BIM技术在建设工程机电安装中的应用探讨
摘要
关键词
BIM技术;建设工程;机电安装;应用
正文
1导言
BIM技术指利用建筑物的各项参数信息构建数字模型,通过对该模型进行分析来完成施工图纸绘制等准备工作的技术。在机电施工中,BIM技术的应用能够辅助施工人员高效完成施工任务,有助于推动施工活动的安全进行。为此,施工单位需加强对BIM技术的研究,针对其中存在的不足进行改正,从而有效提高BIM技术的应用效果,为机电施工质量的提升奠定基础。
2BIM技术特点
2.1信息全面性
在实际建筑机电安装过程中,应用BIM技术建立相应数据库、建筑信息模型,并将前期所收集的信息在模型中导入,如产品型号、规格、数量等,让施工人员在短时间内精准获取建筑机电安装信息,实现相关数据集中化管理与辨识。由技术人员负责在系统中录入相关信息,此过程中要确保数据录入及时性、准确性以及真实性,利用共享功能将相关数据提供给其他工作人员,提升建筑机电安装效率的同时,也能切实做到建筑机电标准化安装。
2.2协调性
为了保证工期,经常多个专业施工队伍同时进行施工,这些施工队伍的协调一致、相互配合给建设工程管理带来压力。BIM技术通过对建模参数和数据进行分析,可把握工程的整体施工环节和内容,并对施工顺序进行合理设计,确保整个施工过程的协调性和高效性。
2.3可视化
通过应用BIM技术完成信息模型建立,使其将建筑机电安装效果以直观的方式进行呈现,施工人员可直接观看建筑机电安装过程与安装结果,将各种相关数据利用信息模型进行展示,施工人员可结合现实情况对相关数据进行调整与修改,保证所呈现的安装效果与实际建筑机电标准化安装要求相一致。BIM技术有效性应用,在一定程度上起到了优化施工方案的作用,避免后期安装出现不必要的问题。
2.4模拟性
BIM技术通过建立的立体模型实现对机电安装施工过程的模拟演示,检查施工过程是否存在工序碰撞,判断工程设计的科学性和合理性以及方案可行性。
2.5全生命周期
机电安装中应用BIM技术,可实现全过程、全周期以及全方位管控机电安装,充分发挥BIM技术在整个安装过程中所起到的作用,从施工进度、质量、成本等方面着手管控建筑机电安装;与此同时,通过应用BIM技术对机电安装过程进行模拟,对安装施工现场信息进行深入分析,及时发现安装施工计划方案中潜在的设计缺陷,便于施工单位高质量开展建筑机电安装管理,为精准落实各项管理方案、施工方案等提供便利,这在一定程度上也能起到对建筑机电安装各个环节进行监控的作用,避免后期出现安装工序衔接不当等情况。
2.6安全性
在施工前,BIM技术的应用可以辅助技术人员对现场施工的方案进行碰撞检查,进而使工作人员对实际施工过程中存在的不足进行明确,并及时对施工方案进行调整,防止对具体的施工活动造成影响。另外,由于机电安装设计的管道数量较多,一旦其中存在碰撞现象,就会给工程质量、进度等造成严重的影响。为此,通过BIM技术对设计方案进行碰撞检查,能够进一步提升布置效果。此外,在对管线空间布局进行优化设计的过程中,技术人员还可以通过对安装高度进行调整等方式,对其中存在的冲突问题进行规避,避免发生返工现象,这也会给企业带来经济损失。
3BIM技术应用于机电安装项目时的技术优势
3.1能够进行全建筑信息的整合分析
BIM技术应用于机电系统安装时,能够帮助设计人员进行建筑全信息的整合分析。因为机电系统的安装涉及建筑项目施工的许多方面,其具有范围广、复杂度高的特点。所以在进行施工的过程中,机电系统的施工人员需要提前对各种信息进行整合分析,才能够设计出机电系统安装的合理路线。在对各种各样施工信息进行整合的时候,仅仅依靠施工技术人员来进行可能会出现不可避免的错误,并且每个技术人员在进行信息整理时都是按照自己的习惯进行工作,别人或许并不能看懂其整理的信息,而BIM技术能够通过对于信息的收集、整合和分析,构建起三维模型,更加直观地对建筑整体信息进行表达和诠释,帮助设计人员以及业主对机电系统产生更加直观、深刻地了解,从而有效解决施工技术人员人工进行信息整理带来的问题。
3.2有助于提升三维模型的直观性
在应用BIM技术的过程中,技术人员首先根据建筑参数创设三维模型,再在具体的施工前,利用该模型实行虚拟施工操作,能够将施工过程中可能发生的情况全面反映出来,以便相关人员根据虚拟操作结果制定相应的问题处理预案。通过这种方式,当有施工问题发生时,现场人员能够及时对其进行处理,有助于推动协调管理实效性的提升,也有利于对施工设计方案进行改进。基于当前机电工程内部的各管线的排布方式,在进行机电深化设计的过程中,工作人员也可以利用创建BIM模型的方式,对现场目标区域的管线布设进行深化设计,并对各专业系统的优化设计进行充分考虑。同时,还需要根据相关要求对各环节的工作进行严格规范。在建设BIM模型时,应当遵循部件命名的规则,对不同的设备、管件进行准确命名。特殊情况下,需对施工区域内相同的管线进行区分。此外,一般而言,设计人员不应当分开进行BIM模型建设,究其原因,不同团队对设计意图的理解存在偏差,很容易导致最终的设计结果出现差错。
3.3有利于精准把控成本
在实际建筑机电安装施工过程中,因安装流程较为复杂,加上涉及多个专业,使得建筑机电安装成本时常超出预算范围,多方因素极易对预算工作造成影响,难以保证每次预算与实际成本费用相一致。导致成本预算出现较大偏差,降低资金使用率同时,也为后续安装施工资金调节带来一定风险。基于此,在建筑机电标准化安装中应用BIM技术,建立相应虚拟模型,并将相关数据信息在模型中导入,以此来深入剖析施工细节,掌握与了解造成机电安装成本超出预算的各方面影响因素,并结合实际情况,制定成本预算控制方案,实现精准把控建筑机电安装施工成本的同时,也能有效促进工程经济效益提升。
3.4BIM技术促使施工人员深入了解技术特性,满足业主定制化需求
在机电系统安装项目中应用BIM技术,能够促使施工人员深入了解各个项目的施工特点和技术特性,提高施工效果,同时还能够利用三维模型的搭建来满足业主的定制化需求。因为BIM技术在帮助机电安装工程项目进行设计和方案规划时,首先技术人员应该对BIM技术有深入了解。除此之外,还需要对建设工程的各方面信息都有较为深入地了解,才能够进行相应的设计和方案规划。当施工人员能够深入了解BIM技术以及建设项目各方面的技术特性时,就能够利用BIM技术来进行协同平台的搭建,同时还能够利用自身所知的建筑项目信息来进行三维信息模型的搭建,将设计图纸具象化,更加直观地向业主显示。
4BIM技术在建设工程机电安装中的应用
4.1利用BIM技术进行三维模型的构建,提前进行安装效果的预演
BIM技术在机电系统安装过程中的灵活运用,能够帮助设计人员更加直观地进行设计。因为BIM技术能够通过三维模型的搭建,提前进行建设工程效果的预演,帮助设计人员和施工人员进行对照和参考。这是因为BIM技术在进行信息的整合分析时,能够通过三维模型的搭建来将设计图纸和信息具象化,这样设计人员和施工人员都能够通过更加直观的三维模型来进行自我纠错和施工参考。在施工的过程中,可以将施工的效果与三维模型进行对照,一旦出现差错,可以立即返工进行修改。同时,三维模型还能够更加直观地对业主进行展示,满足业主的定制化需求。
4.2在材料用量统计中的应用
在应用BIM技术构建建筑模型的过程中,技术人员需对其中的各项元素进行参数设定,并在模型绘制结束后,根据实际的建设需求对各施工环节所需的材料进行统计,从而有效缩短前期计算工作的周期,提高预算工作的效率,为后续项目管理的高效运行提供保障。同时,在建筑模型中,技术人员还可以对某些条件进行筛选,以满足不同的建设需求。且在不同施工阶段,后勤部门可以根据其具体需求来操作模型,从而获取相应的材料数据。通过这种方式,物资招标工作得以顺利进行,还能为库房设置与材料进场计划的制定提供保障。另外,在过去的工作过程中,常有凭借个人工作经验来进行设备施工、材料领用等问题,导致机电施工的有效性相对缺乏。由此,当BIM技术得到应用后,管理人员就可以对材料计划、设备施工、人员安排等进行精细化管理,从而有效提高施工过程控制的有效性,进而大大提高机电施工管理的效率。
4.3管线综合设计中应用BIM技术
空调、给排水、消防以及电气等各种管线设计是建筑机电安装过程中极为重要的一环,若前期管线综合设计缺乏合理性,极易加大安装施工后期管线碰撞问题发生的概率。基于此,将BIM技术应用于管线综合设计中,既能避免上述问题出现,又能起到优化管线设计的作用。通过应用BIM技术完成三维模型管线建立,并借助相关软件对管线综合设计方案进行检测,确认是否存在管线碰撞、管线摩擦等情况,一旦出现此方面情况,设计人员必须结合实际情况,精准定位管线碰撞或摩擦位置,对模型中所输入的参数进行调整,从根本上保证管线综合设计质量,实现建筑机电标准化安装。通常情况下,建筑机电安装施工过程中所发生的碰撞问题,主要表现在各种管道间碰撞、管道与机电设备的碰撞等,属于硬碰撞问题范畴。通过应用BIM技术对其进行碰撞检查,分析碰撞检查结果,调整各专业管线空间布局规划,保证管线综合排布效果,降低后期安装施工中作业返工问题发生的概率。在所建立BIM模型基础上,制定三维管线综合设计方案,对建筑机电管线综合排布科学规划,做好各安装施工工序衔接,再利用BIM技术相关软件检测三维管线综合设计方案是否仍存在问题。针对复杂程度较高管道综合布设,利用BIM技术可视化功能,对比模型与实际安装施工,及时发现二者偏差问题,指导管线综合设计方案优化。
4.4利用BIM技术能够进行机电安装施工进度的优化管控
在机电系统的安装过程中运用BIM技术,能够通过对建设工程过程信息的收集,制定合理的机电系统施工进度表。同时,在施工的过程中,BIM系统还能通过对全施工现场信息的收集,进行进度提示和修改,从而大大提高机电系统安装的工作效率。从某种角度来看,进度控制是机电安装工程的核心环节,传统的进度控制措施较为笼统,尤其是在数据获取方面存在一定的不足之处,整体控制效率低下,难以达到预期的控制效果。而在BIM技术的参与之下,整个机电安装工程的施工进度均能够以直观展示,施工单位可以明确具体的施工进度,并依据进度管理要求对下一阶段的施工计划和进度管理计划进行调整,确保可以在规定的时间范围内完成机电安装工程。
4.5施工成本控制中应用BIM技术
通过对建筑机电标准化安装情况调研,深入分析标准化安装各项要求,发现技术与经济两个方面是建筑机电安装成本控制重点,为了实现有效控制施工成本,可从两个方面着手:第一,技术方面。应用BIM技术建立模型,对机电安装施工方案进行优化,并掌握所有类型材料性能参数,基于BIM技术分析与处理相关数据信息,降低技术选用与实际安装施工不匹配问题发生的概率,同时做好技术交底工作,减少因技术问题而对整个建筑机电安装过程造成负面影响;第二,经济方面。应用BIM技术对机电安装成本核算、采购、材料使用等多个环节全方面控制,加快数据信息处理效率,省去多余重复的安装施工环节,简化安装施工流程,从而有效控制建筑机电安装成本,最大限度满足标准化安装各项要求。
结束语
总之,BIM技术已经广泛应用到建设工程领域,通过对其在机电安装阶段的模型搭建和预演,为机电安装工程提供了技术支撑。三维模型的设计提高了工程设计的科学性和合理性;同时,基于BIM技术各种强大功能有效提高了工程建设的施工质量和效率,对于降低工程施工成本和缩短施工周期具有积极意义,推动机电安装施工的高质量发展。
参考文献:
[1]陈跃余.BIM技术在机电安装工程造价中的运用[J].技术与市场,2019,26(03):145-146.
[2]杨磊,陈健.BIM技术在机电安装行业的应用与发展[J].建筑技术开发,2014,41(11):60-62.
[3]范少兵,熊冉,邓琦,刘坦.BIM技术在某机电安装工程应用全过程分析[J].安装,2014(01):53-54+64.
[4]梅钢.BIM技术在某建设工程项目机电工程中的应用研究[J].武汉交通职业学院学报,2020,22(04):113-117.
[5]姜香娟.浅谈BIM技术在机电安装工程中的应用[J].居业,2018(09):100+103.
...