程深化设计的需要,工程项目的大宗使用材料质量必须达到设计要求且不低于国家和行业规范,并且要运用科学的材料统计方法。



2.2 、控制成本,高效处理数据
在招投标阶段进行项目预算,使用BIM建模技术,预算机电安装工程的方案成本,实现机电安装项目成本的全过程管理。BIM技术的施工项目全过程管理包括技术方面和经济方面,进行施工活动的碰撞检测,找到机电管道线路下料设计的数据支撑,从而实现下料管理活动的优化安排。从采购计划的推行过程进行技术施工细节的虚拟建造,并且要做好限额领料的技术管理,从而对项目的总负责人进行技术交底和施工交底。在多算对比活动中,技术人员需要对生产计划进行认真安排,实现分包结算工作的合理化设计。每一个阶段施工中,技术人员都应该对阶段内的施工计划进行数据采集,并且形成报表提交给项目总负责人,接受项目负责人的技术细节审核工作,并把数据信息反馈给BIM建模管理。在机电项目BIM工程全设计活动中,技术人员应该做好竣工交付阶段的BIM设计,在IPD数据采集和工程档案管理中,对施工项目中的结构设计资料快速调用,并且建立项目设计的快速响应机制。
2.3 、提高施工效率,满足业主需求
项目负责人需要根据业主的需求,进行机电安装工程项目的深度定位与精准设计工作。比如从机电安装工程暖通系统优化设计出发,从模型深度建设的角度入手,对所有分管管道建模,完成暖通水管系统的建模工作。在冷冻机房和风机房的布置方面,技术人员应该根据图纸深度进行管道线路系统的方案优化设计,根据图纸提供的尺寸和标高,进行项目工程建模内容的深入设计。
在机电工程给排水系统的优化设计活动中,技术人员应该对所有给排水管道的建模深度进行考量,并且对图纸提供的尺寸、标高进行建模与实验。在机电工程的强电专业设计中,技术人员应该切实提高BIM模型的建造深度,根据图纸提供的尺寸进行强电和所有弱电桥架建模活动。在建筑专业系统设计活动中,技术人员采用BIM分析法,对卷帘门、外墙、内墙、坡道建立模型数据,并且将其作用于施工图纸中。使用结构专业模型设计的完善方法,采用技术手段完成主梁结构和板模型的搭建与设计。在机电安装工程BIM技术应用中,技术人员应该对规划设计的登记进行建模投射。建模结构必须要具备基本的形状要求,粗略的尺寸和形状,几何数据包括线条、面积和位置等信息。
2.4、 开展施工规划,协调管线安装
为了发挥生产场所的最大效能,对于建筑物内的各项管网铺设和水电基础设施安装,需要做到仔细、认真,各项施工内容的施工质量都会影响整个建筑工程的最终质量。机电安装施工具有牵一发而动全身的特点,建筑工程在投产使用的过程中,如果因为电气项目施工不到位,就可能因为停电直接导致停产,造成严重的经济损失;如果因为给水排水工程施工不够细致,可能造成建筑工程内部生产机器和其他硬件设备被水浸泡,造成厂区固定资产的意外损耗。要采用AUTOdesk Revit、Nemetschek Aiiplan等软件建立机电安装活动中材料损益的三维模型。基于BIM技术进行机电设备的安装管理,需要技术人员对协调安装中经常使用的90°弯头、直管材料和加长类直管材料的施工区域进行质量检查。使用BIM系统对接设计的方法进行安装流程的详细规划,利用CAD图纸对工程量和大材料机械设备进行管控,在业务数据的采集和分析中,实现施工物质和生产成本的有效管控。

3 、BIM建模技术在施工重点管控中的应用
项目设计工程中使用BIM技术,技术人员应该对产品信息(例如电压、功率)等进行采集,并且在模型包含信息量扩建的过程中,要与施工图设计完成时的CAD图纸信息量严格保持一致。在协同管理活动中,技术人员应该做好协同平台的建立,并且根据建模标准建立可持续性较强的安装施工计划,采用有效的沟通机制建立BIM技术的完整体系。
BIM建模活动应该考虑到后期施工应用工作的开展,机电安装工程的线路协调尺寸参数、类型区分、系统区分需要遵循一定的命名原则。管线内部的位置确认和材质归纳,需要经过管件附件设计人员的确认,并且根据末端设备选型和模型拆分实现建模设计完整性建设。建筑机电安装工程施工之前,应该做好相应的工作计划,对于大中型的建筑安装工程,安装人员必须要进行多次实地考察,展开施工计划的评估工作。在施工安装计划实施之前,必须依据建筑工程的图纸来拟定相对应的作业进度表。对于机电安装的重点和难点,施工方应该安排相应的施工队伍项目负责人召开会议,商讨具体施工细节,协调好各个部门的合作事宜。在施工活动中,技术人员应该采用智能建模的方法进行参数设定,并且由各个专业人员绘制管线,对管线碰撞进行认真检测,最终确定实现各个专业管线系统施工质量的综合分析。使用BIM技术进行机电施工的材料统计能够显著提高材料的利用效率,使用BIM技术做好管线预留洞图和剖面图的绘制工作,并且要保证施工作业区的系统平衡,完成测试报告。
4、 总结
总而言之,随着BIM技术和应用环境的成熟,BIM技术在建筑机电安装工程中的应用将会更加广泛。而BIM技术的不断深入应用,必然会给建筑机电安装工程的工作带来极大的帮助,不仅能够提高机电安装工程设计的合理性,还能够提高机电安装工程的投资回报,有效地加快项目工程的施工进度,提升项目施工质量,节省工程施工成本,从而为建筑安装工程的高质量施工打下坚实的基础。


发布于 2019-05-17