近年来,医疗建筑的规模越来越大,其中的功能也愈加完善,促使机电安装工作的难度不断加大。如何在保证机电安装的原则下,满足净高、使用功能等各方面的要求成为机电安装的难题。BIM(Building Information Modeling)技术的出现为解决这一难题提供了新的思路。下面结合千佛山医院保健综合楼项目的实践,介绍BIM 技术在机电深化设计管理和安装施工管理中的应用。
一、传统二维深化图纸的缺陷
传统的二维深化图纸采用的是“平面+ 局部剖面”的表达方式,对多管交叉的复杂部位的表达不够充分。在深化设计时,仅靠人眼观察很难对管线交叉进行全面分析,容易遗漏一些部位的管线碰撞。特别是在大型的、结构复杂、机电管线种类多的项目中,很难在保证设计原则的基础上又能保证净高的要求,常常需要因地制宜地变通布置方式,这时二维的管线综合设计方式的局限性就显露出来。
二、BIM辅助机电安装的优势
1、可视化
将传统模式的二维管线图纸变成三维信息模型,真正实现所见即所得,深化设计和施工管理的所有过程都基于三维管线模型进行讨论,提高了多方之间沟通的效率。
2、协调性
将各个机电专业的图纸都融合到管线排布的模型中,通过碰撞检查功能核对多个专业之间的协同问题,并产生碰撞报告以辅助深化设计。
3、模拟性
通过三维管线模型,可以对现实中的工作进行提前模拟,例如管线安装工序模拟、工期模拟及造价模拟等,辅助优化整个施工过程。
4、出图性
基于优化后的三维管线模型,可以生成任意节点的平面定位图、剖面图及三维大样图,辅助构件生产加工及现场安装。
各专业建筑信息模型
三、BIM技术在机电安装中的具体应用
山东省千佛山医院新建的保健综合楼位于院区西北侧,建筑占地约4700㎡, 主要功能是以保健服务为核心的门诊、医技、住院、健康查体、全科医生培训及相关配套服务。该项目总建筑面积约为78000㎡,其中地上18 层,建筑面积65000㎡;地下2 层,建筑面积13000㎡。
BIM 技术在机电深化设计阶段的应用
机电深化设计难点
(1)管理组织协调。该项目未引入项目管理公司,由甲方组织管理,施工总承包负责具体协调,监理公司负责质量监督,各专业分包公司达23 家之多,众多参与方对图纸信息的理解不统一,为沟通协调造成很大困难。
(2)机电管线种类繁多、走廊交叉处管线排布困难。医疗建筑较其他公共建筑增加了医用气体、气动物流传输等专业管道,其专业管道达20 种之多;同时,电气桥架材料成本高且不易弯折,造成通过常规手段难以解决走廊交叉部位管线排布和翻弯的问题。
(3)净高、使用要求严格。为了满足医疗建筑的使用功能,对走廊的吊顶高度有严格的控制要求,机电安装需要在满足净高的前提下,保障各专业管线便于安装和检修,及后期使用的方便和舒适。
走廊吊顶原设计标高
原施工图E- D 轴走廊施工图碰撞点示意图
碰撞检查及优化
BIM 解决方案
(1)调整组织架构。在原有的项目组织架构的基础上,引入了山东某数字科技有限公司作为机电安装的BIM 顾问,组织架构和工作流程发生了相应的变化。
(2)创建BIM 模型。BIM 顾问单位在各专业工作的基础上,进行BIM 模型创建工作,模型精度要求设备尺寸、管线尺寸以及保温隔热层厚度等要和设计保持一致。
(3)碰撞检查及优化。该项目机电深化设计的实施流程为:BIM 顾问单位首先依据施工图创建各专业模型,进行净高分析,确定设计建议的吊顶标高是否能够实现;BIM 顾问单位以各层走廊的机电排布剖面图为依据进行方案的调整和优化,优化的成果以会签的形式由所有参与单位签字认可,并输出图纸指导现场的安装施工。一般每层的深化成果经过二轮讨论就可以通过,极大提高了深化设计的工作效率。
(4)机电深化设计出图。为满足下阶段安装施工需要,BIM 团队在传统机电出图要求的基础上增加了单专业管线平面定位图和支架平面位置定位图,辅助管件加工和现场施工。
机电深化设计出图
BIM 技术在机电安装阶段的应用
工期进度管理
BIM 模型集成进度计划数据,让参与单位可以利用直观可视的三维信息模型,将月、周、日的施工计划和现场实际情况进行对照,便于分析施工方案的优劣,找到最佳施工方案,以保证项目工期。
现场与BIM 对比验收
施工质量管理
为保证施工质量,按照机电安装流程要求,施工单位和监理单位严格按照BIM 团队输出的深化设计成果进行施工,并阶段性地将施工现场和建筑信息模型进行对比并优化安装施工方案。
施工进度模拟
成本控制
该项目规定将BIM 成果作为结算的重要依据;以输出的BIM 深化成果做参照,结合施工现场调整模型,参照一定的系数来确定机电安装的工程量,以实现对成本的有效控制。
BIM成果输出
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机电BIM应用
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BIM在机电安装企业的应用和价值随着BIM应用的升温,大型机电施工企业对于BIM应用也是跃跃欲试。毋庸置疑,BIM将给机电公司带来效率升级,并树立高端品牌。然而,领导下决心了,方向明确了,下一步呢?(关注建筑科技 每天都会有意想不到的惊奇等你发现)随着BIM应用的升温,不少大型机电施工企业对BIM应用也是跃跃欲试。毋庸置疑,机电公司如果抓住BIM,将给企业内部带来效率升级,并树立高端品牌。领导下决心了,方向明确了,该如何去做呢?一般的做法是先买软件培训起来,遇到项目立马建模,然后碰撞检查,之后就迷茫了。发现并非所有项目都用得上BIM。机电老法师经验丰富,传统业务基本都能搞定。辛辛苦苦培养了一个BIM团队,除了碰撞检查给项目锦上添花以外,BIM,究竟如何发挥其价值?也许从来没有听说过BIM应用也要制定战略?BIM有多少内涵没有被挖掘?机电施工企业如何将BIM概念转化为竞争力?
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