BIM技術(shù)在建筑機(jī)電工程中的應(yīng)用

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引言

現(xiàn)在我們國家飛快的發(fā)展，也帶來一些其他方面的發(fā)展，計(jì)算機(jī)就是其中之一，而且計(jì)算機(jī)發(fā)展的非常之快，這樣就使CAD這種比較傳統(tǒng)的技術(shù)的設(shè)計(jì)的想法和方式改變了，使一些部分的相關(guān)技術(shù)人人員改變了手寫畫圖的方式，從而走向了電子化，從而縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以說CAD技術(shù)的應(yīng)用是建筑工程領(lǐng)域的第一次革命。bim技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的一項(xiàng)數(shù)字化新技術(shù)，為建筑工程領(lǐng)域帶來了第二次變革，實(shí)現(xiàn)了從二維圖紙到三維模型的轉(zhuǎn)變。作為一項(xiàng)新興的科學(xué)技術(shù)，BIM正引領(lǐng)著建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次，它的全面廣泛應(yīng)用將對建筑工程領(lǐng)域產(chǎn)生無可估量的影響，為建筑業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益，使整個(gè)工程的質(zhì)量和效益顯著提高。然而BIM技術(shù)在中國的應(yīng)用還只是剛剛開始，但會(huì)逐步推廣和深入到建筑行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，從全球化的視角看，BIM作為一種全新的理念和技術(shù)，對其應(yīng)用已成為建筑行業(yè)的主流。

1建筑信息模型的發(fā)展及應(yīng)用

在介紹建筑信息模型的發(fā)展及應(yīng)用之前，應(yīng)該首先了解下什么上建筑信息模型，這樣我們才能更準(zhǔn)確應(yīng)用這個(gè)模型到實(shí)際生活中。所謂的建筑信息模型，就是在現(xiàn)在比較自由的工業(yè)化生產(chǎn)的方式下，在建筑施工時(shí)，其的物理性質(zhì)、所具有的功能性質(zhì)和與之一切相關(guān)的有關(guān)這個(gè)工程的施工終止日期的是否可以算出來或者可以運(yùn)算出阿里的一種形式，它是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，通過一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)（IFC，IndustryFoundationClass），集成的建設(shè)程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。建筑信息模型是對工程項(xiàng)目實(shí)體與功能特性的數(shù)字化、參數(shù)化的表達(dá)，可以持續(xù)、及時(shí)地提供有關(guān)項(xiàng)目的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，且完整可靠，是設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員應(yīng)對各種建筑信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要采用AutoCAD等設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行二維圖形的設(shè)計(jì)，然而這種工作模式與傳統(tǒng)手工繪圖方法類似，只是利用了計(jì)算機(jī)作為繪圖工具，提高了繪圖效率和繪圖精度，并未從根本上將設(shè)計(jì)師從繁重的繪圖任務(wù)中解放出來；另一方面，為了推敲細(xì)節(jié)與最終設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)師們雖然可以在3dsMax等三維設(shè)計(jì)軟件中制作效果圖，然而此類三維模型并未集成建設(shè)工程所用的材料、材質(zhì)及其他相關(guān)信息，其目的僅僅是為了得到三維動(dòng)畫或效果圖；此外，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件無法將平面、立面、剖面與三維模型統(tǒng)一關(guān)聯(lián)，某一圖紙作了變動(dòng)，其它圖紙并不隨之改變，因此往往出現(xiàn)各種圖紙表達(dá)互相矛盾的現(xiàn)象。以上是目前CAD設(shè)計(jì)面臨的普遍問題，是進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)效率所面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，因此通過計(jì)算機(jī)新技術(shù)來解決這些問題便成為各軟件廠家競相研究的對象。建筑信息模型技術(shù)提供了可靠的解決方案，它根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將整個(gè)建筑在電子三維環(huán)境中完整的表現(xiàn)出來，模型中蘊(yùn)含了完整的實(shí)際信息，包括材料、材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)、尺寸、構(gòu)造及其他各種相關(guān)信息，從而把整個(gè)建筑模型化、數(shù)字化。在機(jī)電的工程中可以應(yīng)用這個(gè)建筑信息模型。我們相關(guān)方面的技術(shù)人員在進(jìn)行有關(guān)機(jī)電作業(yè)的時(shí)候，可以充分利用BIM這項(xiàng)技術(shù)，BIM里的一些特殊的功能比如碰撞檢查、施工模擬及工程量統(tǒng)計(jì)，可以指導(dǎo)我們?nèi)绾卧诂F(xiàn)場工作，達(dá)到節(jié)約材料、控制成本、加快施工進(jìn)度、確保工期目標(biāo)的目的。在工程建設(shè)過程中，借助于BIM技術(shù)，還可以對施工現(xiàn)場的施工管理預(yù)先進(jìn)行模擬，對建筑材料的堆放位置、方法和建筑設(shè)備的位置、工作流程進(jìn)行優(yōu)化，提出最優(yōu)施工方案，合理調(diào)配人員數(shù)量、建筑材料、機(jī)械設(shè)備等建設(shè)資源。對于重難點(diǎn)施工部位，還可以通過精確預(yù)演模擬現(xiàn)場施工過程，減少因施工順序，施工技術(shù)方案不合理造成的返工和浪費(fèi)。通過BIM技術(shù)相關(guān)軟件建立三維數(shù)字信息模型，在施工深化階段對建筑、結(jié)構(gòu)及機(jī)電專業(yè)管線進(jìn)行綜合碰撞檢查，是BIM技術(shù)較為直觀、突出的功能之一。由于BIM軟件所搭建的數(shù)學(xué)模型是帶有材料材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)及尺寸信息的數(shù)字模型，因此在信息量足夠的條件下，可以對現(xiàn)場施工所用建筑材料的數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量和預(yù)算，同時(shí)，可以準(zhǔn)確測量預(yù)制構(gòu)件的尺寸，從而避免預(yù)制構(gòu)件的尺寸錯(cuò)誤。它可以將發(fā)生沖突的管線以高亮的形式顯示出來，從而使施工技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)沖突，并在施工深化階段對管線布局進(jìn)行合理優(yōu)化，避免因后期返工帶來工程費(fèi)用的增加及建設(shè)工期的延長。

2BIM技術(shù)在模擬施工中的應(yīng)用

在四維環(huán)境中對施工進(jìn)度和施工流程進(jìn)行仿真，可以通過可視化的方式分析項(xiàng)目活動(dòng)，減少工期延誤和施工工序中的其它問題。利用AutodeskNavisworksSimulate進(jìn)行四維仿真的具體步驟如下：將模型幾何圖形與時(shí)間、日期相關(guān)聯(lián)制定施工順序；從項(xiàng)目管理軟件導(dǎo)入時(shí)間、日期和其它任務(wù)數(shù)據(jù)，以此在明細(xì)表和項(xiàng)目模型之間創(chuàng)建動(dòng)態(tài)鏈接；制定預(yù)計(jì)時(shí)間和實(shí)際時(shí)間，以及可視化的計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度之間的偏差。AutodeskNavis－worksSimulate軟件，有很多優(yōu)秀的工具供我們使用，這里面給我們準(zhǔn)備了很詳細(xì)的關(guān)于4D的動(dòng)畫的模擬演示和如何制作一個(gè)動(dòng)畫的步驟，如果我們想對我們的想法進(jìn)行實(shí)踐，這也是可以允許的，對施工流程進(jìn)行模擬仿真，從而幫助加深項(xiàng)目理解，提高可預(yù)測性。為了驗(yàn)證該軟件在模擬施工中的可行性，我們建立了仿真模型，并根據(jù)樣板間工程的實(shí)際施工進(jìn)度，進(jìn)行了仿真分析，期間通過改變某些工作間的銜接關(guān)系、縮短某些工序的持續(xù)時(shí)間，加快了施工進(jìn)度，保證了計(jì)劃工期的順利實(shí)現(xiàn)。通過仿真分析，BIM技術(shù)可以通過可視化的方式對施工進(jìn)度和施工程序進(jìn)行模擬，可以對施工難度大及重點(diǎn)施工部位進(jìn)行精確預(yù)演，從而減少因施工順序、施工技術(shù)方案不合理等原因造成的返工和浪費(fèi)。

3BIM技術(shù)在機(jī)電工程材料數(shù)量統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)，除了能在上面所介紹的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用，還可以進(jìn)行其他方面的研究，對于材料的統(tǒng)計(jì)就是其中之一。AutodeskRevitMEP里含有很多內(nèi)容而且對于這些內(nèi)容都有很細(xì)的描述，可以對很多方面所涉及的材料的數(shù)量、型號(hào)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。從長遠(yuǎn)利益看，BIM技術(shù)得到的效益已經(jīng)超越了設(shè)計(jì)和施工階段，并將惠及整個(gè)建筑物的運(yùn)行、維護(hù)和設(shè)施管理。并可以對統(tǒng)計(jì)結(jié)果計(jì)算求和。BIM技術(shù)是建筑業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的必然產(chǎn)物，對BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使建筑工程更快、省、更精確，各工種相互配合更協(xié)調(diào)、更方便。

4結(jié)論

總之，我們可以通過與AutodeskRevit有關(guān)的或者相近似的軟件可以實(shí)現(xiàn)我們將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑機(jī)電施工方面的想法，結(jié)合工程實(shí)際分析了BIM技術(shù)在模擬現(xiàn)場施工、材料數(shù)量統(tǒng)計(jì)方面的應(yīng)用，通過一個(gè)很巧妙的方面就可以解決很困難的機(jī)電管線的問題，這個(gè)方法就是相互碰撞之間的檢查，并將其仿真結(jié)果應(yīng)用于指導(dǎo)現(xiàn)場施工。BIM技術(shù)的出現(xiàn)極大地提高了建筑業(yè)的生產(chǎn)效率，隨著軟件與硬件的進(jìn)一步發(fā)展，BIM技術(shù)作為一種新生的科技力量，必將推動(dòng)傳統(tǒng)建筑行業(yè)快速發(fā)展，并引起整個(gè)建筑生產(chǎn)方式的巨大變革。

作者：何懷武 單位：廣西建工集團(tuán)第二安裝建設(shè)有限公司