建筑電氣設(shè)備管線安裝BIM技術(shù)的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

建筑電氣設(shè)備管線安裝BIM技術(shù)的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，各類建筑項(xiàng)目如雨后春筍般的快速興起。然而從當(dāng)前大多建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工實(shí)際情況看，面臨的問題仍較多，如電氣設(shè)備管線安裝部分，項(xiàng)目相對(duì)較為復(fù)雜，若未能保證各部分設(shè)計(jì)與施工的合理性，將直接影響設(shè)備管線安裝的合理性。通過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)與施工中引入BIM技術(shù)，對(duì)提高建筑電氣設(shè)備管線安裝質(zhì)量有積極作用。本次研究將對(duì)BIM技術(shù)做簡單介紹，明確建筑電氣設(shè)備管線安裝基本原則，在此基礎(chǔ)上分析建筑電氣設(shè)備管線安裝中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)備；管線安裝；BIM技術(shù)；應(yīng)用

作為近年來建筑領(lǐng)域的常見技術(shù)，BIM技術(shù)以其自身優(yōu)勢(shì)被廣泛引入到建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工中。從BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)看，主要表現(xiàn)為可通過三維模型將所有建筑相關(guān)信息融入其中，其仿真模擬結(jié)果有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性等特征，貫穿于建筑工程整個(gè)壽命周期。值得注意的是，如何將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑某一項(xiàng)目中如電氣設(shè)備管線安裝部分，是機(jī)電安裝工程目前需考慮的主要問題之一。因此，本文對(duì)BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)備管線安裝中的應(yīng)用研究，具有十分重要的意義。

一、BIM技術(shù)相關(guān)介紹

（一）BIM技術(shù)內(nèi)涵與特征

關(guān)于BIM技術(shù)，主要指為依托于三維數(shù)字技術(shù)融入建筑工程項(xiàng)目相關(guān)信息，由此形成的工程數(shù)據(jù)信息模型，可被應(yīng)用于建筑工程各環(huán)節(jié)中。近年來BIM技術(shù)應(yīng)用下，可發(fā)現(xiàn)能夠用于項(xiàng)目功能特性表達(dá)，滿足設(shè)施實(shí)體數(shù)字化表達(dá)方式。在數(shù)字化表達(dá)下，其中的信息內(nèi)容涉及建筑工程各部分，如建筑物理屬性、非物理屬性，均可被明確表達(dá)出來。從BIM技術(shù)特征看，主要表現(xiàn)為：①3D參數(shù)化，相比以往二維設(shè)計(jì)方案，BIM技術(shù)作為三維設(shè)計(jì)技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)更表現(xiàn)為借助工程相關(guān)參數(shù)可實(shí)現(xiàn)3D模型創(chuàng)建的目標(biāo)，做建筑性能模擬分析；②信息化特征，作為信息化技術(shù)的重要產(chǎn)物，BIM技術(shù)在信息化特征上較為突出，利用信息數(shù)據(jù)做建筑單元描述，盡管以往CAD設(shè)計(jì)方式下可進(jìn)行幾何要素包括點(diǎn)、線、面的描述，但難以與BIM技術(shù)在描述建筑構(gòu)件方面的優(yōu)勢(shì)表達(dá)出來，參數(shù)化、信息化模擬優(yōu)勢(shì)明顯；③完整性特點(diǎn)，除描述3D幾何信息外，也可描述建筑設(shè)計(jì)拓?fù)潢P(guān)系，且其他許多工程信息如工程量、施工工序、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料等均可被描述出來。除此之外，BIM技術(shù)開放交互性特點(diǎn)也較為明顯，這為其在建筑工程中的應(yīng)用提供重要技術(shù)支撐[1]。

（二）BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)備管線安裝中的優(yōu)勢(shì)

電氣設(shè)備管線安裝是建筑設(shè)計(jì)中的重要組成部分，其安裝質(zhì)量直接影響建筑項(xiàng)目整體質(zhì)量。將BIM技術(shù)引入，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為：第一，降低設(shè)計(jì)難度，節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間。以往管線設(shè)計(jì)中，要求專業(yè)人員做反復(fù)協(xié)調(diào)與校核，工作強(qiáng)度較大。將BIM技術(shù)引入，短時(shí)間內(nèi)單人便可完成管線設(shè)備的設(shè)計(jì)調(diào)整。相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于4萬㎡地下室，管線在1個(gè)月內(nèi)可完成調(diào)整。第二，工期節(jié)約，空間減少。BIM優(yōu)勢(shì)在于三維可視化，在管線排布中，利用BIM技術(shù)可做碰撞檢查，節(jié)約工期，同時(shí)保證管線布置合理，有助于建筑空間的節(jié)約。第三，有助于綜合效益提高。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可使管線綜合排布，且合理利用聯(lián)合支架，提高資源的利用率，同時(shí)對(duì)提高施工技術(shù)管理水平、降低成本等效果理想，可幫助提高項(xiàng)目綜合效益[2]。

二、建筑機(jī)電工程管線安裝基本原則介紹

建筑電氣設(shè)備管線安裝中，經(jīng)常與給排水、采暖、消防、通風(fēng)管道的安裝產(chǎn)生碰撞，所以應(yīng)遵循相關(guān)的管線排布原則。具體分析其中的原則，主要表現(xiàn)為：第一，大管優(yōu)先。由于管線安裝中，可能涉及大直徑與大截面管道，這些管道在排線上極為困難，如排煙管道、排水管道以及空調(diào)通風(fēng)等管道的安裝，占據(jù)的凈空間較大，這些均要求優(yōu)先布置。第二，有壓讓無壓原則。其主要涉及有壓管道、無壓管道，考慮到其中的無壓管道大多以重力排水方式為主，如冷凝水排水管、雨排水管、糞便污水排水管以及生活污水排水等，在設(shè)計(jì)中極為困難，所以當(dāng)出現(xiàn)與有壓管道交叉情況下，要求有壓管道進(jìn)行避讓。第三，非金屬管優(yōu)先排布原則?？紤]到管線安裝中，金屬管連接、切割與彎曲均較為容易，所以應(yīng)以在安裝金屬管中，避讓非金屬管。此外，在安裝設(shè)計(jì)中，如水管垂直下方、熱水管道上方，均應(yīng)避免布置電氣線路[3]。第四，優(yōu)先考慮聯(lián)合支架原則。合理深化設(shè)計(jì)，如將強(qiáng)電、弱電橋架以及消防橋架的固定采用聯(lián)合支架，不僅節(jié)約材料，而且觀感質(zhì)量良好。

三、建筑電氣設(shè)備管線安裝中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用研究

（一）電氣專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣設(shè)備管線安裝中，首先需對(duì)建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行明確。從電氣專業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容看，以消防、智能化以及強(qiáng)電部分等為主。在設(shè)計(jì)文件方面，依據(jù)主要設(shè)備表、圖紙目錄以及設(shè)計(jì)圖等，同時(shí)按照相關(guān)的規(guī)范和施工工藝，在BIM技術(shù)應(yīng)用下，以三維模型形式，將所有設(shè)計(jì)的理念和效果體現(xiàn)出來。

（二）BIM技術(shù)應(yīng)用下的數(shù)據(jù)信息分析

具體引入BIM技術(shù)中，首先要求進(jìn)行平面圖繪制，且圖形繪制需有族庫支撐。值得注意的是，部分設(shè)計(jì)人員在采用BIM技術(shù)中發(fā)現(xiàn)無數(shù)據(jù)支撐，其直接導(dǎo)致最終的計(jì)算精度下降，更無從談及自動(dòng)處理。對(duì)此情況，考慮在BIM技術(shù)引入下做好族庫的構(gòu)建工作，明確族庫屬性。同時(shí)，注意上游與下游數(shù)據(jù)傳遞，保證數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確性，這樣才能使BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮[4]。

（三）BIM技術(shù)應(yīng)用的具體表現(xiàn)

BIM技術(shù)引入到建筑電氣設(shè)備管線安裝中，首先需做好方案設(shè)計(jì)工作。在方案內(nèi)容中，需明確工程實(shí)際，做好主要管線通道、位置、機(jī)房面積等相關(guān)分析，利用BIM技術(shù)將管線安裝情況直觀的呈現(xiàn)出來，確保方案更加明確。其次，應(yīng)在管線綜合布置中發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。以往電氣設(shè)備管線安裝中，需反復(fù)做人工審核圖紙、確定施工重點(diǎn)難點(diǎn)，耗時(shí)較長，且出現(xiàn)人為失誤的可能性較高。在BIM技術(shù)應(yīng)用下，通過模型的可視化與虛擬化，使施工難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)得以捕捉。同時(shí)，在展示施工工藝模擬結(jié)果，做三維模型交底，更有助于設(shè)計(jì)與施工人員對(duì)項(xiàng)目的直觀了解。此外，焊接問題也是建筑電氣設(shè)備管線安裝中的主要內(nèi)容，焊接質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，直接對(duì)管道整體質(zhì)量有較大影響。BIM技術(shù)應(yīng)用下，可通過模擬結(jié)果對(duì)所有焊口編號(hào)、準(zhǔn)確位置體現(xiàn)出來，在施工前，做好施工作業(yè)指導(dǎo)書，這對(duì)降低焊接問題的控制有重要作用[5]。另外，管線排布中，對(duì)于管線較為復(fù)雜的區(qū)域，以往施工中主要通過各專業(yè)、各分包現(xiàn)場協(xié)調(diào)形式實(shí)現(xiàn)，大多只圖自己施工便利，其他管線排布問題被忽視，由綜合機(jī)電施工單位組織，應(yīng)用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)，通過對(duì)機(jī)電各系統(tǒng)的設(shè)備管線的精確定位，明確設(shè)備及管線細(xì)部做法，同時(shí)節(jié)約空間，方便指導(dǎo)現(xiàn)場施工，減少人工浪費(fèi)[6]。

四、結(jié)語

BIM技術(shù)是建筑電氣設(shè)備管線安裝的主要技術(shù)支撐。實(shí)際引入BIM技術(shù)中，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)的內(nèi)涵與特征，明確建筑電氣設(shè)備管線