基于BIM技术的装配式机电优化研究

基于BIM技术的装配式机电优化研究

王雷

中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

摘要:在我国快速发展的过程中,我国的经济得到了快速的发展,传统的机电工程设计自身存在着许多的缺点,往往有时候还会影响工程的质量,最终产生较差的使用效果,造成建筑物使用寿命、能耗、空间、经济等极大的损失。为了解决上述问题,文章以2017年北京住博会装配式机电展台为例,以BIM技术为研究工具进行优化研究。

关键词:机电工程;装配式机电;BIM

引言

装配式体系具有环保节能、施工效率高等优点,适应我国当前劳动力成本攀升、环保压力加大等背景下建筑业转型的迫切需要。建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)的推广和应用使得建筑业在提升效益、实现信息化管理等方面成为可能,也为建筑业转型发展找到了突破口。装配式建筑是用在工厂生产加工的预制构件、部品部件在工地装配而成的建筑。我国装配式体系经历了30多年的断档期,技术停滞、设计施工经验缺乏,其发展难度与其他国家相比更高。现有的研究主要从国外发展的经验与启示、技术体系的不足与完善等方面入手,而对于BIM与装配式建筑两者关系的关注度不高。装配式体系的核心是“集成”,而BIM突出信息集成,契合装配式体系发展需要,因此基于BIM技术的装配式建筑体系研究具有重要的现实意义。

1装配式机电采用BIM技术的必要性

BIM技术应用将会大大提高建筑业的生产效率,提升建筑工程的集成化、精细化程度,使设计、施工到运营整个全生命周期的质量和效率显著提高、成本降低,给建筑业的发展带来更高的效益及全新的模式。BIM技术可以帮助楼宇自动化系统实现对整个建筑的所有公用机电设备的管理和控制,包括建筑的空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统等等,提高建筑的管理水平,降低设备故障率,保障建筑物及建筑物内工作人员的安全,提供舒适的环境,节约能源,减少维护及营运成本等。由此可见,BIM对于装配式机电的重要性不言而喻。

2装配式机电模块展台

2.1设计阶段

该阶段主要采用BIM软件创建建筑、结构、机电等专业BIM模型,通过软件高效地进行构件的拆分设计,并通过碰撞检查,排除构件钢筋之间、构件与现浇部分、设备、管线之间的各种问题。同时BIM软件还具有快速出构件详图、统计工程量的功能,并可自动生成物料清单。BIM在设计阶段的应用价值主要体现在:第一,提高设计的效率和质量。参数化的设计方式和实时数据协同的模式帮助各专业人员在对预制构件进行各类预埋和预留处理、设计方案调整时密切配合、高效沟通。BIM应用平台的搭建,可将记录各专业设计信息的BIM模型上传至云端,实现碰撞与自动纠错、模型与设计图纸之间的自动更新等功能。第二,兼顾标准化和个性化设计。通过设定一定的模数规则,制作各类预制构件的族,这些族累积成预制构件库。利用各类标准化构件库,不断丰富和积累设计户型,以满足居住者多样化的需求。

2.2施工阶段

施工吊装是建筑工业化中的最重要的一个环节。但是应该认识到,装配化施工方式并不是简单地把现浇建筑拆分为一个个构件,由工厂预制,再进行现场安装,新型建筑工业化下装配式体系更多采用智能建造方式,并对项目管理、安装精度提出了更高要求。目前BIM更多地应用于堆场管理、施工场地优化布局、构件吊装方案模拟优化、三维可视化模型施工交底等,应用深度较低。未来的应用将体现在:通过BIM技术与RFID技术结合,实现构件的全流程质量管控,以及通过3D激光扫描技术与BIM结合,进行拼装校验、指导施工流程等,最终达到质量可控、精度提升及进度优化。

2.3装配式机电展台改进设计阶段

为了能够充分展示机电集成一体化展台,通过汲取的之前设计的一些经验,主要对展台进行以下几方面的优化。(1)截取某工程机电管线实际断面作为展台管线排布断面,并且预留出检修口。(2)水管添加上法兰,丝扣,卡箍等连接方式更加贴近实际工程。(3)抗震支吊架通过BIM设计进一步减小占用空间。(4)各个管线的密集程度大幅增加,整体不再松散。(5)增加了后排集成管井和展台一同展示。

3机电安装行业的发展趋势

(1)信息化水平提升。受到信息化技术水平提升带来的影响,机电安装行业的信息化水平也在不断提升,信息化技术也在一定程度上对我国的机械行业带来了影响,机电一体化是指,在传统机械设备安装过程中,信息化技术可以有效地推动机电设备向智能化方向发展,针对机电安装企业来说,信息化时代不仅会促进机电设备逐渐向职能化方向发展,也会给企业的日常管理以及施工人员的工作带来极大的便利。(2)业务模式综合化。目前,绝大多数机电安装企业的业务模式都较为单一,这些企业经营业务的最终目的就是为一些企业提供机电设备的安装工作,同时因企业机电安装水平较低,因而这也给行业发展提供了良好的发展契机。但是,因我国经济水平的不断提升,一些新型的机电安装方式被广泛应用在各行各业中,因而使我国机电安装行业的发展模式也逐渐向综合化方向上发展。

因我国城市化进程的不断提高,建筑机电行业得以快速发展。但随之而来的环境、资源以及安全方面的问题也越来越突出,因而,节能环保、文明施工目前已经成为了机电安装行业发展的最终目标,也成为了机电安装行业发展的必然趋势。

结语

第十六届北京住博会的主题是发展装配式建筑、促进绿色发展,各个参展企业单位充分响应政府大力发展装配式建筑的号召并且充分迎合展会主题在装配式建筑上也是集思广议,其中作为装配式建筑中不可分割的一部分———装配式机电集成系统也有相应的展示。一个优质的装配式建筑势必有着与之相配套的优良的装配式机电系统,而在装配式的发展上,装配式机电尚且还处于萌芽阶段,它的推广以及付诸实施还是需要一定的时间,毕竟目前无论是从最初集成管线的精细化设计还是到工厂的预制化加工阶段以及最终拿到现场进行装配式组装等等各个阶段都需要非常完善的经济基础、人员素质基础、科研能力基础等必不可少的条件,因此装配式机电的发展也面临着更多的挑战和冲击。如今中国正处于一个装配式建筑高速发展的时代,国家政策的大力支持以及建筑施工的迫切需求无疑成为了装配式建筑发展的催化剂。在环境保护日益重要的今天,传统的建筑施工方法已经不能完全满足建筑升级转型的需求,既而发展装配式建筑就成为了这个时代的主题。与装配式建筑相配套的装配式机电系统的发展相对还是不太成型,机电管线相当于一个建筑物的筋络血脉,如果也能实现全面的预制化、装配化施工,那么无疑对于装配式建筑的发展的成熟起到极大的促进作用。机电工程在民用建筑内装系统中与空间、文化、品质密不可分,更是装配式建筑的有机组成部分。最后希望能够通过对于装配式机电展示台的优化设计为大型实际工程项目提供积极借鉴意义。

参考文献:

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