摘要：在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口增長(zhǎng)的推動(dòng)下，中國(guó)建筑業(yè)迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇，建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模逐年擴(kuò)大。機(jī)電工程是建筑工程不可或缺的一部分，機(jī)電工程的施工效率和施工質(zhì)量與施工項(xiàng)目直接相關(guān)。BIM技術(shù)在建筑物電氣和機(jī)械工程建設(shè)中的應(yīng)用可以提高機(jī)電工程的施工效率和工程質(zhì)量。文章闡明了BIM技術(shù)的特點(diǎn)，研究了BIM技術(shù)在建筑電氣和機(jī)械工程中的應(yīng)用，旨在促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展[1]。
關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；機(jī)電工程；建筑工程；應(yīng)用探究
隨著建筑數(shù)量的不斷增加，人們對(duì)建筑功能的要求越來(lái)越高。為了從根本上保證工程施工質(zhì)量和最終使用效果，有必要安裝機(jī)電設(shè)備。雖然BIM技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用還不夠廣泛，但BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用有效地提高了機(jī)電工程的設(shè)計(jì)效率，提高了安裝和施工水平[1]。
1BIM技術(shù)概述
1.1BIM技術(shù)的含義
BIM技術(shù)是將工程信息和建筑數(shù)據(jù)整合到同一模型中，包括施工過(guò)程中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建筑、維護(hù)等，以提高工業(yè)效率和實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。使用三維數(shù)字技術(shù)，工程單元可以收集項(xiàng)目所需的數(shù)據(jù)，并模擬建筑的真實(shí)信息，最終創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)是電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備技術(shù)的直接應(yīng)用，包括3D數(shù)字技術(shù)，它可以減少項(xiàng)目成本，減少污染，并確保項(xiàng)目按計(jì)劃完成。
1.2BIM技術(shù)的特點(diǎn)
①可視化。在傳統(tǒng)的機(jī)電安裝工作中，工程設(shè)計(jì)通常以平面圖的形式進(jìn)行，以表示與之相關(guān)的各種結(jié)構(gòu)，有關(guān)人員必須依靠想象力來(lái)創(chuàng)建一個(gè)共同的項(xiàng)目形式。然而，這種傳統(tǒng)形式只能適用于相對(duì)簡(jiǎn)單的電氣機(jī)械安裝項(xiàng)目。隨著復(fù)雜性的增加，畫圖變得越來(lái)越困難，這增加了工作的難度。BIM技術(shù)可以快速處理圖像，將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成圖形，有效地解決問(wèn)題，提高工作效率。②建模。BIM技術(shù)可以設(shè)計(jì)和模擬很難建造的東西，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的全面分析，顯示最佳解決方案，大大提高施工的效率和質(zhì)量。③可以實(shí)現(xiàn)最大優(yōu)化。BIM技術(shù)可以最有效地優(yōu)化電機(jī)安裝，并開(kāi)發(fā)更科學(xué)的工程解決方案。④新的構(gòu)圖方式。BIM技術(shù)提供了一種新的構(gòu)圖形式，一種立體聲配置和向量變量之間的關(guān)系，允許直接繪制工程示意圖并優(yōu)化機(jī)械安裝。
1.3BIM技術(shù)的功能
BIM技術(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)分析數(shù)據(jù)庫(kù)和一個(gè)可視化模型�；诮ㄖ腂IM技術(shù)描述了項(xiàng)目的物理和功能特征，如地理、原材料和工程數(shù)據(jù)等。BIM技術(shù)可以使不同信息之間實(shí)現(xiàn)智能鏈接，基于三維BIM技術(shù)模型的參數(shù)模型可用于傳輸或改變信息數(shù)據(jù)。智能通信功能通常用于不同的配置，并有效地整合到圖形和非圖形數(shù)據(jù)中。BIM是一組模型，可將信息集成到一個(gè)視覺(jué)平臺(tái)，項(xiàng)目參與者可以使用平臺(tái)交換信息，協(xié)商和審查項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)最大化效益。在BIM技術(shù)的指導(dǎo)下構(gòu)建的幾何模型將大量的新數(shù)據(jù)添加到建模結(jié)構(gòu)中，并通過(guò)前端的集成實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)用程序。建筑和電氣工程不僅包括施工時(shí)間、建筑工人和采購(gòu)材料，還包括對(duì)規(guī)劃和后期臨時(shí)項(xiàng)目的檢查和審查，數(shù)據(jù)非常復(fù)雜。BIM技術(shù)可以總結(jié)隨機(jī)信息，集成特定模型，并向相關(guān)人員提供明確和簡(jiǎn)明的建議，不僅可以很容易地發(fā)現(xiàn)計(jì)劃中的缺陷，而且可以有效地減少錯(cuò)誤。一般用于控制機(jī)電系統(tǒng)的BIM技術(shù)可以有效地減少搜索和恢復(fù)系統(tǒng)所需的時(shí)間。此外，BIM技術(shù)可以不斷提高平臺(tái)功能，逐步提高機(jī)電安裝工程的質(zhì)量和效率，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展[2]。
1.4建筑機(jī)電安裝性能
①高技術(shù)要求，大工程。建筑電氣安裝是一項(xiàng)技術(shù)要求很高的工作，建筑部門必須積極發(fā)展新技術(shù)或者進(jìn)口新設(shè)備。建筑電氣工程對(duì)安裝大型設(shè)備有非常嚴(yán)格的要求，在接受時(shí)應(yīng)注意檢查。此外，由于模型較多，程序復(fù)雜，需要有經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)處理。②涉及范圍很廣。電氣安裝和機(jī)械安裝工作需要供電、排水、消防等方面的配合。
1.5BIM技術(shù)存在的主要問(wèn)題
在建筑電氣安裝技術(shù)中使用BIM技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)是對(duì)參與二進(jìn)制技術(shù)人員的專業(yè)能力要求較高，現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)人員消化和吸收新知識(shí)的速度較慢，部分人員還沒(méi)有意識(shí)到BIM的重要意義。為解決此問(wèn)題，應(yīng)該編制培訓(xùn)方案，對(duì)從事BIM技術(shù)的工作人員開(kāi)設(shè)專門的培訓(xùn)課程，并監(jiān)督培訓(xùn)方案的實(shí)施。通過(guò)問(wèn)題和回答、合作和交流等方式充分調(diào)動(dòng)有關(guān)方面的積極性，提高相關(guān)人員對(duì)教育的興趣和對(duì)BIM技術(shù)的認(rèn)識(shí)，引起領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)BIM技術(shù)的關(guān)注[3]。
2BIM技術(shù)具體應(yīng)用點(diǎn)分析
BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中主要應(yīng)用在碰撞檢測(cè)、設(shè)計(jì)優(yōu)化（機(jī)電布置的優(yōu)化、凈空優(yōu)化設(shè)計(jì)）、輔助工程管理、指導(dǎo)施工安裝等方面[4]。
2.1碰撞檢測(cè)
復(fù)雜的空間網(wǎng)絡(luò)完全違背了二維電路的概念，必須通過(guò)三維BIM模型進(jìn)行優(yōu)化，以便更精確地測(cè)試藍(lán)圖的準(zhǔn)確性。在工程電氣安裝過(guò)程中，檢測(cè)碰撞主要是在藍(lán)圖中存在的不同管道和設(shè)備之間以及空間中的“戰(zhàn)斗”位置之間的相互作用和調(diào)整。檢測(cè)碰撞可以分為三種類型，硬碰撞、軟碰撞和組件之間的重復(fù)。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的機(jī)電部件相交并處于空間位置時(shí)，這種情況被稱為硬碰撞[5]。兩個(gè)或兩個(gè)以上的機(jī)電部件沒(méi)有重疊或在空間中相互包含，這種情況被稱為軟碰撞（跨維度碰撞），因?yàn)樗鼈冎g的距離比任何預(yù)想的都要小。電氣機(jī)械設(shè)備和管道應(yīng)有足夠的空間安裝和維修，并按照規(guī)定更換。檢測(cè)多維碰撞的功能是為所有組件提供足夠的空間。在創(chuàng)建三維模型時(shí)，多次顯示了機(jī)電元件，而在空間中完全重疊的情況稱為組件復(fù)制，在專業(yè)和專業(yè)之間進(jìn)行建模時(shí)會(huì)發(fā)生組件重復(fù)。例如，電纜托架顯示在幾個(gè)電氣專業(yè)圖紙中，工人可以在每個(gè)電氣專業(yè)圖紙中繪制電纜橋架，將發(fā)生組件的副本，組件重復(fù)會(huì)影響后期模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.2設(shè)計(jì)優(yōu)化
2.2.1凈高度優(yōu)化設(shè)計(jì)除了不能在太空中碰撞之外，水電站安裝的各種管道必須達(dá)到高純度標(biāo)準(zhǔn)。如果不同的管道位置太低，盡管它們沒(méi)有遇到結(jié)構(gòu)梁和其他管道的問(wèn)題，但它們可能影響建筑的清潔度，這可能導(dǎo)致過(guò)度和不合理地使用空間，甚至重新返工。為了有效優(yōu)化建筑物內(nèi)部的裂縫，需要對(duì)垂直空間內(nèi)的管道和建筑物進(jìn)行精簡(jiǎn)，而不需要對(duì)建筑物、部分內(nèi)部走廊和地下車庫(kù)進(jìn)行理性的優(yōu)化，因此對(duì)凈高度分析尤其重要[6]。2.2.2機(jī)電設(shè)備和管網(wǎng)的優(yōu)化①優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)。機(jī)電安裝工程施工現(xiàn)場(chǎng)有許多因素需要考慮：密集的空間管道區(qū)域、電動(dòng)機(jī)械設(shè)備和難以獲得的部件，如機(jī)床、泵站等，使用BIM技術(shù)可以優(yōu)化各種部件、閥門、管道和管道之間的空間配置、方向等，從而最大限度地利用空間。②優(yōu)化管道路徑。電氣工程中的各種管道必須遵循“大管道、低壓力”的原則，三維BIM模型可以幫助優(yōu)化管道的空間路徑。③優(yōu)化和分析墻面、地面和其他部分之間的嵌入部分。在電氣工程中，有許多內(nèi)置部件需要穿過(guò)墻壁、地板和橫梁。這些嵌入的部件是否在合適的位置、是否適合尺寸、是否防水等，使用仿真3D成像，可以精確地計(jì)算出每一個(gè)細(xì)節(jié)。④優(yōu)化支架的位置和懸掛。安裝支架和懸掛是電氣機(jī)械安裝工作的重要組成部分，它的位置不僅影響管道的穩(wěn)定，還影響清潔控制和成本控制。支架和懸掛結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有助于平衡成本、效率和質(zhì)量[7]。
2.3其他項(xiàng)目管理
除了優(yōu)化電氣安裝，BIM技術(shù)還可以幫助管理項(xiàng)目。有了強(qiáng)大的二進(jìn)制功能，可以完全控制建設(shè)過(guò)程中的質(zhì)量、進(jìn)度、安全和成本。BIM模型也可以用于后續(xù)操作和維護(hù)以及房地產(chǎn)管理等方面。
2.4施工和安裝
在安裝用于現(xiàn)場(chǎng)工作的電動(dòng)機(jī)械設(shè)備之前，使用三維仿真技術(shù)來(lái)解決模擬器設(shè)計(jì)的模糊或非直觀問(wèn)題，這樣工人們就能直觀、準(zhǔn)確地了解建筑困難，并且能夠使用移動(dòng)終端上的BIM應(yīng)用程序。該模型是在云端上發(fā)布的，允許員工在電話中輕松使用BIM技術(shù)[8]。
3結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，中國(guó)建筑業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。建筑行業(yè)也開(kāi)始認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)在建筑機(jī)電安裝和機(jī)械工程應(yīng)用中的重要性。但是，由于國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的引入相對(duì)較晚，BIM技術(shù)的發(fā)展還不完善，這意味著B(niǎo)IM技術(shù)在中國(guó)具有很大的發(fā)展空間和廣闊的市場(chǎng)前景。因此，建筑行業(yè)應(yīng)抓住BIM技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇，盡快掌握BIM技術(shù)和技能，培養(yǎng)更多的BIM技術(shù)人才，科學(xué)指導(dǎo)建設(shè)，提高建設(shè)項(xiàng)目的施工效率和施工質(zhì)量，讓用戶安心和滿意[9]。
參考文獻(xiàn)
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