基于BIM技术的装配式建筑机电工程深化设计应用研究

基于BIM技术的装配式建筑机电工程深化设计应用研究欧阳婷　刘锋涛　廖梅丽　韦美练　王仕敏／柳州工学院　广西柳州　545616摘　要：装配式建筑的机电工程具有着专业性强、技术要求高以及辐射面广等特点，因此更加适合利用BIM技术来展开深化设计。基于此，本篇文章通过分析BIM技术的特点，结合装配式建筑与传统建筑机电工程的区别，提出了几点深化应用建议。关键词：BIM技术；装配式建筑；机电工程引言为了能够全面提高装配式建筑的机电安装水平，设计人员应当连同技术与生产人员深入到工程现场，全方位掌握机电安装环境，并合理利用BIM技术处理系统来对安装工程的整体方案进行合理安排。鉴于装配式建筑的特殊性，机电工程责任单位需要提前协调好各个安装环节，使得单位与安装团队均能实现实时沟通，确保监管手段的顺利实施。1BIM技术的特点1.1可视化可视化特点所指的即为能够直观看到相关数据信息，在传统类型的建筑工程中，施工人员只能够根据设计图纸来展开空间想象，导致施工方案存在着一定的局限性。而通过应用BIM技术，则可以很好解决这一问题，将图纸中的内容进行三维展示，通过构建模型系统，让施工人员可以一目了然的看到建筑工程整体构造，继而与各个构件之间产生互动与反馈关系。此外，在BIM技术的支持下，机电工程的各个建设环节均能够在可视化状态中高效率开展。1.2协调性为了能够确保机电工程项目的顺利完成，各个参与主体之间需要进行密切交流，对各个工程环节中可能存在的问题展开协调。而BIM技术则具备着较强的协调性功能，通过整合相关数据，使得设计与施工单位可以及时看到各个专业之间所存在的碰撞问题，进而给出相应的解决方案。除此之外，BIM技术还可以对设计方案中所存在的问题进行协调，例如电梯井布置，地下排水布置等等。1.3优化性BIM技术能够很好的优化机电工程项目的各个环节，其中包括设计、施工、运营、管理等等。尤其是对于装配式建筑而言，在机电工程的建设过程中会受到时间、数据以及技术工艺等诸多客观因素的影响，BIM技术则可以准确收集并分析相关信息，对其展开动态化监管，随时为施工团队提供信息参考，保证各个工程环节的优质完成。2装配式建筑与传统建筑机电安装工程之间的区别在传统类型的建筑工程项目中，机电安装的主要流程包括施工图纸设计、预埋预留、支架安装、管线敷设、技术调试以及工程验收等等。在整个施工流程中，预埋预留环节至关重要，需要根据建筑结构的实际情况来设计施工方案，施工人员应当按照模板来完成建设工作，准确确定钻孔位置后展开高效率的施工作业。此外，施工人员还要综合考虑工程现场的实际条件，细化管线敷设图纸。整体而言，传统类型建筑的机电工程项目具有着较高的复杂度，同时受到建设条件的直接影响。装配式建筑的机电安装工程主要包括以下六个施工步骤：运用BIM技术来进行图纸设计、预埋预留、管线预制、施工现场布置、安装调试以及工程验收。相比较而言，装配式建筑不需要在施工现场展开浇筑作业，因此可以大幅度降低建设资源的消耗率，同时将环境污染控制在合理范围内。3 BIM技术在装配式建筑机电工程深化设计中的应用3.1布局设计通过初步了解上文内容可知，将BIM技术应用于装配式建筑的机电工程中具有着明显的优势。在机电安装工程的建设过程中，其中所包含的建设材料种类较多，例如管线、设备、器具等，如果不能够制定出科学合理化的管控方案，将不利于机电工程质量的提升。合理利用BIM技术来构建建筑模型，能够将机电工程中的所有内容纳入其中，将其转变为具有可视化功能的信息数据。技术人员只需要通过操作BIM系统，则可以一目了然的看到设计图纸中所存在的问题，进而有针对性的制定出预处理方案。在日后的机电工程中，设计人员务必要严格按照管线施工规范来制定科学合理化的管线安装方案。在BIM技术的支持下，可供施工企业选择的处理措施更多，例如管线预留、预埋以及拆分等环节均可以实现优化目标，施工人员可以根据实际情况来合理划分施工步骤。为了便于理解，本文以某装配式钢结构住宅建筑为例来加以分析。案例为钢结构装配式建筑，建筑的结构楼板*基金项目：2020年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（2020KY60018）、2019年第二批产学合作协同育人项目（201902258005）、2020年国家级大学生创新创业训练计划项目（202013639004）、2019年自治区级大学生创新创业训练计划项目（201913639037）、2019年度广西科技大学鹿山学院科学基金项目、2018年度广西高等教育本科教学改革工程项目（2018JGB425）

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所采用的是预应力筋叠合板，建筑外墙与各个房间的隔断墙所应用的是200毫米厚度的砂加气条板，建筑室内的隔墙所应用的是120毫米的轻质隔墙。这一装配式建筑的机电工程应用BIM技术来构建建筑模型，具体布局设计如下：首先，此建筑所采用的室内隔墙为120毫米厚度的轻质条板，在施工之前由工厂进行预制生产，在施工现场完成组装。建筑机电工程所应用到的插座与开关被设置在建筑室内的隔墙上，施工人员应当考虑实际条件，如果需要进行后期安装，应提前进行开槽开孔，避免对墙体质量构成威胁。在BIM技术的支持下，通过构建施工模型，技术人员能够准确找到条板中的管盒位置，生产厂家根据相关尺寸来对管盒进行预制生产，进而充分保证管盒安装的准确性。其次，在装配式建筑中，如何能够合理安装建筑类灯具的管线，将其穿过钢梁后从顶板敷设，直至开关盒，整个过程具有着较高的难度。如果不能够按照上述流程进行安装，而考虑将管线进行明装，不仅会影响后期装饰工程的顺利进行，同时也存在着一定的安全隐患。通过合理应用BIM技术则能够有效解决这一问题，技术人员能够快速确定管线的敷设路径，根据施工要求来找到钢梁的开洞位置，按照施工标准来确定开洞规格，再由生产厂家按照相关参数来进行钢结构预制加工。再次，将BIM技术应用于装配式建筑的厨房、卫生间、管道井等施工部位，同样也可以有效减少施工过程中所出现的管道交叉与翻身状况。技术人员能够在BIM系统中准确确定管道与相关器具的安装位置，进而提前预留出洞口，在确定好洞口大小后，施工人员则可以进行预埋管盒操作，为后续的安装步骤做好充分准备。最后，在装配式建筑的电气工程项目中，叠合板上需要同时敷设多个电气系统，其中包括强电、弱电以及智能化系统等等。在传统类型的电气预埋施工模式中，经常会出现三层管线重叠的现象，不仅会对施工质量带来极大影响，而且还会拖缓整个施工进程。3.2成本控制BIM技术的应用优势在此处不多加赘述，通过优化设计方案将大幅度提升装配式建筑机电工程的经济效益，为企业带来更多的投资回报。因此，如果想要充分发挥出设计计划的实践价值，相关负责人则要全程参与到机电工程项目的建设过程中，督促生产厂家加快对预制构件的生产速度，提前对预制构件的进行抽检，避免在施工过程中存在质量问题。在进入到机电项目的投标阶段后，应合理利用BIM技术来核对机电工程方案的全部内容，及时发现问题并予以解决，进一步实施全过程管理。其次，应当分别从技术与经济两个角度着手来制定管理措施，企业需要对机电工程的施工活动展开碰撞检测，利用BIM技术来搜集相关的设计数据，为下料管理活动提供完善的数据支撑。最后，技术人员需要进一步优化每一个施工环节，根据施工计划来完成数据采集工作，并将其及时提交给项目负责人，对相关数据信息进行核对审查后。3.3提高施工效率首先，装配式建筑的机电项目责任人应当根据业主的实际需求来全面开展精准设计工作。在装配式建筑中，机电安装应当从暖通系统开始，利用BIM技术来对各个分管系统进行模型建设，尤其要加强对风机房于冷冻机房的线路系统方案优化。技术人员要严格按照图纸内容来核对尺寸与标高参数，保证相关数据信息的准确性，在此基础之上来进行模块化拆分预制。其次，开展给排水系统的设计优化工作时，技术人员同样要核对施工图纸中的相关尺寸与标高，根据相应参数来进行建模，为下一步骤的模块化量产做好准备。最后，技术人员需要根据装配式建筑的BIM系统设计要求，分别采集建筑内外墙、卷帘门以及坡道的模型数据，并逐一核对施工图纸中的内容。认真填写碰撞审核报告后，初一核对建模结构中的尺寸、形状、面积以及位置等信息，在此基础之上来展开平衡校核工作，进一步提升机电工程项目的施工效率与施工质量。结语综上所述，通过在装配式建筑的机电工程中合理应用BIM技术，将更加有利于全周期项目管理目标的顺利实现。截止到目前为止，由于我国处于发展中阶段，因此与发达国家之间的技术水平仍有着一定的差距，有关于建筑行业的生产标准与设计验收规范仍不够完善，进而导致装配式建筑在建设过程中存在着类型局限、尺寸不精确等问题。相信随着BIM技术的深入应用，我国的装配式建筑质量将会出现明显提升，有效弥补机电工程中信息匮乏的问题，帮助项目管理人员及时掌握施工图纸中所存在的问题，在BIM数据库中完成技术交底，实时获取施工过程中所存在的变更信息，有效减少不必要的资源浪费，全面提升装配式建筑机电工程项目的精细化管理水平。参考文献󰀡[1]郭向阳.装配式建筑机电深化设计[J] .广东土木与建筑,2019,26(05):27-29.[2]高莉,郑添丰.装配式建筑机电安装施工技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(09):116-117.[3]徐言毓，陈永生，王海川，等．装配式建筑机电安装施工技术研究[J].安装，2018(8):20-21.[4]姜成杰，邱建军．对装配式建筑机电专业预留预埋的思考[J]．建筑工人，2018,39(4):28-29.作者简介󰀡

欧阳婷（1987.04—），高级工程师，硕士，研究方向：建造智能化、建筑智慧化、全寿命周期工程管理信息化。刘锋涛（1984.11—），高级工程师，硕士，研究方向：建造智能化、建筑智慧化。

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