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摘要:随着我国经济的飞速发展,机电工程的规模越来越大,在施工中的复杂程度也越来越高,很多企业在施工阶段纷纷引入BIM技术来提高现场施工效率。本文对于BIM技术在机电施工方案设计、建造和管理三个阶段的应用进行研究和探讨,可作为理论依据对BIM技术进行推广和宣传,希望为机电企业在使用BIM技术的过程中提供一定的参考价值。
关键词:BIM技术;施工阶段;碰撞检查
在传统的机电施工模式下,一些机电企业和建筑单位为了让工程质量和施工进度得到保障,通常在技术层面投入大量的资金,并在管理阶段使用大量的人力,但是这种施工管理模式要消耗企业极大的成本,且管理效率也让人堪忧。因此,越来越多的信息技术被广泛应用到了机电工程和建筑工程中,其中BIM技术以其施工成本低、施工效率高、发现问题快等优点从众多的信息技术中脱颖而出,并且受到了广泛认可。
一、BIM技术在机电施工方案设计阶段的应用
(一)施工现场布置
合理规划和布置施工现场,可以提高施工的流程性,从而缩短施工的时间,节约企业的成本,使施工的经济收益得到增加。传统的施工现场二维总平面布置图不能有效的提取施工现场空间,也不能有效地对空间内的有效信息进行集成,存在很大的局限性,但BIM技术的可视化及仿真模拟功能则可以有效打破这些局限。例如,BIM技术可以使用Revit这一软件来优化布置场地,对建立和布置场地所用的基本资料进行集成,从而建立出所在作业区域的三维空间模型,以可视化的方式将其直观展现给现场施工项目的负责人员,然后负责人员就能按照平面上的布置情况来对现场的整体布置进行优化,还可以详细考虑现场作业的空间布置问题。
(二)施工机械选择
在施工机械设备的选择方面,施工项目一般有三个要求。一是机械设备的起重能力要满足吊装的需求,二是机械设备所占的总空间对其他施工作业不造成影响,三是机械设备的起吊高度及作业半径必须达到吊装空间要求的范围。而BIM技术则可从两个方面来对机械设备的选择进行优化,一是在备选的机械设备作业能力都能达到施工所需的前提条件下,可通过BIM技术寻找出最经济划算的机械设备,二是在验证机械设备的技术参数能否满足实际施工所需时,可通过BIM来对这些机械设备进行建模,然后通过软件平台来对技术参数进行对应的设置,进行仿真模拟和数据分析,从而实现对机械设备的技术参数的验证。
二、BIM技术在机电施工建造阶段的应用
(一)虚拟仿真模拟
可以实现虚拟仿真模拟功能,是BIM技术的最大优势。通过BIM技术和相关的施工信息,可以建立出一个建筑信息模型,通过这个模型可以对建筑过程进行虚拟仿真模拟,并建立出对应的成本控制模型,从而实现控制施工成本的目的[1]。BIM技术可以让不同构件的设计参数与施工时的外界干扰因素相结合,检验出施工和设计间的冲突,从而实现在3D+2D前提下的施工仿真模拟,使仿真模拟结果与施工建造情况相一致,并将施工的计划进度和实际进度的情况进行对比,得出对比结果,以用于各个参与施工的部门能对施工动态随时掌握,从而使建筑质量问题的发生频率大大降低,在问题发生之前就能察觉到安全隐患,减少返工。
(二)碰撞检查
利用三维可视化技术来减少识图过程可能产生的误差,是BIM技术最直观特点的体现。通过BIM的三维技术,工作人员在前期就能对施工模型进行碰撞检查,并直接将空间冲突问题进行解决,大幅降低施工阶段出现错误的概率,从而避免返工现象的发生,并对工程设计方案和管线布置方案进行相应的优化,然后工作人员用优化后的碰撞检查方案完成施工技术的交底工作,完成施工过程的模拟工作,使施工质量得到提高,加强各个施工参与部门之间的沟通效率。例如,施工设计单位可以使用Navisworks、Fuzor、AutodeskRevit等相关的BIM软件来对水电、结构、建筑等设备的专业模型进行碰撞检查,将二维图纸不能发现的一些设计错误问题找出来,进行针对性的解决。
三、BIM技术在机电施工管理阶段的应用
(一)文明施工
通过BIM技术建立出的数据模型,不仅能将模拟施工的信息反映出来,而且还能帮助管理现场的安全问题,督促文明施工。在施工阶段,项目安全管理是一个动态化的过程,现场所采用的安全措施会随着工程的实际进展情况而不断发生改变。通过BIM模型来对安全措施进行事先设计,可以保障施工项目一直处于安全的状态下进行,还能随时检查现场的实际安全状况。例如,在开工之前,可以使用BIM来对现场的施工平面进行统一布置,如道路、工具棚、施工设备、临时建筑物等等,并详细说明模型中颜色、标识、尺寸的含义[2]。
(二)现场协调
由于BIM技术具有集成项目信息的功能,所以BIM在协调性上也有一定的优势。例如,合理使用BIM5D这个管理平台,就能模拟出项目的实际建造过程,根据模拟过程中产生的问题来进行相应的协调控制工作,从而减少由施工时技术差异和沟通不佳所引起的协调性问题,让电气、装修、排水等各个专业设计人员根据BIM模型共同完成设计工作,保障设计工作能在现场协调下顺利无误地完成。
总结:总而言之,BIM技术目前还是一项刚刚发展起来的新技术。在工程设计领域,如果称从手工绘图到计算机绘图为第一次革命,那么BIM技术的应用则可称为第二次革命。BIM技术凭借其众多的优点彻底改变了机电工程和建筑工程的运行模式,BIM技术在机电领域和建筑工程领域的应用也必然将作为大势所趋,希望一些中小型的企业也能积极完成施工模式的转型,引入BIM技术,从而提高施工设计的水平,实现机电和建筑行业的可持续发展。
参考文献:
[1]曹旭明,张士彤.BIM技术在机电施工阶段的应用[J].建筑技术,2013,44(10):909-912.[2017-08-11].
[2]邱守凯.浅谈BIM技术在机电系统施工中的应用[J].窗,2017,(02):220-221.[2017-08-11].
第一作者姓名:徐志强(1987.10--);性别:男,籍贯:吉林通化人,学历:本科,毕业于吉林建筑大学;现有职称:初级经济师;研究方向:暖通及供配电工程;
第二作者姓名:张玉磊(1988.03--);性别:男,籍贯:河北唐山人,学历:本科,毕业于辽宁石油化工大学;现有职称:初级经济师;研究方向:暖通及供配电工程;