【摘要】建筑信息模型BIM是近幾年在建筑工程領(lǐng)域迅速發(fā)展起來(lái)的新型數(shù)字化技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)了建筑工程由二維圖紙向三維模型的轉(zhuǎn)變，對(duì)于大型、復(fù)雜的建設(shè)項(xiàng)目機(jī)電安裝工程的設(shè)計(jì)和施工有重要意義。本文主要從模型建立、碰撞檢查與管線綜合、預(yù)留預(yù)埋、漫游檢查等方面闡述了BIM技術(shù)在公共建筑安裝工程中的應(yīng)用，以探究BIM技術(shù)在公共建筑工程中的應(yīng)用意義。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；公共建筑；機(jī)電安裝

1引言

公共建筑機(jī)電安裝工程涉及采購(gòu)設(shè)備、系統(tǒng)安裝與調(diào)試、系統(tǒng)運(yùn)行及竣工驗(yàn)收等多項(xiàng)施工活動(dòng)，是建筑工程施工的重要組成部分。目前，公共建筑的結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜，其對(duì)房建使用功能、室內(nèi)舒適度、建筑美觀等提出了較高的要求，機(jī)電安裝工程也變得越來(lái)越復(fù)雜。BIM技術(shù)作為一種新型的工程設(shè)計(jì)方法和管理模式，被廣泛應(yīng)用到建筑工程全生命周期的各個(gè)階段，而在機(jī)電安裝工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，具有提高施工效率、保證工期和成本的作用。

2公共建筑的特點(diǎn)及功能空間分析

與其它建筑相比，公共建筑在容量、人流活動(dòng)方式、建筑空間等方面的要求有很大差別，這些差別反映了公共建筑功能的某些特性。雖然不同類(lèi)型公共建筑其空間使用性質(zhì)有所不同，但從功能層面出發(fā)，公共建筑內(nèi)部空間可以分為主要使用部分、次要使用部分（輔助部分）和交通聯(lián)系部分。主要使用是空間功能的主體，主要是指公共建筑生產(chǎn)、生活所直接使用的房間，例如辦公建筑的辦公室、醫(yī)院建筑的病房等；次要使用部分是空間功能的必要補(bǔ)充，主要是指公共建筑的輔助房間及設(shè)備用房，例如衛(wèi)生間、空調(diào)機(jī)房、水泵房等；交通聯(lián)系部分主要用于溝通主要使用部分和次要使用部分往來(lái)聯(lián)系的空間，例如門(mén)廳、走道、樓梯間等。由于公共建筑的功能復(fù)雜性，其空間組合應(yīng)遵循功能分區(qū)合理、空間布局緊湊、結(jié)構(gòu)選擇合理以及設(shè)備布置合理等原則。

3BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

3.1客戶(hù)

BIM技術(shù)模型為客戶(hù)提供了建筑設(shè)計(jì)投資回報(bào)分析的功能，可及時(shí)了解方案調(diào)整、設(shè)計(jì)變化等對(duì)投資效益的影響，為客戶(hù)選擇經(jīng)濟(jì)性方案提供依據(jù)；協(xié)助客戶(hù)檢測(cè)設(shè)計(jì)方案是否符合成本合理、節(jié)能環(huán)保等方面的需求，確保招標(biāo)文件的合理性；可向政府部門(mén)、投標(biāo)單位等進(jìn)行直觀的模型展示，縮短決策時(shí)間。

3.2施工單位

BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量安全管理、施工工藝的指導(dǎo)、工期進(jìn)度管理等方面。施工單位利用BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)，將建設(shè)項(xiàng)目信息與施工組織計(jì)劃信息結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬建立建筑虛擬施工模型，為合理布置施工場(chǎng)地、施工機(jī)械設(shè)備、保證施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全提供依據(jù)。比如在現(xiàn)場(chǎng)安全管理中，利用智能手持終端拍照功能，現(xiàn)場(chǎng)人員隨時(shí)將工地現(xiàn)場(chǎng)的隱蔽驗(yàn)收情況、質(zhì)量問(wèn)題、安全問(wèn)題以及文明施工等問(wèn)題記錄下來(lái)，標(biāo)注位置、問(wèn)題性質(zhì)等各種屬性，實(shí)時(shí)上傳到服務(wù)器，與BIM模型相關(guān)聯(lián)。通過(guò)積累，逐步形成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)圖片結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)，非常方便圖片數(shù)據(jù)的再利用，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理形成強(qiáng)有力支持。

3.3運(yùn)營(yíng)部門(mén)

針對(duì)建筑后期運(yùn)營(yíng)管理階段，BIM技術(shù)模型可將建筑的物理性能或功能性能等實(shí)時(shí)反饋出來(lái)，比如酒店的入住情況、商鋪的租賃情況等；快速查找導(dǎo)致后期維護(hù)出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并及時(shí)制定相應(yīng)的解決措施；對(duì)建筑后期投入使用中所產(chǎn)生的收入、費(fèi)用等進(jìn)行財(cái)務(wù)分析，可有效提升建筑運(yùn)營(yíng)收益成本。

4BIM技術(shù)在公共建筑安裝工程中的應(yīng)用

4.1模型建立

施工階段BIM模型的建立主要有兩種方式：①利用設(shè)計(jì)方輸出的二維施工圖重新建立BIM三維模型；②在設(shè)計(jì)階段就建立了BIM模型，施工階段直接導(dǎo)入設(shè)計(jì)階段的BIM模型，無(wú)需重新建模，該方式的難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)階段和施工階段所用軟件的對(duì)接與轉(zhuǎn)換。在建立BIM模型時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足施工工藝要求，通常采用分布式建模、數(shù)據(jù)集中管理的模式，按照建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電（水、暖、電）不同專(zhuān)業(yè)分別建立模型，在達(dá)到規(guī)定模型深度要求后，再完善模型構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)信息。

4.2碰撞檢查與管線綜合

公共建筑安裝工程主要包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)防排煙、給排水、消防、供配電等。管線綜合與協(xié)調(diào)則通常是在設(shè)計(jì)完成之后，將各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)圖匯總分析，找出管線碰撞的部位，并按照一定的專(zhuān)業(yè)順序進(jìn)行管線調(diào)整。利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線碰撞檢查與綜合排布：首先利用BIM軟件分專(zhuān)業(yè)建立通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、給排水、電力、照明等三維模型并輸入相關(guān)信息，之后整合系統(tǒng)模型，安裝工程各專(zhuān)業(yè)管線疊加后，再將模型導(dǎo)入Navisworks軟件進(jìn)行碰撞檢查，如圖1所示。一方面利用BIM軟件導(dǎo)出碰撞檢查報(bào)告后，根據(jù)報(bào)告所顯示的管線與管線之間結(jié)構(gòu)的碰撞點(diǎn)，分專(zhuān)業(yè)逐步調(diào)整以消除管線碰撞、優(yōu)化結(jié)構(gòu)預(yù)留，最終實(shí)現(xiàn)管線的最優(yōu)化綜合排布；另一方面根據(jù)上述碰撞檢查報(bào)告，應(yīng)用Revit軟件進(jìn)行管綜優(yōu)化，并合理安排施工工序，提高施工效率。

4.3預(yù)留預(yù)埋

公共建筑安裝工程預(yù)留預(yù)埋是施工后期設(shè)備與管件安裝的關(guān)鍵。尤其對(duì)于梁、柱、剪力墻等，若預(yù)留孔洞或預(yù)埋套管位置不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致工程后期不必要的返工，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響結(jié)構(gòu)受力。BIM技術(shù)的三維協(xié)同可視化能夠在機(jī)電系統(tǒng)安裝前對(duì)所需的預(yù)留預(yù)埋進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，不同專(zhuān)業(yè)都在同一模型（或鏈接模型）中，能夠直觀、快速的看到彼此專(zhuān)業(yè)模型情況。利用BIM提出建筑結(jié)構(gòu)機(jī)電系統(tǒng)的預(yù)留預(yù)埋要求，并通過(guò)三維建筑模型全方位全角度的展示出隱藏結(jié)構(gòu)的信息，從而精準(zhǔn)定位預(yù)留孔洞的位置、尺寸，避免后期二次開(kāi)鑿現(xiàn)象，同時(shí)能把預(yù)留孔洞統(tǒng)計(jì)成清晰的列表，方便查找。

4.4漫游檢查

對(duì)設(shè)備機(jī)房進(jìn)行漫游，進(jìn)一步優(yōu)化冷熱源、循環(huán)水泵、管道及其附件等設(shè)備的空間布置，以便于施工階段設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的安裝及后期竣工交付后的運(yùn)營(yíng)管理；對(duì)走道等管線密集處進(jìn)行漫游檢查，合理調(diào)整管線位置與間距，在標(biāo)高滿(mǎn)足功能要求的基礎(chǔ)上，合理壓縮吊頂空間。

4.5管件預(yù)制

在BIM模型中輸入安裝工程施工過(guò)程所需管件的管材、壁厚等信息，不斷調(diào)整直至其與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況保持一致；導(dǎo)出BIM模型中管道的類(lèi)型、管材、壁厚、長(zhǎng)度等信息，形成管道預(yù)制加工圖，將圖紙送至工廠進(jìn)行數(shù)字化加工，數(shù)字化自動(dòng)控制機(jī)床能夠自動(dòng)識(shí)別處理BIM系統(tǒng)生成的預(yù)制加工圖紙，管道預(yù)制加工完成后送至現(xiàn)場(chǎng)安裝。BIM技術(shù)管道預(yù)制工藝流程如圖2所示。公共建筑安裝工程通過(guò)利用管道預(yù)制加工來(lái)保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，主要體現(xiàn)在以下三方面：（1）BIM三維信息模型對(duì)預(yù)制管件現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)給予可視化指導(dǎo)；（2）安裝工程所需管道均在工廠內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，避免了二次加工過(guò)程，待加工完成后，只需將預(yù)制管段運(yùn)至安裝場(chǎng)地拼裝焊接即可，節(jié)約施工時(shí)間；（3）管道預(yù)制加工技術(shù)依據(jù)所建立的公共建筑安裝工程BIM模型，管段類(lèi)型、管材、壁厚長(zhǎng)度等信息均為工程所需，最大限度的利用建筑材料，降低施工成本。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)因其直觀的展現(xiàn)方式、各專(zhuān)業(yè)配合的系統(tǒng)工作模式、全方位的綜合管理方式等在建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而B(niǎo)IM技術(shù)在公共建筑安裝工程中的應(yīng)用使機(jī)電工程更加精確、快速、協(xié)調(diào)、方便；BIM技術(shù)的碰撞檢測(cè)功能可起到降低建筑風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化施工流程、實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理等作用，是BIM技術(shù)最為突出的一項(xiàng)功能。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，BIM技術(shù)作為一種新生的科技力量，必將會(huì)推動(dòng)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，并引起整個(gè)建筑生產(chǎn)方式的巨大變革。

參考文獻(xiàn)

[1]高成，趙學(xué)鑫，高世昌，等.BIM技術(shù)在中國(guó)尊建筑工程施工中的應(yīng)用研究[J].鋼結(jié)構(gòu)，2016，31（6）：88~91.

[2]劉曉東，田林，高子鈺.BIM對(duì)建筑工程施工技術(shù)影響研究[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，20（3）：117~120.

[3]郭順祥.BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2017，46（6）：42~45.