基于BIM技术的机电实例工程应用研究

(河北建筑工程学院 河北 张家口 075000)

引言

建筑信息模型BIM技术逐步迈入国内市场，它是以建设工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。通过其应用，可以实现建设工程项目的可视化，提高各专业的协调性，优化建筑物的设计，在施工前进行碰撞分析，对设计错误及时进行修改，大大减少工程建设风险及浪费，避免经济损失，显著提高建设进程效率[1]。

一、项目概况

苏州新区龙湖某项目，建筑面积241776.5平方米，东、西地库主要功能为汽车库、非机动车库、战时二等人员掩蔽所，东地块建筑面积为13860.32平方米，西地库建筑面积36245.08平方米。东、西地库层高较低，净空要求高，管线密集，施工难度大。

二、BIM技术的应用(以案例为主)

(一)协调建模。有Revit平台分为Revit Architecture、Revit Structure和Revit MEP三个子平台，分别面向建筑、结构和设备建模。三者采用相同的数据组织形式，支持不同专业模型整合到一起。机电专业可以利用Revit MEP分别创建本专业的模型，然后合为一套完整的设计方案。此外Revit平台提供应用程序编程接口，支持C#.NET和VB.NET语言对其进行功能扩展。建立中心文件时，将文件轴网、标高等需统一建立，充分理解设计意图[2]。

(二)基于Navisworks软件碰撞研究。在三维模型的基础上，本工程通过Navisworks将多专业模型进行整合，并有选择性地实现专业之间的硬碰撞、间隙碰撞以及副本碰撞，最后对导出的碰撞检测报告进行优化分析指导实际施工。Navisworks的碰撞检测功能可以有效的识别、检验和报告三维项目模型中的碰撞，降低模型检验过程中出现人为错误的风险，并给出项目审核报告，对碰撞进行管理和跟踪，直至各专业之间协调修改完成。

碰撞检测类型共有以下四种可供选择：

硬碰撞——检测几何图形之间的实际相交。

硬碰撞(固定的)——执行与相同的碰撞检测，但是它应用了“固定的”相交策略。

间隙碰撞——检查在距其他几何图形特定距离内的几何图形。

副本碰撞——检测重复的几何图形。

图1 东地库冲突报告

根据设计原提供图纸三维模型转换后，通过碰撞检查分析，直观的得出各专业左右、上下之间存在碰撞问题。西地库发现2771个碰撞问题，东地库发现676个碰撞问题，管综后西地库剩余碰撞23个(桥架45°三通连接)。在碰撞检测后，根据碰撞情况进行调整和解决。图1展示了东地库冲突报告样式

(三)材料统计。BIM模型最大的特色在于，它包含了大量的施工信息。从建筑结构专业混凝土的用量、钢筋的配比、结构用途、材料的防火等级等到机电专业的各系统管道的材料、壁厚、长度等等都可以包含在BIM模型中，所以BIM所见即所得，模型构建的正确性保证后期材料统计的误差，统计的材料报表可以给采购部作为支撑，能更加正确及时的采购所需要的东西，对于材料的管理有重要的意义。材料统计类型和信息可以根据需要任意改变。

(四)4D施工进度模拟。国内，施工的整体进度管理对于工程的顺利竣工有着重大的意义。以往的施工进度大多数是通过有经验的工程师通过自己的施工经验估算出来的，整个进度的准确性完全取决于工程师个人的经验判断。这样使得在施工拟定的施工进度计划与实际施工时的进度会有很大出入。

现在，通过BIM模型则可以将整个工程所需的工程量预先统计出来。再结合施工所需的劳动力计算出相对科学和准确的进度计划的基础上，再通过BIM模型以4D模拟出来，从宏观层面上看，把BIM模型和进度计划软件(Project、P3)的数据集成，业主可以按月、周、天看到项目的施工进度并根据现场情况进行实时调整，分析不同施工方案的优劣，从而得到最佳施工方案。从微观层面上看，对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按秒、分、时进行施工安装方案的分析优化。如图 2进度计划示意图

施工单位提供的进度计划一般是动态的，如计划更新，我们将计划开始、结束与实际完成与开始进行及时更新，从而查看哪些工作滞后或者提前，方便现场工作调整。图2中我们也可以方便的将Project等进度计划软件制作的文件添加进去，再在模型场景中进行选择集合的添加赋予任务数据源，进行进度施工模拟。

三、结论

通过BIM技术在此项目中的应用，可以提前发现在设计过程中多专业之间的冲突现象，从而根据报告优化指导实际施工，规避由设计不当所产生的损失，大大提升了工程效率，有效降低了施工成本，同时培养了既专业知识，又懂软件技术的二元型人才。