項目機電工程BIM應(yīng)用

項目機電工程BIM應(yīng)用BIM概述概述建筑信息模型（BuildingInformationModeling）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點。建筑信息模型不是簡單的將數(shù)字信息進(jìn)行集成，它還是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，并可以用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險。同時BIM可以四維模擬實際施工，以便于在早期設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段所會出現(xiàn)的各種問題，來提前處理，為后期活動打下堅固的基礎(chǔ)。在后期施工時能作為施工的實際指導(dǎo)，也能作為可行性指導(dǎo)，以提供合理的施工方案及人員，材料使用的合理配置，從而來最大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源合理運用。BIM的優(yōu)點和特點可視化：可視化即“所見所得”的形式，對于建筑行業(yè)來說，可視化的真正運用在建筑業(yè)的作用是非常大的，例如經(jīng)常拿到的施工圖紙，只是各個構(gòu)件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達(dá)，但是其真正的構(gòu)造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象了。對于一般簡單的東西來說，這種想象也未嘗不可，但是現(xiàn)在建筑業(yè)的建筑形式各異，復(fù)雜造型在不斷的推出，那么這種光靠人腦去想象的東西就未免有點不太現(xiàn)實了。所以BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前；現(xiàn)在建筑業(yè)也有設(shè)計方面出效果圖的事情，但是這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團隊進(jìn)行識讀設(shè)計制作出的線條式信息制作出來的，并不是通過構(gòu)件的信息自動生成的，缺少了同構(gòu)件之間的互動性和反饋性，然而BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視，在BIM建筑信息模型中，由于整個過程都是可視化的，所以，可視化的結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，更重要的是，項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。協(xié)調(diào)性：這個方面是建筑業(yè)中的重點內(nèi)容，不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計單位，無不在做著協(xié)調(diào)及相配合的工作。一旦項目的實施過程中遇到了問題，就要將各有關(guān)人士組織起來開協(xié)調(diào)會，找各施工問題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補救措施等進(jìn)行問題的解決。那么這個問題的協(xié)調(diào)真的就只能出現(xiàn)問題后再進(jìn)行協(xié)調(diào)嗎？在設(shè)計時，往往由于各專業(yè)設(shè)計師之間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，像這樣的碰撞問題的協(xié)調(diào)解決就只能在問題出現(xiàn)之后再進(jìn)行解決嗎？BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來。當(dāng)然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設(shè)計布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)等。模擬性：模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進(jìn)行操作的事物。在設(shè)計階段，BIM可以對設(shè)計上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實驗，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項目的發(fā)展時間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時還可以進(jìn)行5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實現(xiàn)成本控制；后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。優(yōu)化性：事實上整個設(shè)計、施工、運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程，當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不存在實質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化、更好地做優(yōu)化。優(yōu)化受三樣?xùn)|西的制約：信息、復(fù)雜程度和時間。沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在。復(fù)雜程度高到一定程度，參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的幫助?，F(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復(fù)雜項目進(jìn)行優(yōu)化的可能?？沙鰣D性：BIM并不是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計院所出的建筑設(shè)計圖紙，及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過對建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出如下圖紙：（l）、綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改，消除了相應(yīng)錯誤以后）；（2）、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；（3）、碰撞檢查偵錯報告和建議改進(jìn)方案。1.2本項目BIM的應(yīng)用我司將應(yīng)用BIM軟件RevitMEP和MagiCAD對本項目進(jìn)行全面的深化和應(yīng)用。本項目BIM應(yīng)用深化后的三維立體可視性原設(shè)計為CAD圖紙，只是各個構(gòu)件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達(dá)，但是其真正的構(gòu)造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象，如下圖9-1原暖通專業(yè)機房CAD布置圖。經(jīng)過BIM軟件深化后的3D圖如下圖，具體非常直觀的視覺性。整個機電系統(tǒng)的綜合布置管線綜合布置六大原則序號原則說明1小管讓大管，越大越優(yōu)先如空調(diào)通風(fēng)管道、排風(fēng)排煙管道、冷凍水主管道、冷卻水管道等由于是大截面、大直徑的管道，占據(jù)的空間較大，如發(fā)生局部返彎，施工難度大，施工成本大，應(yīng)優(yōu)先作布置2有壓管道讓無壓管道如：生活污水排水管、糞便污水排水管、雨水排水管、冷凝水排水管等都是靠重力進(jìn)行排水，因此，水平管段必須保持一定的坡度，這是排水順利的充分必要條件。有壓管道主要指管道內(nèi)的介質(zhì)靠前、后端存在的壓力差距來進(jìn)行輸送的。所以有壓管道與無壓管道交叉時，有壓管道應(yīng)盡量避讓無壓管道。3一般性管道讓動力性管道由于動力性管道本身對于建筑功能的保證和影響范圍都較大，為了保證整體的利益，一般性管道應(yīng)避讓動力性管道。4強、弱電分開設(shè)置由于弱電線路，如：電信訊號、閉路電視、計算機網(wǎng)絡(luò)和其它建筑智能線路等易受強電線路電磁場的干擾，因此強電線路與弱電線路不應(yīng)敷設(shè)在同一個電纜槽內(nèi)。5電氣避讓熱水及蒸汽管道在熱水管道、蒸汽管道的附近因為有輻射熱量，電纜、電線的絕緣層不宜受熱。因此熱水及蒸汽管道的四周不宜布置電氣線路。6同等情況下造價低讓造價高的對于不屬于以上幾條的管線，如發(fā)生位置沖突應(yīng)以那種管線改造所產(chǎn)生的成本低作為避讓的依據(jù)。本工程地下室空調(diào)機房內(nèi)空調(diào)水管，風(fēng)管，電氣橋架，消防噴淋管如控制不好各專業(yè)的管線標(biāo)高及設(shè)備的布局，將會造成施工混亂，管線交錯，布局凌亂，相互拆改的問題。如圖9-1為原機房內(nèi)空調(diào)水設(shè)計圖，僅給排水管就有多出交叉，如按圖施工，不利于其他管線的布置，且管道不能形成橫平豎直的效果。經(jīng)RevitMEP深化設(shè)計，重新排布該區(qū)域的管線，整齊美觀，便于施工，且有效的控制了其他專業(yè)管線的標(biāo)高，如下圖深化后的綜合排布圖：管線碰撞檢查利用BIM相關(guān)軟件對各專業(yè)管線進(jìn)行碰撞檢查，根據(jù)碰撞檢查情況，不斷調(diào)整管線的空間布置，以達(dá)到最合理的綜合排布效果。以下為外走道處碰撞檢查前與調(diào)整后的對比三維效果圖。碰撞檢查前通過風(fēng)管與移位，修改線槽標(biāo)高解決此處交叉問題，如下圖。碰撞檢查后漫游初步綜合布置完成之后，利用BIM相關(guān)軟件的漫游功能，對所有的管線進(jìn)行漫游，以檢查布置是否處于最合理的布置狀態(tài)。如下圖所示。對原設(shè)計的優(yōu)化BIM軟件在空調(diào)末端風(fēng)管和水管水利計算部分與傳統(tǒng)天正、鴻業(yè)軟件相比有著不可比擬的優(yōu)勢，其可以通過一次性風(fēng)口、末端參數(shù)輸入即可很方便的自動計算出各主、支管段管徑尺寸，大大提高了一次設(shè)計中計算管徑的效率。具備風(fēng)水系統(tǒng)管徑自動選擇和計算風(fēng)水系統(tǒng)的壓力計算能力（包含最不利環(huán)路），同時管道具有流量和壓力信息（可以配合風(fēng)機，水泵選型）。利用BIM軟件可對原設(shè)計進(jìn)行二次優(yōu)化，可詳見圖“管道流量、壓力信息圖”:管道流量、壓力信息圖指導(dǎo)調(diào)試圖紙系統(tǒng)中的設(shè)備和部件含帶設(shè)備特性和標(biāo)高定位等，可直接點取圖紙中的管線和設(shè)備從而獲取信息，如風(fēng)水系統(tǒng)中閥門具有開度模擬和定位信息可直接指導(dǎo)安裝后的系統(tǒng)初調(diào)節(jié)工作。詳見下圖：閥門開度圖生成施工圖功能BIM軟件擁有諸多生成施工圖的功能，而且操作簡單。例如：用戶自定義二維圖標(biāo)的添加、標(biāo)注的管理功能、剖面圖的生成等。以生成剖面生成為例，只要鼠標(biāo)點擊選擇剖切位置并選擇對應(yīng)的剖切區(qū)域和觀察方向，MagiCAD軟件便可自動生成剖面圖，同時如果圖紙發(fā)生了變更，只需點擊鼠標(biāo)就可以實現(xiàn)對剖面圖的更新。預(yù)制組合加工經(jīng)過BIM軟件的深化后可按照圖紙中所畫的尺寸對機房管路和設(shè)備進(jìn)行預(yù)制組合加工，從而節(jié)約成本。加工流程如下：預(yù)制組合目標(biāo)區(qū)預(yù)制組合單元劃分預(yù)制組合完成現(xiàn)場組裝完成縮短項目工期和加強機電總承包協(xié)調(diào)管理其他機電分包單位（消防、智能化、電信等）將初步深化的機電專業(yè)電子版圖紙?zhí)峤唤o我司，由我司統(tǒng)一協(xié)調(diào)繪制綜合管線平面布置圖。機電總承包商的管線綜合平衡深化設(shè)計人員將其他機電專業(yè)電子版的圖紙綜合疊加到同一張圖紙上，將各專業(yè)的管線分不同的圖層、不同的顏色方便控制與辨識，然后進(jìn)行機電管線綜合平衡協(xié)調(diào)，復(fù)核管線的走向，調(diào)整管線與管線之間、管線與建筑結(jié)構(gòu)之間的間距，糾正管線之間的交叉等