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BIM技术在机电安装的应用3篇

时间:2022-12-22 09:20:43
摘要:BIM技术在建筑设计、建造、运维等建筑全生命周期中都发挥着重要的作用,这种信息化技术依托互联网的优势,已经影响到建筑企业的管理方式和生产模式,特别是对机电安装的品质建造效果尤为突出。
关键词: bim技术 机电安装 应用

BIM技术在机电安装的应用3篇

BIM技术在机电安装的应用篇1

工程创优对前期创优策划、过程控制、成型观感效果、技术创新、系统运行、客户评价和社会效应都有较高的要求。应用BIM技术,通过高精度的3D模型,结合建筑、结构、装饰等三维模型的融合,可以精细到穿墙、穿楼板套管的定位、支吊架的形式及固定位置、检修通道、器具末端点位排布等,对工程创优的精细化施工具有非常重要的指导意义。主要策划应用点有管线综合布局、成品支吊架及型钢支架的设计、机房深化方案、管井优化调整、屋面管线优化、装配式机房、施工交底等。

1项目概况

湖北省医养康复中心项目是集养老、医疗、康复、示范为一体的综合示范项目,主要包括地上6栋单体和锅炉房及地下室部分。项目总建筑面积12.1万m2。该项目的机电系统较复杂、相关医疗管线较多、设备用房较多、地下室及走道管线复杂、管井空间狭小、装修吊顶要求高、项目工期紧、穿插施工难度高。

2机电管线综合优化设计

2.1综合布局及支吊架设计

综合布局是BIM技术在机电安装应用中最基本和最主要的功能之一,将电气槽盒、给排水管道、通风空调管道、智能槽盒等多专业的管线进行综合考虑,既满足规范要求,同时便于施工和检修。综合布局完成后进行支吊架深化设计。根据设计方施工图要求及管道载荷,选择成品支吊架或普通型钢支吊架,完成支吊架设计(见图1)。再进行管线碰撞检查,确定翻弯避让原则,进行调整。然后根据已完成的BIM三维模型及重要部位的二维CAD剖面图对施工人员进行施工交底.

2.2机房深化方案

设备机房是机电安装工程创优的重要部位,也是机电各系统的核心,必然要进行精细的BIM深化设计和方案交底。机房的BIM深化设计需要考虑设备的布局、电气槽盒、水管及风管的层次关系、支吊架的形式、检修通道、阀门仪表的安装高度及位置等因素。运用BIM技术对机房管线进行合理优化,要求层次分明、系统清晰,支架形式和间距满足规范要求,并且样式美观,多台设备成行摆放,排水沟组织有序、成排管道共用支吊架,优化管道排序、减少不必要的翻弯,阀门及管件高度统一、仪表设置便于读数。最终形成三维BIM模型和CAD剖面图(见图2)并以此进行施工技术交底。同时可以运用BIM漫游技术进行VR虚拟漫游机房,提前感受机房的布局和空间感受。施工过程中保证设备机房的施工精度和施工质量,为机电系统的运行稳定和工程创优打下扎实的基础。

2.3管井优化调整

根据管井的BIM模型,检查管道进出管井的位置及管道翻弯情况,全系统地考虑管道井内管道布置的合理性,是否满足施工和检修的要求,是否满足吊顶和支架设置的要求等,合理调整管道的分布和排列。根据BIM模型可以进行方案的演示,分析吊索的设置位置、管道的吊装顺序、进出管井的角度等问题,选择最佳的管道吊装长度和吊装方式,最终形成最佳的管道吊装和安装方案[1]。严格按照BIM模型及吊装方案的要求和顺序进行管道的施工,并且保证材料、设备、人员满足方案要求,安全防护设施到位。施工过程中事先检查套管的中心位置,严格控制管道的垂直度。优先安装固定支架和承重支架,管道吊装过程中进行临时固定措施等,保证施工质量和成型效果(见图3)。

2.4屋面管线优化

审阅屋面设备及管线的BIM模型,检查设备的位置是否合理,管道的排布及位置是否合理,支吊架的设置方式等问题,对有缺陷或不合理之处,可进行方案优化调整。如本案例中屋面设备为空调冷却塔设备及相应的冷却循环水管道,设备的位置不需要调整,但冷却循环水管道的位置占据了上人屋面的检修及行走通道,建议调整。经优化后调整到冷却塔设备基础的底部(见图4),既不影响使用功能,又增加了维修操作空间,经过BIM团队的方案对比和演示,得到建设方和设计方的认可。

3装配式机房优化设计

3.1BIM深化设计

(1)装配式机房的实现必须以BIM技术为基础,深化设计应综合考虑机房内的建筑布局、结构、装饰等基础信息及机电设备和管线的分布情况,设备和预制模块必须预留检修通道。(2)深化设计前,必须掌握相关设备的品牌、规格、技术参数,由厂家提供详实的产品样本或模型,保证与真实产品零误差。(3)深化设计时,应在满足相关设计规范及图纸要求的情况下,结合施工区域的管线综合布置情况和运输吊装条件,进行合理化的设备及管线预制模块划分。深化设计除了设备位置调整、主管道调整、支吊架设计,还应包括设备基础图、排水沟布置图、机电管线综合布置图及设备和管线预制模块的加工图和装配图等。(4)设备和管线预制模块划分完成后,应进行各预制模块全过程的可行性分析及验证,充分模拟吊装、运输、装配等过程的相关要求。

3.2现场复核

待施工现场结构面完成后,必须进行现场的实测实量工作,保证结构误差不会影响设备及管道、支架的安装。必要时调整BIM模型[2]。

3.3分段下料

将调整好的BIM模型按提前拆分好的预制模块进行分段下料,增设拼装节点部位的法兰片,在合适的部位设置安装累积误差调整段,并按系统进行分段编号,便于组对安装。

3.4工厂生产加工

根据企业内部的BIM模型识别色标要求进行系统分类,在工厂生产加工时,同样可以遵循系统色标原则对管道按系统色标涂装,使BIM模型色标与现场实物保持一致,同时便于现场交底和控制。根据BIM模型中的模块单元拆分完成的CAD部件图纸进行工厂化的生产,包括管道除锈、下料、开孔、组对、焊接、喷漆等工序的作业。

3.5包装运输

根据CAD部件图纸进行编号、包装,运输到施工现场分类摆放,保证编号清晰,方便查找。部件清单清点无误。

3.6现场装配

根据预制管件的编号和预定的装配顺序,提前布置好吊装设备,严格按装配方案进行组装。机房内的大型设备及管线预制模块的水平运输,可在设备基础之间搭建型钢轨道,通过牵引、铲运、液压门吊或接力吊运等方式进行水平运输。设备及管线预制配装应严格按照装配式机房的施工方案进行,主机设备就位后,管线系统遵循先大后小,先里后外,先上后下的原则,地面拼装,整体提升的方式进行吊装装配。

3.7检查试验

对照BIM模型及CAD部件图纸,对装配完成的机房管线进行系统性的检查,防止错装和漏装,最后检查螺栓紧固情况和电气线路完好性,检查无误后,方可通水通电进行试验操作。

4结语

BIM技术在建筑设计、建造、运维等建筑全生命周期中都发挥着重要的作用,这种信息化技术依托互联网的优势,已经影响到建筑企业的管理方式和生产模式,特别是对机电安装的品质建造效果尤为突出。主要体现在:(1)前期的BIM策划,显著提高了机电安装施工的效率及质量,减少了大量不必要的修改;(2)精细化的模型,有利于现场材料的管控,避免材料浪费;(3)可视化的施工技术交底和工序演示,提高了施工效率;(4)BIM技术助力装配式安装,提高了施工现场的施工质量和环境保护,低碳环保;(5)利用BIM技术进行机电项目的深化设计,提高了机电设备及其管线布局的观感效果,为工程创优奠定了基础;(6)BIM技术为大型建筑项目的运维提供了数字化的建筑信息模型,提高了运维的管理水平和效率。

作者:杨毅鸥 陈洁 李雅倩 郑婷 单位:武汉建工集团股份有限公司

BIM技术在机电安装的应用篇2

1BIM技术在机电安装工程中的应用要点

在BIM软件开发已经达到较高水平的情形下,各类房建机电安装工程都开始广泛利用BIM技术优化传统管理模式,实现项目建设质量、成本和进度管理的高效协同发展。在实际应用过程中,要确保将技术应用成效充分显示出来,应当注意以下几个要点。首先,做好前期沟通与协调。BIM技术已经全方位应用于项目设计、施工、监理和验收的各个环节,需要实现各个方面的数据对接,因此必须做好前期协调与沟通,确保各个方面能够达成技术应用共识[1]。其次,要选择合适的BIM软件体系。当前BIM软件开发水平不断提升,国产软件运行效果也更加显著,但是单一性的软件依然无法满足房建机电安装工程应用需求,因此应当选择更为合适的软件体系。最后,要强化BIM技术应用方向要求。

2BIM技术在机电安装工程质量管理中的应用

2.1传统机电安装工程质量管理中的问题

1)施工人员专业技能水平较低,相应的专业理论知识较为缺失,尤其是施工人员技术培训不到位,会造成施工过程中出现不同形式的质量问题。2)施工材料质量控制不到位,部分项目施工管理中存在低价中标、违规检测等方面问题,对施工质量控制产生影响。3)部分安装工程中,还存在不按照图纸或规范施工的现象,对工程质量控制产生负面影响。4)各个专业工种之间的协调配合不到位,甚至出现矛盾现象,对项目整体施工质量产生影响。

2.2在机电安装工程物料质量管理中的应用

将BIM技术应用于机电安装工程物料质量管理方面,主要是利用BIM平台物料和机械设备信息模块,结合FRID技术,构建完善的物料数据库。在材料入库前,先将对应的材料信息传输至系统内,在材料入库时,通过相应的数据对比,能够准确发现材料质量方面的问题。尤其是在部分材料参数自动化采集情形下,能够有效避免人为因素对材料质量控制的影响,更好提升物料质量管理水平[2]。同时,在后续工程验收出现质量问题时,还能够根据BIM平台的数据追溯,明确物料质量出现问题的环节,为后续开展管理工作奠定良好基础。

2.3在机电安装工程技术质量管理中的应用

当前BIM技术在房建工程中的应用规范已经较为完善,为机电安装工程技术质量管理工作开展奠定了良好基础。利用BIM技术的碰撞检查和管线综合布局优化功能,分析设计方案中存在的相互冲突现象,明确安装技术应用中应当关注的要点,确保安装质量得以有效保障。在安装模型构建完成后,借助平台的信息实时传递功能,由客户对模型方案进行审核,根据客户意见进行优化调整,确保后续安装工作有序开展[3]。

3BIM技术在机电安装工程成本管理中的应用

3.1传统机电安装工程成本管理中的问题

1)成本管理动态机制构建不完善,主要是以建设和市场主管部门制定的单价法进行间隔管理,较之市场动态变化明显滞后,使得部分造价预算出现冲突,导致虚假造价问题。2)工程量计算效率低下,虽然工程量计算软件得以广泛应用,但是在造价预结算工作体系中,计算和核对工作量依然占据整体工作量的50%以上,对工程造价精准性也会产生影响。3)不同部门之间的成本管理协同运行体系不完善,各个部门之间的造价数据存在偏差,缺乏完善的共享环境,数据更新缓慢,对造价管理和工程验收工作产生影响[4]。

3.2在机电安装工程设计规划阶段的应用

在房建机电安装工程设计阶段就导入BIM造价管理模式,相关岗位工作人员能够在模型中查找工程项目所有单位的总量清单,通过具体的工程参数和设计参数导入,将清单与预结算技术相结合,得出预算金额,通过价值工程和限额设计等方法,对预算结果进行修正,得出较为准确的造价预算结果。在机电安装工程设计图发生变化时,BIM模型中的数据会发生对应变化,各个单位都能够在视图中及时查找到变化单位的具体尺寸和类型等属性,或者增加设计方案优化所需要的自定义属性。在进行工程量计算时,则可以利用BIM模型的统计程序进行快速处理[5]。在当前BIM预算软件功能更加完善的情形下,还可以利用3D布尔运算及实体工程数据完成折算处理,从而确保计算结果与实际工程量保持一致,更好提升造价工作效率,避免传统造价预算方式造成的偏差。

3.3在机电安装工程管理运营阶段的应用

基于BIM技术对机电安装工程管理运营阶段造价工作进行优化,主要是利用细节化的造价信息,实现对全项目整体造价的全方位把控。BIM模型能够实现各个方面的数据信息的同步更新,依据“项目当前造价=合同造价+变更工程造价”公式,对安装过程进行动态化管理。一方面,能够确保投资方根据安装工程进度成本管理中的问题,优化造价控制措施,实现整体成本控制目标;另一方面,则能够实现各个方面造价信息的有效对接,提升资金支付效率,为安装工程有序推进奠定良好基础[6]。通过房建机电安装工程决策、设计、招投标、施工、结算及运营管理等全过程成本管理体系的构建,通过成本的多维度计算,能够有效解决传统成本管理方式中存在的问题,确保造价管理目标的有效实现,为项目整体经济效益实现奠定良好基础。

4BIM技术在机电安装工程进度管理中的应用

4.1传统机电安装工程进度管理中的问题

1)图纸设计方面的缺陷。图纸设计是安装工程有序推进的基本参考依据,但是在设计工作开展中,设计人员与审查部门在专业知识结构和水平层次上存在差异,使得图纸中存在关键性的错误或问题,对安装工程产生引导偏差,甚至出现返工等现象,造成不必要的纠纷和损失。2)施工进度计划编制与实际情况产生差异。进度计划编制受主观因素影响较为显著,出现明显的不合理现象,在部分关键性机电设备采购、进场不及时的情形下,缺乏有效的应急方案,进而导致工期延误。3)部门之间沟通协调不畅。机电安装工程是系统性、流程性的工作,在各个环节衔接不到位、现场管理人员协调能力不足时,必然会造成工序无法有效推进,对管理进度产生影响。4)施工环境影响。部分房建机电安装工程需要考虑气温、地质及突发不良因素影响,在环境因素不适应或发生变化时,会造成安装工作无法正常进行,进而对进度控制产生影响。

4.2在机电安装工程进度计划编制中的应用

将BIM技术应用于机电安装工程进度计划编制层面,主要是基于施工模拟和流程优化功能实现的。将机电项目所需构件导入数据库,能够根据预先设定的流程进行施工模拟,对流程运行不当或出现偏差的环节进行调整,在确保整体安装流程和安装质量满足规范要求的情形下,对流程进行系统性优化[7]。施工部门在模拟的过程中,能够根据自身情况提出对应的问题和优化要求,在模型中进行调整,并分析后续安装过程所受影响。通过更加合理的安装进度计划编制,能够为安装工程推进起到精准的指导作用,引导各个安装部门提前做好相应的机械器具和人力资源准备,提升安装组织有效性。

4.3在机电安装工程进度过程控制中的应用

将BIM技术应用于机电安装工程进度过程控制体系,是通过BIM平台与远程监控和FRID采集技术相结合而实现的。在机电工程安装工作开始前,安装部门应当明确过程控制要求,做好相应设施和人力资源准备,依照计划要求做好安装工作。在安装过程中,BIM平台能够实时采集相关的进度信息,并传输至中枢管理平台,通过实际进度与计划进度数据对比,能够更为直接、精准地分析进度控制目标达成度,并将分析结果传输至对应的施工管理部门,以此为现场管理工作的开展提供指导,及时调整现场管理措施,确保施工进度得到有效保障。

4.4在机电安装工程进度计划调整中的应用

在机电安装工程推进过程中,会由于多方面原因导致的突发问题,使得原有安装进度计划无法有效落实,在处理不当的情形下,会对工程效益实现造成明显的负面影响[8]。在出现这种情形时,可以在BIM平台导入现有安装进度数据的基础上,优化调整后续安装进度管理参数,不仅能够有效降低突发问题对施工管理产生的影响,还能够重新调整后续安装流程,通过增加设备或人力资源调整等方式,确保工期目标能够有效实现,尽量减少安装问题对工期实现产生的影响,避免产生更大经济损失。

5BIM技术在机电安装工程其他方面的应用

5.1BIM技术在机电安装工程技术交底中的应用

技术交底是工程设计与施工方有效衔接的基本形式,是确保机电安装工程有序推进的关键指导。应用BIM技术进行技术交底,主要包括三个基本流程。1)对交底内容进行总体策划,编写交底文案,收集相关方面的交底资料,创建BIM三维模型。2)将模型动画与文案录音合成,在复检后导出为交底文件。3)通过远程传输或LED屏幕方式,进行技术交底,向相关技术人员和施工人员展示施工方案、工艺和质量要求、进度和安全控制目标等重点内容。依托BIM技术对房建机电安装工程进行技术交底,能够实现对现场作业面的仿真还原,提升工作人员对现场环境的感知水平,为后续施工技术方案设计和施工管理工作开展提供精准指导。

5.2BIM技术在机电安装工程安全管理中的应用

安全管理是房建机电安装工程的薄弱环节,安全问题产生有主客观两方面因素影响。出现较大安全管理事故时,不仅会对正常施工组织产生影响,还会直接威胁施工人员的身心健康。将BIM技术应用于安全管理环节,主要有三种应用形式:1)借助BIM技术与VR技术相结合,对现场管理和施工人员进行全方位安全教育,通过更加形象、直接的安全教育,能够提升各个岗位工作人员对安全问题的重视程度,有效提升安全管理水平。2)利用BIM技术碰撞检查功能,准确分析安装过程中的安全隐患,提前制定相应的应急措施,将安全隐患带来的影响控制在最低水平[9]。3)通过BIM技术动态模拟安全控制系统,系统检查安装流程,查找安装作业中不规范的操作行为,完善相应的管理措施,以此实现对安全事故的有效预防。

5.3BIM技术在机电安装工程验收阶段的应用

房建机电安装工程验收是确保工程建设质量有效控制,各个方面经济效益得以实现的关键环节,也是当前BIM技术应用较为薄弱的环节。在进行安装工程验收中,可以通过BIM平台的还原功能,回溯检查安装工程方案变更情况,对比工程变更与工程资料记录,分析实际差异,并查找问题产生的原因。利用BIM模型与采集的施工现场数据进行对比,能够更为准确地分析安装参数不到位的情形,评价安装质量,要求施工人员依照规范要求优化改进相应问题,以此确保工程达到验收标准。通过BIM技术在验收阶段的应用,能够更好地提升房建机电安装工程工作精准度,提升整体工作效率,更为完善、系统地实现安装工作整改,并为机电工程后续运维工作开展提供精准的参考依据[10]。

6结束语

综上所述,在BIM技术体系不断完善的背景下,房建机电安装工程必须要从各个方面入手,强化BIM技术的高效应用,以此才能够更好地提升工程建设效益。对于相关技术人员而言,应当明确BIM技术应用的基本要求,熟练掌握技术应用规范,将BIM技术深层次应用于工程建设的各个方面,切实提升项目建设经济效益和社会效益,为房建行业健康发展起到更加积极的促进作用。

作者:党晓光 单位:兰州新区城市发展投资集团有限公司

BIM技术在机电安装的应用篇3

1背景

BIM技术自1975年被提出,2007年中国开始应用,因其可视化、模拟性、可出图性等诸多优势被建筑企业广泛应用,已成为传统建筑业数字化转型的核心技术,BIM技术与其他数字技术融合应用将是推动企业数字化转型升级的核心支撑技术[1]。医院项目机电安装工程相对其他民用建筑工程更加复杂、涉及专业更广,在受限的空间内安装各种材质和介质的管线,还要防止其互相影响,势必对机电安装协调提出极高要求。在机电安装工程施工中,需要引进一些新材料、新技术及新设备等。由于建筑机电设备安装材料类型众多、施工工艺复杂,因此施工中需要投入大量的人力、物力,并且要求施工管理人员和作业人员具备丰富的施工经验。G市某医院建设项目应用BIM技术建立三维模型,对管线较多的重点区域进行图纸深化和综合布置,提前发现和解决了许多图纸设计问题和管线碰撞问题,减少了施工阶段冲突和返工损失、材料浪费,降低了管理成本。但在模型应用中,企业也发现了一些难题,影响了BIM技术的推广应用。

2应用的重难点

2.1BIM软件及模型轻量化要求

BIM具备功能强大、显示直观等优点,然而在建筑业极大的产业规模推动和多方努力下也难以得到全面的推广应用,更遑论更多领域的拓展,究其原因是要创建和使用BIM需要专业的软硬件条件,这些软件往往较复杂,非专业人员很难快速掌握,而硬件设施价格昂贵,出于成本的考量,使很多建筑企业望而却步。由于模型文件包含的信息和关系过于庞杂,查看和编辑都需要高性能的计算机硬件,要使BIM能为更多人所利用,首先需要对模型进行“减肥”,即对BIM进行轻量化。现阶段,以施工单位为主导的施工模式下,工程其他相关方没有采购图形工作站和相应软件、配置专业的BIM人才的动力。如果将BIM软件轻量化,普通办公电脑、手机即可即时查看模型文件,提取关键信息,对工程相关单位的沟通和信息传递、协同设计具有重要意义。在现场施工管理中,要将各专业设计二维图纸落地为实物,因工程量大,专业化分工成为必然。由于设计阶段未建立BIM,如果各个专业仅按照本专业图纸依次完成施工,各行其是,最终必然形成僵局。如果将BIM进行轻量化,减少对高性能硬件的依赖性,移动端即可随时快速流畅地查看BIM,对推进BIM技术应用具有重要的意义。

2.2软件功能板块互通需求

随着BIM技术的发展,其应用范围越来越广,各功能板块专业性划分越来越细。以鲁班BIM软件为例,其应用包括土建、钢筋、安装、基建、场布、下料、造价等,这些功能板块建立的模型不能共通,需要分别打开不同的建模软件进行调整,之后再重新整合,对模型的使用者来说过于繁复,如果软件厂商可以将开发的所有BIM软件整合,打通底层数据和操作模式,必定带给使用者更好的工作体验。然而,不同专业的建模逻辑不一,如果单个BIM应用需要集成所有功能,又必然导致软件的空间占用大,提高了对计算机硬件的要求,这与轻量化的应用需求相悖。

2.3层高差异导致模型问题

异形建筑能更好地应对使用功能的复杂需求,并且建筑设计要考虑地形地块的影响、地形的高差和地块的划分等。在房建工程设计中,为良好表达各个专业的施工内容,设计单位出具的施工蓝图均按楼层划分,机电管线的布置也是在土建图纸的基础上分楼层展开设计。建模软件以此为依据,将二维电子版图纸导入各楼层并以基轴为三维空间的坐标基点,分专业构建模型,再将各专业的模型经过转换后导入基础模型中,进行下一步的检查和调整。在G市某医院建设项目的三维模型中,地下室为一个整体,为了满足医院对供水、用电、用气、采暖等需求,各个区域的楼层高度不一致,这就导致模型调整工作量大大增加。

2.4基于AutoCAD平台的BIM应用兼容性问题

在中国工程建设行业,BIM建模软件都是基于AutoCAD平台开发的[2],因此版本兼容性问题尤为突出和明显。以本项目中在用的鲁班大师软件为例,AutoCAD每次更新其基础逻辑和操作界面都会发生一些变化,导致软件冲突甚至无法运行。在模型文件的兼容性方面,不同厂商的软件不支持打开其他厂商的模型文件,模型的传递成为一个大问题。在工程建设相关方的信息交流中,只有施工单位使用建模软件,才能有效处理与相关方的远程沟通问题。为保护自身知识产权利益和独占用户,大厂没有动力推动模型文件的通用性进程,这就导致市场竞争不够充分,软件价格降不下来,当小厂能够进入这个行业后,BIM技术的应用才能全面普及。

3应用改进方向

为了更快、更大范围地推广BIM技术,在现阶段的硬件水平和市场环境的基础上,提出两个改进设计方案,一是BIM轻量化设计方案,二是设计单位直接基于三维模型立体设计方案。以期通过设计改进,解决BIM应用技术难题和推广难题。

3.1BIM轻量化方案

BIM是一个集成大数据的大平台模型,其表现形式是可视化的多维度、多用途、多功能的计算机图形模型,方便人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示。随着项目体量越来越大,BIM体量也随之增大。目前,直接将BIM原始模型进行信息传递,上行和下行均非常不便,失去了利用价值。根据不同单位对模型的使用要求(如图1所示),若能在保留基本空间结构信息和构件信息的前提下,将三维模型尽可能做到轻量化,其应用范围就可大幅扩大。3.1.1功能封装和构件外轮廓展示对于轻量化模型需求者来说,仅需软件提供完整的三维可视界面,将模型的三维可视与构件数据展示联动起来即可。“软件商可以直接利用BIM引擎将模型的展示和操作、BIM数据提取等功能进行封装,以API的形式开放给第三方开发者,使第三方开发者也能实现完整的BIM+系统”[3],用户不仅可以直接看到解析好的模型全貌,也可以通过点击构件,获取构件的基础数据和属性数据。利用模型的空间性进行信息的管理与展示,将被遮挡的内部构件通过算法全部筛选并过滤掉,仅保留外轮廓构件集,可以避免原有运维管理数据量大、信息对应不直观、无法直观查看等一系列问题。由于模型建立时的精细度不同,有些模型由细小构件组成而有些模型由完整大片构件组成,还可以采取不同的提取精细度来解决这一问题。3.1.2几何转换和优化图形渲染BIM之所以占用较大空间,原因之一是三维模型属于计算机图形模型,图形占用的计算机空间相比文字呈几何级数。集成越多专业的数据、信息,相应的模型也会越大,建筑模型更是如此。这对系统加载及绘制提出了更高的要求,需要通过各种手段加速场景的绘制。几何转换过程就是将设计模型转换到BIM的过程,这个过程是整个轻量化的源头,也是核心,可以通过两个途径解决,一是参数化几何描述,二是三角化几何描述,这两个途径可以在一定程度上提升轻量化效果。此外,渲染处理过程可使用八叉树快速剔除不可见图元,减少进入渲染区域的绘制对象,还可以使用多重LOD,加速单图元渲染速度,这需要平台厂商不断优化软件[4]。

3.2推广应用BIM技术进行机电设计

现阶段,建筑业依然广泛采用二维CAD制图,它的本质还是线段的堆砌,但三维设计必须创造一个三维实体。开展BIM技术的设计应用,设计师要发挥出应有的作用,其主导思想不只是简单地将二维图纸的信息反映到三维模型中,而要充分利用三维模型所具备的表现力,探索便于用户理解、更具效率的设计信息表达方式。为了适应发展需求,设计师必须学习软件,不断尝试做出改变。做三维设计最大的问题就是新标准制定,要满足二维设计定下的规矩,例如图面表达样式、图纸设计规范、审查规范等,现阶段审图依然采用二维图纸,缺乏一套完善的BIM审图机制[5],对实际工作开展会产生影响,如果三维设计转换输出成二维图纸输出,又存在数据丢失、徒增工作量等难题。由于缺少在三维模型中进行标注的标准和规范,因此三维图纸仅仅包含设备管线的几何模型和构件信息,其他一些重要的安装要求等不能完整体现。在全面推广三维设计前,要制定符合实际的全新设计规范和审查标准,设置一定的过渡期,推进三维设计。BIM应用难点分析层级图如图2所示。图2BIM应用难点分析层级图

4结语

BIM技术的全面应用是大势所趋,但是在现阶段应用过程中,仍然有许多痛点难点亟待解决。一是受工程师的能力水平限制。在现阶段设计、建模、施工中,虽然工程师有较强的意愿提升自身水平,但是精通设计、施工规范和软件应用的人仍然严重不足。二是受软件商提供的BIM软件限制。软件商为了自身的经济利益和知识产权保护等原因,不能全面放开接口和软件架构,软件兼容性、轻量化需求得不到很好解决,软件只有在不断地发现问题、解决问题中升级才会适合更多行业人群使用,而很多小的软件企业无法进入该领域,导致市场竞争机制缺乏,软件价格降不下来,对BIM技术推广不利。三是受标准规范的限制。由于缺乏统一的技术标准和软件标准,模型文件的互通性差,在相关单位的传递中,三维模型不能作为正式数字文本,需要降至二维图纸方可使用,导致相关单位对BIM技术投入意愿不高。四是资源投入不足。现阶段,BIM技术应用成本高,而经济效益得不到体现,在建筑业,基本处于施工单位赔本赚吆喝的阶段,应用的可持续性受到质疑。五是信息共享和知识产权保护风险。现阶段的BIM软件开发还是基于AutoCAD平台,国内没有自己的软件基础架构,国外不会将最新的平台更新放开给国内软件商,国内技术发展始终落后于国外,因此我们既要发展自己的软件基础架构,又要形成开放的软件开发氛围,以“互联网+”的思维,真正将BIM技术应用推广开来。随着BIM技术和应用环境的成熟,BIM技术在建筑机电安装工程中的应用将会更加广泛,而BIM技术的不断深入应用,必然会给建筑机电安装工程带来极大的帮助,不仅能够提高机电安装工程设计的合理性,还能够提高机电安装工程的投资回报,从而为建筑安装工程的高质量施工打下坚实的基础。

参考文献

[ 1]刘任峰,马利耕,王天成.以企业需求为导向,推动BIM技术与建筑业深度融合[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(6):128-129.

[ 2]马成,陆小龙,汪德江.基于CAD图纸的BIM模型轴网生成方法研究[J].土木建筑工程信息技术,2016,8(1):43-47.

[3]李栋,王宇杰.基于Revit API的BIM数据提取方法研究[J].现代信息科技,2020,4(19):21-23.

[4]李敏辉,谭辉煌,邱杰,等.基于WebGL的BIM可视化方案研究[J].施工技术,2018,47(S3):26-30.

[ 5]徐欣,王伟.推进基于BIM技术的正向设计的难点分析[J]. 建筑设计管理,2019,36(11):64-67.

作者:严流桥 单位:贵州建工集团有限公司 贵州大学

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