Jiangsu STU Engineering Technology co., LTD
建筑設備主要包括給排水、電氣、暖通系統(tǒng),是一個建筑能否發(fā)揮作用的關 鍵因素。隨著人類對建筑要求的不斷提高,建筑設備系統(tǒng)日趨龐大,管線復雜, 目前二維的 CAD 難以滿足設計要求,而且各專業(yè)往往單獨設計,分班組施工,從 而導致管線協(xié)調難度大,施工過程調整管線的情況經常發(fā)生,大大降低了工程質 量,甚至終影響建筑的使用。針對以上問題, BIM 平臺能夠構建建筑設備專業(yè) 的信息模型,將各專業(yè)模型整合到同一建筑模型,后利用計算機協(xié)調管線并模 擬施工。
1、BIM 現(xiàn)狀
BIM 是繼 CAD 之后出 現(xiàn)的建筑領域的又一重要的計算機應用技術。BIM 在 20 世紀 80 年代前后被提出, 它是信息化技術、數字技術與建筑發(fā)展到一定階段的必然產物。BIM 技術是通過 軟件,組建建筑各專業(yè)的信息數據庫,把過去二維設計提升到三維可視化建模, 在建筑全生命周期為所有參建單位提供準確、便捷、有效的決策支持,其具有可 視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。
我國的建筑業(yè)信息化起步較晚,目前只有在局部發(fā)達地區(qū)的少量建筑進行推 廣應用,在很多的建筑業(yè)的相關單位,特別是在設計單位,對 BIM 技術還沒有正 確認識,尤其是現(xiàn)階段,建筑市場整體下行,設計單位內部管理水平落后,專業(yè) 化水平低,與國際市場存在著較大差距等,嚴重制約了 BIM 在我國的應用與發(fā)展。 反觀歐美,美國是較早進入建筑業(yè)信息化研究的國家,發(fā)展至今,BIM 研究與應 用均已走在世界前列。BIM 技術作為科學發(fā)展向前的產物,相對于原有技術而言, 它必然具有明顯的優(yōu)勢。
2、BIM 在建筑設備中的應用
建筑工程設備管線按專業(yè)劃分主要包括建筑給水、污廢水排水、雨水、中水、 消防噴淋、消防栓管道、強電、各種弱電、通風、空調、供熱、燃氣供應等,管 線種類繁多,布置錯綜復雜。在設計階段,由于種種原因,設計單位往往不會充 分考慮各專業(yè)的管線碰撞,因此會給現(xiàn)場施工帶來極大困難。碰撞檢查是 BIM 應 用廣,為人所熟悉的技術手段之一,除此之外,BIM 在建筑設備領域還有其 他一些獨到技術。
2.1 碰撞檢查
利用 Revit 碰撞檢測,可以通過計算機檢測出已建模型中管線碰撞的定位及情 況[2],碰撞類型主要分為硬碰撞、間隙碰撞、單專業(yè)碰撞檢查、多專業(yè)綜合碰撞檢 查等。設計人員在獲得碰撞信息后,可根據小管避讓大管、有壓管避讓無壓管等 原則適當對管道進行平移或繞彎,預測管道交叉重疊較嚴重的薄弱位置并對其進 行事先調整,加快各專業(yè)人員解決問題的效率,提高施工質量,減少施工管理成 本。
2.2 管線定位
在施工前調整完成的模型,對各專業(yè)管線進行精確定位,將每一條管線的特 征數據反饋到施工圖紙,對現(xiàn)場施工進行切實指導。無論哪一個專業(yè)施工班組進 場施工,都可以結合模型對本專業(yè)管線進行定位,獲得數據,按圖施工,既能高 質量完成本傳業(yè)任務,又能不影響其他施工班組進場施工。
2.3 預留洞口
建筑設備中的預留洞口主要包括管道穿墻板洞口、風井開口等,由于施工過 程中,土建與設備專業(yè)分開施工,交流連接不暢,因此會造成預留洞口錯位、缺 失等現(xiàn)象,造成重新的定位、開洞的損失,特別是剪力墻后期開孔是每個結構人 員的夢魘。在 BIM 及其二次技術中,經過三維模型調整后的管線定位,對樓板和 墻體的預留洞口進行精確定位,加以尺寸標識,并將其反映在圖紙當中,形象直 觀告之土建施工人員,避免工程損失。
2.4 系統(tǒng)生成
建筑設備專業(yè)要求具有相應系統(tǒng)圖,傳統(tǒng)二維設計軟件雖有系統(tǒng)自動生成功 能,但錯漏較多,需人工進行大量的校正修改,工作繁瑣。BIM 技術中,建筑模 型共享,設備管線精確定位,因此其自動生成的給排水、暖通專業(yè)系統(tǒng)圖準確率高,修改量少,縱向管線系統(tǒng)還可在三維模型中直觀展現(xiàn)。電氣設計中,由于標 準模塊增多,圖例識別程度高,因而自動生成的電氣系統(tǒng)實用性強,若加入二次 設計開發(fā),系統(tǒng)圖應可實現(xiàn)負荷檢查、選型匹配安全檢查等功能。
3、存在問題及思考
BIM 技術作為可取代 CAD 的下一代計算機輔助設計技術,其重要性及應用前 景毋庸置疑。然而,BIM 技術在中國的應用與其地位并不相符,以其在建筑設備 中的應用為例,筆者認為其尚應解決以下幾個問題:
3.1 標準化問題
與傳統(tǒng)二維設計軟件不同,BIM 數據將應用于建筑的全生命周期,因而 BIM 的數據必須標準化、通用化,依靠少數幾個廠商所提供的數據是不可靠的。BIM 自身的數據標準日趨成熟,美國也提出了 NBIMS 標準,然而要讓 BIM 在中國順利 應用,我們不但要研究學習國外標準,更要建立自己的標準,這不但有利于數據 在建筑全生命周期的使用,更有利于技術的二次開發(fā)和實際應用的拓展。
以電氣照明設計為例,過去 CAD 軟件中采用的是某歐洲燈具廠商的數據,現(xiàn) 在加入了國內外四五家其他廠商的數據,這種以某幾個廠商的數據作為設計的標 準的方法顯然是不可取的,對其他廠商也不公平。國家應該出臺行業(yè)標準,規(guī)范 生產產品,并將標準數據與 BIM 技術對接,避免重蹈覆轍。
3.2 現(xiàn)場協(xié)同工作問題
現(xiàn)在很多高等院校、研究機構都在針對多專業(yè)、多單位的協(xié)同工作作深入研 究探討,并形成不少具體的方法或標準。目前,BIM 技術主要在建模階段使用, 在可行性研究、施工、后期維護等階段用得較少,所謂的協(xié)同只是存在于理論當 中,究其原因,筆者認為是其他人員覺得 BIM 技術對其并不適用,因為不同企業(yè) 的需求不一樣。以水泵施工人員為例,現(xiàn)場只需按圖施工,如有疑問,一般采用 告之設計工程師—查找相應規(guī)范標準—施工變更單—現(xiàn)場施工的模式,流程繁瑣, 延誤工期,現(xiàn)階段的 BIM 應用對此并沒有實質性的改變。
既然 BIM 作為一個數據 平臺,筆者認為各參建單位要實現(xiàn)線上數據共享,如水泵安裝過程中,施工圖集 標準應統(tǒng)一編號,并在專業(yè)建模中引用,現(xiàn)場施工人員根據編號直接在線上調取 圖集進行指導施工,甚至模擬施工。再如,水泵施工人員若對圖紙有疑問,可在 BIM 數據平臺與設計建模工程師直接溝通,形成再修改—施工的簡單模式,簡化 施工變更流程,縮短施工工期。
3.3 模式問題
近幾年,我國在 BIM 的推廣應用上面陸續(xù)推出了一系列的綱要文件,比如住 房城鄉(xiāng)建設部 2011 年頒布的《2011-2015 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》對建筑行業(yè) 信息化作出了全面規(guī)劃,并對實施作出了指導,如企業(yè)信息化建設、信息平臺系 統(tǒng)等,然而這并沒有給 BIM 的應用帶來高速發(fā)展,相關工作還只是停留在文件、 概念層面。BIM 技術只有在我國的局部發(fā)達地區(qū)的少量建筑進行推廣應用,沒有 形成一種成熟的成功模式進行全面推廣應用,當然所有模式不可能做到盡善盡美, 這項工作需要大量實際工程和研究才能探索出來,即使在國外也是如此。我們國 家的相關制度與法律法規(guī)與國外不盡相同,不能簡單照搬,必須腳踏實地,扎實 工作,創(chuàng)造出適合我們國情的應用模式進行推廣,以此推動 BIM 的應用。
4、結語
無疑,BIM 技術在建筑設備中的應用可以極大地提高生產效率,節(jié)約成本, 符合智能建筑要求,為可持續(xù)發(fā)展模式。同時,BIM 技術在應用過程中,也有其 不足之處,若能完善 BIM 技術標準,加大 BIM 本土化的技術研發(fā),有效解決各參 建單位的協(xié)調作業(yè)等問題,將大大加快 BIM 技術的應用。 總之,BIM 技術是建筑設備專業(yè)發(fā)展的主流方向,未來必將擁有更廣闊的發(fā) 展空間,各單位在工作中應主動學習并使用 BIM 技術,力爭走在建筑行業(yè)發(fā)展浪 潮的前列。