BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用研究

BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用研究

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摘要:科学技术的不断创新以及经济的快速发展,使得BIM技术在不同的领域中得到了广泛的应用,并且也有效的革新了以往的工作模式,实现了对工作效率的提升。BIM技术的运用,有效实现了对计算机辅助设计、仿真技术、计算机图形学、计算机科学技术以及虚拟现实技术的有效结合,从根本上改变了传统建筑行业的工作模式,可以更加直观且全面地表达建筑工程的施工状态。

关键词:建筑设备;管道;BIM技术;应用

1.BIM技术特点

为适应市场形势,减少资源消耗,提高工程质量,近年来,BIM技术在受到了广泛关注,它主要是利用现代信息手段,将传统的二维指导上升到三维空间,将建设项目中的各种信息可视化,给施工管理者提供了一个更清楚的界面,给安装管理带来了很大的便利,这些都要归功于BIM技术的自身特点。第一,智能管理。这是是BIM技术最主要的特点之一,智能管理适用于建筑设备安装管理中的各个环节,具有很重要的作用,可以将招投标信息、项目投入的资金、项目进度、各阶段的工程造价等信息进行集约化的规范式管理,掌握各阶段的施工信息,对项目的实际情况了如指掌,有效提高了工程的施工效率。第二,协调与优化管理。建筑设备安装工程施工过程比较复杂,涉及的相关主体较多,实施过程中,需要各主体间做好相互协调配合工作,才能保证整个建筑项目的顺利完工。施工期间,各部门要根据施工图纸做好协调,随时对工程进展进行沟通,不管什么工种,在作业期间,一旦出现原定计划的变动,必要及时通知好各个部门,做好自身工作的调整,以免因协调不好,信息传达不及时,导致有的部门没有接收到变动通知,造成工作无法按时实施,又没有及时调整其他工作内容,造成整个周期向后顺延。

2.BIM技术的优势和应用条件

传统的构件制作完全根据施工图纸和现场施工情况进行测量、划分、预制、运输、安装,此过程中存在计算统计过程繁琐、材料质量管理麻烦、施工人员制造水平有限等问题。图纸的精确性受到很大影响。BIM技术的使用则能很好解决上述问题,相对于二维图纸点线的图像表达方式,BIM技术以数字化的可视模型展示,结合实际物体的属性参数、空间关系,能在设计生成阶段起到精确控制的作用。施工现场的预制加工模式往往存在诸多问题,包括占用场地,其他工种交叉干扰,工人生产制作效率低,所制作构件规格不统一等。采用BIM技术的预制生产是在固定场所标准化、流水化进行,生产过程不受场地、交叉施工等环境因素的影响,从而保证质量控制过程。制作好的沟槽管线连接操作简单,无需特殊技能要求,最大限度简化了施工技术难度,节约时间。

3.BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用

3.1碰撞检查的应用

传统的建筑设备工程设计中,只能利用CAD二维图纸中的简单图元表达建筑构件的信息,而实际的构件信息和各构件之间的空间联系只能由建筑设计人员自行想象。但在实际施工过程中,利用传统设计模式进行管道布置时,设计部门多,管道类型多,极易出现管道碰撞、工期冲突和部门协调不到位等问题,进而严重影响建筑施工的进程。利用BIM直观设计图的特点,减少因碰撞产生的材料损失。BIM直观设计图主要应用在大型公共建筑中,将复杂的管道设备通过BIM技术直观地体现出来,导入模拟软件进行碰撞检查,减少在施工阶段可能存在的错误,优化管道排布路线,完善施工计划。

3.2施工过程中的应用

BIM技术在工程施工过程中有以下几点应用:1)利用BIM技术创立各部门需要的模型,通过碰撞检查后,根据具体情况调整机电安装三维模型,使其生成二维和三维图形,并应用于实际现场施工中;2)设计管线通过BIM技术进行排布计划后,通过BIM模型使用软件导出具体的预留洞口报告,现场施工人员结合报告,核对模型的预留洞口,从而调整实际施工的流程,与此同时,利用BIM技术排查超出限定高度范围的构件,及时发现结构高度过低或过高的方位;3)利用专业设计软件,使其根据管道的走向自动排布符合安装要求的支吊架,并自动生成详细的安全检验书;4)利用BIM技术可进行直观的技术交底,项目参与方在三维设计模型中,可以及时提出并解决问题,设计单位也可以形象地展示施工过程中需要注意的技术难点,这种全方位的技术交底更为直观;5)建造虚拟模型,利用BIM多维度可视化的特点,按照重要的施工方案建造虚拟模型,通过召开技术会议,项目参与方对虚拟模型进行讨论,优化方案,另外,利用BIM技术可以将施工过程以动画的形式展示出来,从而尽早发现施工方案中存在的问题。

3.3基于BIM技术进行可视化交底

传统模式进行技术交底时,需要组织项目参与各方(业主单位、设计单位、监理单位、施工单位)召开会议,通常都是由施工单位提出问题,由设计单位进行解答。由于施工单位拿到的图纸是二维图纸,在短时间内很难发现问题,所以技术交底通常都只能提出一些显而易见的问题,对于较隐蔽或技术难度比较大的问题,往往提不出来。这些问题没有暴露出来,带到了施工阶段。实施过程中容易出现返工,从而造成工期损失和经济损失。利用BIM技术可进行可视化的技术交底,项目各方在三维设计模型中通过,及时提出问题、解决问题。作为设计单位,可以形象的展示施工过程中需要注意的问题及技术难点,通过形象的模型对项目参与各方进行讲解。三维模型的直观、形象,项目参与各方能够充分理解,从而保证后续的施工过程的顺利进行。

3.4设备信息管理

一是BIM标准还不完善。目前国家陆续出台BIM技术的相关技术标准,但还不是很完善,由于不同软件平台存在着标准差距,BIM模型数据交互性差,数据的完整性和复用性不强,数据集成为有效信息仍需进行大量的工作。比如实际工程中,设计单位做好的BIM模型无法交付施工企业进行施工,施工企业又按照自己的标准重新建模,数据未能流动,浪费严重。二是数据共享和传递有一定问题。业主、设计、施工、监理各方利益出发点的不一致性,建立开放透明、数据有效传递的BIM环境,仍需要进行大量的协调工作。可能由此产生BIM模型产权纠纷、数据重复录入、数据错误率较高升等一系列常见问题。因此,要想让BIM模型发挥最大的价值,就要进行充分的协调,项目参与各方取得最大的共识,共同努力才能实现数据有效共享和信息的畅通传递。三是设计单位的提供BIM模型仅停留在设计阶段。应用BIM技术完成的设计项目,BIM模型不仅仅是用于解决设计层面的问题。所建立的数据模型更是日后项目参与各方全过程仍需应用的基础模型。结语

BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用是推动建筑节能的需要,同时也是促进我国建筑全面发展的需要。本文主要围绕BIM技术的特点,注重对BIM节能技术优势的应用,进而更好地提升建筑施工质量,这对BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用改革和创新具有重要意义。

参考文献:

[1]张严.BIM技术在暖通空调设计中的应用初探[J].建材与装饰,2018(30):141.

[2]唐梦聪.BIM技术在长春综合管廊设计和施工中的应用研究[D].吉林建筑大学,2018.

[3]刘丽莎.基于BIM技术的烟厂管线综合设计应用研究[D].郑州大学,2018.

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