【摘要】建筑信息模型BIM是近幾年在建筑工程領域迅速發(fā)展起來的新型數(shù)字化技術，其實現(xiàn)了建筑工程由二維圖紙向三維模型的轉(zhuǎn)變，對于大型、復雜的建設項目機電安裝工程的設計和施工有重要意義。本文主要從模型建立、碰撞檢查與管線綜合、預留預埋、漫游檢查等方面闡述了BIM技術在公共建筑安裝工程中的應用，以探究BIM技術在公共建筑工程中的應用意義。
【關鍵詞】BIM技術；公共建筑；機電安裝
1引言
公共建筑機電安裝工程涉及采購設備、系統(tǒng)安裝與調(diào)試、系統(tǒng)運行及竣工驗收等多項施工活動，是建筑工程施工的重要組成部分。目前，公共建筑的結構形式日趨復雜，其對房建使用功能、室內(nèi)舒適度、建筑美觀等提出了較高的要求，機電安裝工程也變得越來越復雜。BIM技術作為一種新型的工程設計方法和管理模式，被廣泛應用到建筑工程全生命周期的各個階段，而在機電安裝工程中應用BIM技術，具有提高施工效率、保證工期和成本的作用。
2公共建筑的特點及功能空間分析
與其它建筑相比，公共建筑在容量、人流活動方式、建筑空間等方面的要求有很大差別，這些差別反映了公共建筑功能的某些特性。雖然不同類型公共建筑其空間使用性質(zhì)有所不同，但從功能層面出發(fā)，公共建筑內(nèi)部空間可以分為主要使用部分、次要使用部分（輔助部分）和交通聯(lián)系部分。主要使用是空間功能的主體，主要是指公共建筑生產(chǎn)、生活所直接使用的房間，例如辦公建筑的辦公室、醫(yī)院建筑的病房等；次要使用部分是空間功能的必要補充，主要是指公共建筑的輔助房間及設備用房，例如衛(wèi)生間、空調(diào)機房、水泵房等；交通聯(lián)系部分主要用于溝通主要使用部分和次要使用部分往來聯(lián)系的空間，例如門廳、走道、樓梯間等。由于公共建筑的功能復雜性，其空間組合應遵循功能分區(qū)合理、空間布局緊湊、結構選擇合理以及設備布置合理等原則。
3BIM技術的應用價值
3.1客戶
BIM技術模型為客戶提供了建筑設計投資回報分析的功能，可及時了解方案調(diào)整、設計變化等對投資效益的影響，為客戶選擇經(jīng)濟性方案提供依據(jù)；協(xié)助客戶檢測設計方案是否符合成本合理、節(jié)能環(huán)保等方面的需求，確保招標文件的合理性；可向政府部門、投標單位等進行直觀的模型展示，縮短決策時間。
3.2施工單位
BIM技術在施工階段的應用體現(xiàn)在現(xiàn)場的質(zhì)量安全管理、施工工藝的指導、工期進度管理等方面。施工單位利用BIM技術的可視化特點，將建設項目信息與施工組織計劃信息結合，通過計算機仿真模擬建立建筑虛擬施工模型，為合理布置施工場地、施工機械設備、保證施工進度、質(zhì)量和安全提供依據(jù)。比如在現(xiàn)場安全管理中，利用智能手持終端拍照功能，現(xiàn)場人員隨時將工地現(xiàn)場的隱蔽驗收情況、質(zhì)量問題、安全問題以及文明施工等問題記錄下來，標注位置、問題性質(zhì)等各種屬性，實時上傳到服務器，與BIM模型相關聯(lián)。通過積累，逐步形成一個現(xiàn)場圖片結構化的數(shù)據(jù)庫，非常方便圖片數(shù)據(jù)的再利用，對現(xiàn)場管理形成強有力支持。
3.3運營部門
針對建筑后期運營管理階段，BIM技術模型可將建筑的物理性能或功能性能等實時反饋出來，比如酒店的入住情況、商鋪的租賃情況等；快速查找導致后期維護出現(xiàn)問題的原因，并及時制定相應的解決措施；對建筑后期投入使用中所產(chǎn)生的收入、費用等進行財務分析，可有效提升建筑運營收益成本。
4BIM技術在公共建筑安裝工程中的應用
4.1模型建立
施工階段BIM模型的建立主要有兩種方式：①利用設計方輸出的二維施工圖重新建立BIM三維模型；②在設計階段就建立了BIM模型，施工階段直接導入設計階段的BIM模型，無需重新建模，該方式的難點在于設計階段和施工階段所用軟件的對接與轉(zhuǎn)換。在建立BIM模型時，應滿足施工工藝要求，通常采用分布式建模、數(shù)據(jù)集中管理的模式，按照建筑、結構、機電（水、暖、電）不同專業(yè)分別建立模型，在達到規(guī)定模型深度要求后，再完善模型構件數(shù)據(jù)庫信息。
4.2碰撞檢查與管線綜合
公共建筑安裝工程主要包括采暖、空調(diào)、通風防排煙、給排水、消防、供配電等。管線綜合與協(xié)調(diào)則通常是在設計完成之后，將各專業(yè)設計圖匯總分析，找出管線碰撞的部位，并按照一定的專業(yè)順序進行管線調(diào)整。利用BIM技術進行管線碰撞檢查與綜合排布：首先利用BIM軟件分專業(yè)建立通風系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、給排水、電力、照明等三維模型并輸入相關信息，之后整合系統(tǒng)模型，安裝工程各專業(yè)管線疊加后，再將模型導入Navisworks軟件進行碰撞檢查，如圖1所示。一方面利用BIM軟件導出碰撞檢查報告后，根據(jù)報告所顯示的管線與管線之間結構的碰撞點，分專業(yè)逐步調(diào)整以消除管線碰撞、優(yōu)化結構預留，最終實現(xiàn)管線的最優(yōu)化綜合排布；另一方面根據(jù)上述碰撞檢查報告，應用Revit軟件進行管綜優(yōu)化，并合理安排施工工序，提高施工效率。
4.3預留預埋
公共建筑安裝工程預留預埋是施工后期設備與管件安裝的關鍵。尤其對于梁、柱、剪力墻等，若預留孔洞或預埋套管位置不準確，會導致工程后期不必要的返工，嚴重時會影響結構受力。BIM技術的三維協(xié)同可視化能夠在機電系統(tǒng)安裝前對所需的預留預埋進行深化設計，不同專業(yè)都在同一模型（或鏈接模型）中，能夠直觀、快速的看到彼此專業(yè)模型情況。利用BIM提出建筑結構機電系統(tǒng)的預留預埋要求，并通過三維建筑模型全方位全角度的展示出隱藏結構的信息，從而精準定位預留孔洞的位置、尺寸，避免后期二次開鑿現(xiàn)象，同時能把預留孔洞統(tǒng)計成清晰的列表，方便查找。
4.4漫游檢查
對設備機房進行漫游，進一步優(yōu)化冷熱源、循環(huán)水泵、管道及其附件等設備的空間布置，以便于施工階段設備進場的安裝及后期竣工交付后的運營管理；對走道等管線密集處進行漫游檢查，合理調(diào)整管線位置與間距，在標高滿足功能要求的基礎上，合理壓縮吊頂空間。
4.5管件預制
在BIM模型中輸入安裝工程施工過程所需管件的管材、壁厚等信息，不斷調(diào)整直至其與現(xiàn)場實際情況保持一致；導出BIM模型中管道的類型、管材、壁厚、長度等信息，形成管道預制加工圖，將圖紙送至工廠進行數(shù)字化加工，數(shù)字化自動控制機床能夠自動識別處理BIM系統(tǒng)生成的預制加工圖紙，管道預制加工完成后送至現(xiàn)場安裝。BIM技術管道預制工藝流程如圖2所示。公共建筑安裝工程通過利用管道預制加工來保證施工質(zhì)量和進度，主要體現(xiàn)在以下三方面：（1）BIM三維信息模型對預制管件現(xiàn)場安裝作業(yè)給予可視化指導；（2）安裝工程所需管道均在工廠內(nèi)標準化預制，避免了二次加工過程，待加工完成后，只需將預制管段運至安裝場地拼裝焊接即可，節(jié)約施工時間；（3）管道預制加工技術依據(jù)所建立的公共建筑安裝工程BIM模型，管段類型、管材、壁厚長度等信息均為工程所需，最大限度的利用建筑材料，降低施工成本。
5結語
綜上所述，BIM技術因其直觀的展現(xiàn)方式、各專業(yè)配合的系統(tǒng)工作模式、全方位的綜合管理方式等在建筑領域得到廣泛應用。而BIM技術在公共建筑安裝工程中的應用使機電工程更加精確、快速、協(xié)調(diào)、方便；BIM技術的碰撞檢測功能可起到降低建筑風險、優(yōu)化施工流程、實現(xiàn)精細化管理等作用，是BIM技術最為突出的一項功能。隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，BIM技術作為一種新生的科技力量，必將會推動建筑行業(yè)的快速發(fā)展，并引起整個建筑生產(chǎn)方式的巨大變革。
參考文獻
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