BIM在建筑设备中的应用探讨

　　建筑设备主要包括给排水、电气、暖通系统，是一个建筑能否发挥作用的关键因素。随着人类对建筑要求的不断提高，建筑设备系统日趋庞大，管线复杂，目前二维的CAD难以满足设计要求，而且各专业往往单独设计，分班组施工，从而导致管线协调难度大，施工过程调整管线的情况经常发生，大大降低了工程质量，甚至终影响建筑的使用。针对以上问题，BIM平台能够构建建筑设备专业的信息模型，将各专业模型整合到同一建筑模型，后利用计算机协调管线并模拟施工。

　　1、BIM现状

　　BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的简称，是一种在原有CAD技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术[1]。它是继CAD之后出现的建筑领域的又一重要的计算机应用技术。BIM在20世纪80年代前后被提出，它是信息化技术、数字技术与建筑发展到一定阶段的必然产物。BIM技术是通过软件，组建建筑各专业的信息数据库，把过去二维设计提升到三维可视化建模，在建筑全生命周期为所有参建单位提供准确、便捷、有效的决策支持，其具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。

　　我国的建筑业信息化起步较晚，目前只有在局部发达地区的少量建筑进行推广应用，在很多的建筑业的相关单位，特别是在设计单位，对BIM技术还没有正确认识，尤其是现阶段，建筑市场整体下行，设计单位内部管理水平落后，专业化水平低，与国际市场存在着较大差距等，严重制约了BIM在我国的应用与发展。反观欧美，美国是较早进入建筑业信息化研究的国家，发展至今，BIM研究与应用均已走在世界前列。BIM技术作为科学发展向前的产物，相对于原有技术而言，它必然具有明显的优势。

　　2、BIM在建筑设备中的应用

　　建筑工程设备管线按专业划分主要包括建筑给水、污废水排水、雨水、中水、消防喷淋、消防栓管道、强电、各种弱电、通风、空调、供热、燃气供应等，管线种类繁多，布置错综复杂。在设计阶段，由于种种原因，设计单位往往不会充分考虑各专业的管线碰撞，因此会给现场施工带来极大困难。碰撞检查是BIM应用广，为人所熟悉的技术手段之一，除此之外，BIM在建筑设备领域还有其他一些独到技术。

　　2.1碰撞检查

　　利用Revit碰撞检测，可以通过计算机检测出已建模型中管线碰撞的定位及情况[2]，碰撞类型主要分为硬碰撞、间隙碰撞、单专业碰撞检查、多专业综合碰撞检查等。设计人员在获得碰撞信息后，可根据小管避让大管、有压管避让无压管等原则适当对管道进行平移或绕弯，预测管道交叉重叠较严重的薄弱位置并对其进行事先调整，加快各专业人员解决问题的效率，提高施工质量，减少施工管理成本。

　　2.2管线定位

　　在施工前调整完成的模型，对各专业管线进行精确定位，将每一条管线的特征数据反馈到施工图纸，对现场施工进行切实指导。无论哪一个专业施工班组进场施工，都可以结合模型对本专业管线进行定位，获得数据，按图施工，既能高质量完成本传业任务，又能不影响其他施工班组进场施工。

　　2.3预留洞口

　　建筑设备中的预留洞口主要包括管道穿墙板洞口、风井开口等，由于施工过程中，土建与设备专业分开施工，交流连接不畅，因此会造成预留洞口错位、缺失等现象，造成重新的定位、开洞的损失，特别是剪力墙后期开孔是每个结构人员的梦魇。在BIM及其二次技术中，经过三维模型调整后的管线定位，对楼板和墙体的预留洞口进行精确定位，加以尺寸标识，并将其反映在图纸当中，形象直观告之土建施工人员，避免工程损失。

　　2.4系统生成

　　建筑设备专业要求具有相应系统图，传统二维设计软件虽有系统自动生成功能，但错漏较多，需人工进行大量的校正修改，工作繁琐。BIM技术中，建筑模型共享，设备管线精确定位，因此其自动生成的给排水、暖通专业系统图准确率高，修改量少，纵向管线系统还可在三维模型中直观展现。电气设计中，由于标准模块增多，图例识别程度高，因而自动生成的电气系统实用性强，若加入二次设计开发，系统图应可实现负荷检查、选型匹配安全检查等功能。

　　3、存在问题及思考

　　BIM技术作为可取代CAD的下一代计算机辅助设计技术，其重要性及应用前景毋庸置疑。然而，BIM技术在中国的应用与其地位并不相符，以其在建筑设备中的应用为例，笔者认为其尚应解决以下几个问题：

　　3.1标准化问题

　　与传统二维设计软件不同，BIM数据将应用于建筑的全生命周期，因而BIM的数据必须标准化、通用化，依靠少数几个厂商所提供的数据是不可靠的。BIM自身的数据标准日趋成熟，美国也提出了NBIMS标准，然而要让BIM在中国顺利应用，我们不但要研究学习国外标准，更要建立自己的标准，这不但有利于数据在建筑全生命周期的使用，更有利于技术的二次开发和实际应用的拓展。

　　以电气照明设计为例，过去CAD软件中采用的是某欧洲灯具厂商的数据，现在加入了国内外四五家其他厂商的数据，这种以某几个厂商的数据作为设计的标准的方法显然是不可取的，对其他厂商也不公平。国家应该出台行业标准，规范生产产品，并将标准数据与BIM技术对接，避免重蹈覆辙。

　　3.2现场协同工作问题

　　现在很多高等院校、研究机构都在针对多专业、多单位的协同工作作深入研究探讨，并形成不少具体的方法或标准。目前，BIM技术主要在建模阶段使用，在可行性研究、施工、后期维护等阶段用得较少，所谓的协同只是存在于理论当中，究其原因，笔者认为是其他人员觉得BIM技术对其并不适用，因为不同企业的需求不一样。以水泵施工人员为例，现场只需按图施工，如有疑问，一般采用告之设计工程师—查找相应规范标准—施工变更单—现场施工的模式，流程繁琐，延误工期，现阶段的BIM应用对此并没有实质性的改变。

　　既然BIM作为一个数据平台，笔者认为各参建单位要实现线上数据共享，如水泵安装过程中，施工图集标准应统一编号，并在专业建模中引用，现场施工人员根据编号直接在线上调取图集进行指导施工，甚至模拟施工。再如，水泵施工人员若对图纸有疑问，可在BIM数据平台与设计建模工程师直接沟通，形成再修改—施工的简单模式，简化施工变更流程，缩短施工工期。

　　3.3模式问题

　　近几年，我国在BIM的推广应用上面陆续推出了一系列的纲要文件，比如住房城乡建设部2011年颁布的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》对建筑行业信息化作出了全面规划，并对实施作出了指导，如企业信息化建设、信息平台系统等，然而这并没有给BIM的应用带来高速发展，相关工作还只是停留在文件、概念层面。BIM技术只有在我国的局部发达地区的少量建筑进行推广应用，没有形成一种成熟的成功模式进行全面推广应用，当然所有模式不可能做到尽善尽美，这项工作需要大量实际工程和研究才能探索出来，即使在国外也是如此。我们国家的相关制度与法律法规与国外不尽相同，不能简单照搬，必须脚踏实地，扎实工作，创造出适合我们国情的应用模式进行推广，以此推动BIM的应用。

　　4、结语

　　无疑，BIM技术在建筑设备中的应用可以极大地提高生产效率，节约成本，符合智能建筑要求，为可持续发展模式。同时，BIM技术在应用过程中，也有其不足之处，若能完善BIM技术标准，加大BIM本土化的技术研发，有效解决各参建单位的协调作业等问题，将大大加快BIM技术的应用。总之，BIM技术是建筑设备专业发展的主流方向，未来必将拥有更广阔的发展空间，各单位在工作中应主动学习并使用BIM技术，力争走在建筑行业发展浪潮的前列。

来源：中国知网

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