BIM与云平台技术在机电施工中的应用研究

文/陈国辉 广州协安建设工程有限公司 广东广州 510000

BIM与云平台技术在机电施工中的应用研究

文/陈国辉 广州协安建设工程有限公司 广东广州 510000

随着计算机科学技术的进步和快速发展，BIM技术的发展和应用使传统的设计方法和生产方式发生了深刻变化。BIM与云平台技术是运用Revit建立数字信息模型,将施工各方信息、图纸、模型进行收集，各单位和管理人员通过云平台进行信息交流沟通、问题处理的技术。

建筑信息模型；机电施工；深化设计

1、前言

由于空间复杂、系统繁多，设备管线之间或管线与结构构件之间容易发生碰撞，施工难度大，建筑室内净高无法满足，造成二次施工，项目成本增加。对施工中的一次到位要求、满足室内净高、支吊架构件加工、各参建方协同管理等问题处理要求非常高，从而延伸出利用BIM建模及施工模拟确定存在的碰撞问题和准确的施工顺序；建立一体化BIM云协同平台使各方协同管理，资源共享，提高了各方的沟通效率；利用移动终端采集现场数据，建立现场质量缺陷、安全风险等数据资料，与BIM模型即时关联，方便施工中、竣工后的质量缺陷等数据的统计管理等问题。我们以此为主线作为我们研究的指导思想。

2、技术研究方法

本技术的研究主要针对以往传统机电管线安装施工时存在的问题，从理论上进行分析研究，确定解决问题的技术方法，再以广州国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心一期业务用房施工总承包工程为基础，结合实践完成该项技术的研究。

3、技术研究的内容

（1）分析传统机电管线安装施工过程中存在的问题。

（2）运用数字信息技术BIM（Building Information Modeling）整合各专业图纸建立三维模型，利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测。

（3）针对BIM的可视化功能检测的管线碰撞点，将碰撞点反馈给设计人员，设计人员根据信息深化设计施工图。

（4）通过模型建立预先进行施工模拟，并向施工作业人员进行交底。

（5）建立云平台，将施工各方信息、图纸、模型进行收集，各单位和管理人员通过云平台进行信息的交流沟通、问题处理。

（6）利用ipad等终端设备，将图纸和模型载入，现场发现问题后利用ipad、手机等终端设备直接生成问题报告及确定相应的责任人，通过云平台及时了解问题的处理。

4、技术研究的过程

4.1分析传统机电管线安装施工过程中存在的问题

在一些大型的建筑工程项目中，由于空间复杂、系统繁多，对设备管线的要求布置高，设备管线之间或管线与结构构件之间容易发生碰撞，给施工造成困难，无法满足建筑室内净高，造成二次施工，增加项目成本。

常规的机电管线平衡靠CAD和人脑想象，效率低，分散的二维图纸往往不能全面反映个体、各专业、各系统之间三维关系，由于二维设计的离散行为的不可预见性，也将使场施工管理人员疏漏掉一些管线碰撞的问题。

国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心工程为广东省重点工程，有4栋业务楼，业务楼多采用曲面型设计，大直径钢构圆柱，钢构梁较多，因而室内空间复杂。机电系统中单中央空调系统就有四种，系统繁多，施工中，水、暖、电、智能化、通信等各种管线错综复杂，各管路走向密集交错，如在施工中发现各专业管路发生碰撞，则会出现大面积拆除返工，极大的影响了施工效率、质量、成本。解决机电安装工程的碰撞问题与净高分析尤其关键。

4.2运用数字信息技术BIM建立模型检查碰撞

针对施工现状提出了如下针对性的施工方法，首先运用数字信息技术BIM（Building Information Modeling）建立三维模型将各专业图纸中的管线进行整合，利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测。BIM建立模型操作流程图如下所示：

4.2.1根据所有机电构件以及参考底图模型，运用AUTODESK REVIT软件开始建立各机电系统3D模型，包括：电力系统、弱电系统、给排水系统、空调系统、消防系统，其中电力系统及弱电系统3D模型会使用同一视图进行建立。接着将绘制完成的各机电系统3D模型做冲突检测及时找出系统内的管线冲突点、缺口及错误，并在各视图显示该位置，以利于对冲突点进行修正与改善。

图4.2.1-1　机电系统3D模型

4.2.2当各机电系统3D模型确定无误之后，将各机电系统进行套图作业，检所建立完成的3D模型连接到同一视图上，并利用不同颜色做区分。

4.2.3将模型导入NavisWorks软件中，将各种重要的数字模型信息整合为单一的建筑信息模型。通过可视化动态三维显示功能，对不同机电管线系统进行综合分析，检查管线之间是否符合综合原则。在机电管线综合的基础上对保温、操作空间、检修空间等进行软硬件碰撞检测，检查是否符合相关技术规格。找出并调整有碰撞的冲突点，用于指导后期施工。

图4.2.2-1　机电多系统整合3D模型

图4.2.3-1　不同机电管线系统综合分析模型

4.2.4当机电多系统3D模型确定无误之后，将连接BIM结构及建筑的3D模型进行套图作业。根据调整好的综合模型自动筛选出净高不符合设计规范的空间位置，并利用自动出剖面图辅助优化。接着在进行多机电系统与结构以及建筑的碰撞检测，找到互相的冲突点。进行冲突修正时，将以修正机电系统3D模型为优先考虑。

4.2.5通过上述的所有步骤，BIM机电系统3D模型就可以确立，并可以导出机电系统详细平剖图、机电系统物料清单及电力系统载荷明细表，为施工班组的施工提供了直接依据，有效指导施工。

结语：

各应用项目采用BIM与平台施工技术，在机电管线安装过程中，先运用数字信息技术BIM建立模型检查碰撞，再建立一体化BIM云平台协同管理，利用终端设备对现场质量安全管理。相对传统的安装方法，该技术方法解决了管线平衡的碰撞和空间净高问题，建立云平台增加了各方的沟通协调，终端设备管理确保了质量和安全。也加快了进度，减少返工造成的材料损耗，节约了成本，为后续机电维护提供了方便。

从该技术应用的结果我们得出如下结论：BIM与平台施工技术的研究是成功的，它完全适用复杂系统的机电管线安装，能确保施工安全，保证施工质量，提高施工速度，降低材料损耗率。

[1]张莉莉.BIM技术在超高层建筑工程深化设计中的应用[J].建筑技术，2014，45（2）.

[2]李报春.BIM技术在机电工程施工中的应用[J].安装，2014（6）.