機電管線深化設計BIM技術研究

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常規(guī)的機電管線綜合設計模式是使用2D圖紙生成管線安裝圖紙，不過僅憑2D圖紙生成的機電管線設計、安裝和優(yōu)化的目的較難完成，這類設計模式已經不符合現(xiàn)今時代工程項目的綜合需求。借助BIM技術的實際使用，設計人員在項目準備期就可以進行碰撞分析，即可找出2D圖紙中的錯誤或者瑕疵；并且統(tǒng)籌相關部門，防止各自為政引發(fā)的管線排布混亂，加強檢修余量，盡量避免返工，確保管線設計的整體品質，減少工程造價。

BIM技術的基本概念

BIM是一類基于微型計算機技術之上的建筑工程設計類軟件程序。其主要內容即為在BIM軟件中生成虛擬的建筑物的三維模型，工程設計人員采用最前沿的數(shù)字化相關方法，為此建筑的數(shù)字模型賦予和實際工程狀態(tài)相同的各類參數(shù)信息。其中包括了生成數(shù)字建筑物模型結構的幾何參數(shù)信息，并且還包含了各類建筑結構零部件的特定數(shù)字信息，借助這類三維數(shù)字模型，使得和建筑工程相關的全部信息均能獲得完全表達，便于工程設計人員及現(xiàn)場作業(yè)人員掌握全部的項目工程的細節(jié)。BIM技術有利于實現(xiàn)通風空調施工過程精細化管理BIM技術對于通風空調系統(tǒng)安裝作業(yè)過程的作用主要表現(xiàn)在能夠最大限度地確保施工作業(yè)過程中整體的流暢性及行之有效地深化工程設計和更加徹底、準確的技術交底工作、施工過程中重點難點的精準把握等三個層面。

有利于確保通風空調工程施工作業(yè)過程的流暢性

bim三維數(shù)字建模技術的使用有利于很多施工作業(yè)企業(yè)行業(yè)曲線linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2021.07.018可替代度影響力可實現(xiàn)度行業(yè)關聯(lián)度真實度數(shù)據(jù)信息的優(yōu)化及協(xié)調，有益于由施工前期準備階段初始就能夠發(fā)揮規(guī)范化及協(xié)調總體施工作業(yè)流程的效果，在各類技術細節(jié)上針對施工作業(yè)工序做出判斷及評估，進而避免或最大限度地降低交叉碰撞問題發(fā)生的可能性。尤其是在關鍵的通風空調相關裝置的施工安裝層面實施全方位布局及相關技術規(guī)劃設計。例如制冷機房和換熱站冷水熱水系統(tǒng)的BIM技術規(guī)劃及施工，有效協(xié)調了土建工程結構、消防安全及電氣工程等專業(yè)管線的全面布局，既能確保了各種專業(yè)管線針對絕對凈空高度及水平面積的相關規(guī)定，也可順利應對了相關裝備的進場和安裝作業(yè)空間受到限制的狀況，實際工程安裝品質也更加具有鮮明的特色。

有利于實現(xiàn)通風空調系統(tǒng)安裝圖紙的優(yōu)化

通常通風空調系統(tǒng)規(guī)劃設計的階段，規(guī)劃設計部門較少安裝作業(yè)的現(xiàn)場經驗，這樣的狀況便容易發(fā)生設計圖紙里面有某些不夠完善或與通風空調系統(tǒng)安裝作業(yè)工作的現(xiàn)場實際不一致的問題。這就要求施工企業(yè)由更為專業(yè)的安裝作業(yè)的層面倒逼相關規(guī)劃設計部門實施設計方面的變更及優(yōu)化相關方案，在這樣的進程中，就很可能導致不必要的返工行為、管線布置發(fā)生碰撞情況，甚至引起不必要的資源浪費。對于此類情況，相關工程設計人員能夠充分利用BIM技術在工程規(guī)劃設計階段針對工程圖紙實施有針對性并且直觀的優(yōu)化設計及技術交底工作，將不利條件一一化解為有利條件。工程項目經過BIM技術的優(yōu)化設計，有效地優(yōu)化了通風空調系統(tǒng)的管道全面布局，獲得了較好的實際作業(yè)效果。

有利于把控安裝過程中的重點及難點

通風空調系統(tǒng)安裝作業(yè)的重/難點主要集中在對冷熱負荷量的測算、相關裝置參數(shù)的分析及中央空調等設備、新風和送排風機等設備，尤其是熱水鍋爐等等熱能供應裝置安裝難度較大的狀況。BIM技術的使用有利于完成針對上述作業(yè)難點在結構布局、定位、原材料采購、工程預算、作業(yè)周期、安裝方案編制及機械設備及人工統(tǒng)籌計劃等層面的需要，來達到對于施工重點、難點的精確把控的目的。BIM技術在機電管線深化設計過程中的關鍵過程中的實際應用基礎模型的生成過程完善和改進基礎模型生成過程的基本是設定統(tǒng)一的相關構件的命名，構件命名的統(tǒng)一性能夠確保模型各項參數(shù)信息的通用能力，在此前提下實時校驗獲得的相關參數(shù)信息，假如出現(xiàn)碰撞的情況，數(shù)字模型可快速定位到具體的區(qū)域，便于工程設計人員迅速調整或者修改。值得注意的是，設計過程中必須確保建模過程中數(shù)字模型相關參數(shù)的精度達到工程實際的要求，唯有保證數(shù)字模型參數(shù)信息精度的定位后才可以實施相關作業(yè)工序的進一步開展。如建模構件種類或者材質的新增、類型等等參數(shù)信息，機電工程數(shù)字模型中增加類型、功能等參數(shù)信息，是對于設計圖紙實施一個全方位的檢測過程，確保圖紙的完整性，防止設計問題的產生，為實際作業(yè)的開展帶來合理的指導，進一步細化工作細節(jié)，達到精準定位的目標。結構數(shù)字模型的主體是建筑工程的內部構件，例如梁柱、墻體等等構件的數(shù)字模型的建立，主要目標是二次結構墻體、樓梯結構及門窗系統(tǒng)。

機電管線設計綜合碰撞研究

機電管線設計碰撞問題是機電工程設計管理過程中通常存在的狀況，假如出現(xiàn)碰撞狀況必然會對施工品質造成不利的影響，致使管線系統(tǒng)功能無法正常工程。對于此類狀況，相關機電工程技術人員能夠利用BIM技術從三維模型層面校驗管線空間排布狀況，迅速找到并且確認發(fā)生碰撞的區(qū)域，采用針對性較強的措施進行修正。機電工程管線設計碰撞校驗的目標通常是電氣系統(tǒng)、排水管路及暖氣通風管路等和建筑物框架之間產生的碰撞。機電工程管線系統(tǒng)和排布狀況比較復雜，假如同一時間實施碰撞校驗，就會制約校驗效率及檢測品質，因此需要最大限度地規(guī)避碰撞校驗同時操作，用以保證校驗作用平穩(wěn)運行為基礎，再降低針對建筑物的檢測量，校驗管道和建筑物空間碰撞狀況，確認碰撞具體位置，進而完善及改進。

機電工程管線全面調整

機電工程管線需要確定凈空目標技術要求，規(guī)避出現(xiàn)任意排布的現(xiàn)象，提升針對有限空間的合理利用率。調整機電工程數(shù)字模型中建筑物構造和豎井的碰撞。當中，梁柱結構碰撞調整以前需要校驗碰撞管線的主體方向，明確走向區(qū)域是否有另外的碰撞位置，如果有就實施全方位整改，反之就實施局部整改；墻板構件的碰撞校驗的基礎是確認結構區(qū)域是否有預留洞，而且記錄并且生成相關碰撞數(shù)據(jù)結果的報告，校驗過程中假如出現(xiàn)預留孔和管道區(qū)域不一致，需要迅速修改三維數(shù)字模型，并且調整三維模型內的預留孔口，確保其滿足管道區(qū)域，定位精準；豎井碰撞整改過程中對于必須進行保溫的區(qū)域預留出保溫材料的空間，貼緊墻壁。機電工程管線優(yōu)化設計機電工程管線在完成相關技術環(huán)節(jié)的全方位整改以后，生成立體完整的三維數(shù)字模型結構，隨后實施優(yōu)化設計，完成規(guī)劃設計細節(jié)層面的工作。比如，三維數(shù)字模型中的管線系統(tǒng)屬于技術細節(jié)部分，經過適當?shù)男ｒ灪筒樵?，能夠生成管線整體排布三維數(shù)字模型。管線數(shù)字模型的生成需要相關工程建模技術人員全方位了解所有管線的技術參數(shù)信息，并且作為安裝過程中的參考依據(jù)，保證三維數(shù)字模型的整體性，設計內容不但包含相關管線安裝作業(yè)設計，還包括安裝工計劃和施工管理等，與此同時隨著施工作業(yè)進程的推進起到指導效果。

落實機電工程管線保障措施

取得相關施工企業(yè)的全面配合

只有獲得施工企業(yè)的全力配合，才可以搭建“三合一”的溝通渠道，確保施工單位、工程設計院及機電工程監(jiān)理企業(yè)之間的順暢溝通。在三維數(shù)字模型生產的過程中，針對于施工二維工程圖紙中發(fā)現(xiàn)的問題提出相應的變更意見，并且向上述三個企業(yè)報高技術變更的原因，力求盡快獲得三個相關企業(yè)的變更會簽。值得注意的是，打印出來的二維設計工程圖紙一定是機電數(shù)字模型進行全面調整以后所產生的，才可以獲得到設計企業(yè)的會簽，并且由此作為合法施工作業(yè)的技術依據(jù)。

三維可視化交底及遠程指導施工

相關機電工程技術人員在使用BIM技術完成機電管線優(yōu)化設計工作，使項目工程完成三維可視化效果，進而實現(xiàn)三維數(shù)字模型可視化交底工作。不論是對于怎樣繁雜的建筑結構，均能夠被三維數(shù)字模型清晰直觀體現(xiàn)，例如制冷機組控制室、鍋爐房及配電工程室等，其線路管道及設備排置非常復雜，此時就需要從不同層面和角度完成技術交底，讓施工作業(yè)的現(xiàn)場操作人員在三維數(shù)字模型觀中直觀掌握管線實際走向，與此同時深刻理解及掌握管線避讓措施。唯有這樣，才可以在管線實際安裝過程中嚴格按照施工二維工程圖紙的技術要求進行施工，防止出現(xiàn)返工的情況，提升施工作業(yè)品質及工作效率。

確定機電工程管線設計方案。

在完成了相關機電工程管線系統(tǒng)的碰撞校驗及優(yōu)化整改等工作以后，相關機電工程技術人員需要給出機電管線最終版施工二維工程圖紙，把該設計方案和管線工程三維數(shù)字模型一起交付給監(jiān)理企業(yè)及業(yè)主。與此同時，相關工程設計人員需要對最終版的BIM設計二維工程圖紙進行排版打印，提高安裝作業(yè)效率，并且確保工程品質。

結語

綜上所述，BIM技術為廣大機電工程技術人員提供了強大的管線布置功能，利用電腦模擬真實空間內部各種管線的預裝配，該技術可以直觀調整及合理規(guī)劃管線走向及排布，進而實現(xiàn)模擬過程可視化，提升工程品質。

作者：汪震洋 單位：沈陽都市建筑設計有限公司