基于BIM技术的装配式建筑机电深化设计优化探究

基于BIM技术的装配式建筑机电深化设计优化探究

高明妲姮

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摘要：建筑产业是当前我国城市建设过程中的重要内容，满足了人们的现代化居住需求，带动了社会经济效益的显著增长。装配式建筑在建筑物的内部需要进行大量机电设备的安装。装配式建筑的机电工程具有着专业性强、技术要求高以及辐射面广等特点，因此更加适合利用BIM技术来展开深化设计。基于此，本篇文章通过分析BIM技术的特点，总结了装配式建筑机电深化设计的基本内容。

关键词：BIM技术；装配式建筑；机电设计

引言：

装配式建筑又称整体式房屋，是指由生产厂家在远离现场的地方组装或制造，在现场运输、组装建筑构件，此定义可分为三个阶段的施工过程:第一阶段是结构的生产阶段，第二阶段是结构到施工现场的运输阶段，第三阶段是就位前的组装阶段。与常规混凝土施工相比，它有两个特点:一是梁、板、柱、墙等主要建筑构件在构件厂预制;二是各类构件必须在现场可靠连接。从我国装配式建筑的相关标准规定可以了解到，装配式建筑是指在其结构体系、内部设备、外围防护系统和关键构件中使用预制构件，与传统的预制构件定义相比，我国标准中预制构件的定义强调预制构件的使用应包括四个系统，这对我国预制构件的发展提出了更高的要求。

一、BIM技术的特点

1.可视化

可视化特点所指的即为能够直观看到相关数据信息，在传统类型的建筑工程中，施工人员只能够根据设计图纸来展开空间想象，导致施工方案存在着一定的局限性。而通过应用BIM技术，则可以很好解决这一问题，将图纸中的内容进行三维展示，通过构建模型系统，让施工人员可以一目了然的看到建筑工程整体构造，继而与各个构件之间产生互动与反馈关系。此外，在BIM技术的支持下，机电工程的各个建设环节均能够在可视化状态中高效率开展。

2.协调性

为了能够确保机电工程项目的顺利完成，各个参与主体之间需要进行密切交流，对各个工程环节中可能存在的问题展开协调。而BIM技术则具备着较强的协调性功能，通过整合相关数据，使得设计与施工单位可以及时看到各个专业之间所存在的碰撞问题，进而给出相应的解决方案。除此之外，BIM技术还可以对设计方案中所存在的问题进行协调，例如电梯井布置，地下排水布置等等。

3.优化性

BIM技术能够很好的优化机电工程项目的各个环节，其中包括设计、施工、运营、管理等等。尤其是对于装配式建筑而言，在机电工程的建设过程中会受到时间、数据以及技术工艺等诸多客观因素的影响，BIM技术则可以准确收集并分析相关信息，对其展开动态化监管，随时为施工团队提供信息参考，保证各个工程环节的优质完成。

二、BIM技术在装配式建筑机电安装中应用优势

对于传统建筑工程，施工人员主要依靠混凝土浇筑的制造结构，虽然比预制结构便宜，但制造工艺较大，传统的制造前期设计时间较长，施工成本较高，企业可以改进自己的施工技术。预制建筑可以通过数字管理改善整个设计过程，确保质量。由于电气设备的安装既包括构件连接，也包括线管布线，因此，虽然可以大大提高公司车间的质量和效率，但对机械工程师的要求很高，机械工程师在布线时无法准确定位构件和线管。这主要是因为工人在预先完成建筑结构的管道设计时，将它融入混凝土中。在预制建筑中，需要先将管道集成到部件中，然后在制造后将管道连接到施工现场，以连接其馀的构件。这导致施工人员合成设备需求增加，由于人工建筑存在问题，对施工过程容易隐瞒。BIM技术可提供精确的定位、更高效的设计和更好的设计质量。将BIM技术与发动机安装结合使用，可以大大提高定位精度，确保整体设计质量和效率。

三、BIM技术的装配式建筑机电工程深化设计应用研究

1.应用BIM技术建立建筑信息模型

在预制构件的深化设计中，应首先应用BIM技术进行建模，为项目各方的决策提供参考。与建筑设计过程中传统的二维CAD绘图方法不同，BIM模型可以在细节上解决图纸与实际情况之间的偏差问题，从而节省工期，提高施工质量。所有参与者还可以利用BIM模型参数化设计的特点，进行专业沟通协调、设计优化等工作，以减少设计变更带来的工作量。同时，在创建预制建筑的三维模型时，需要使用系统根据具体的建筑参数快速自动配置模块，定义安装步骤，有效缩短施工周期，提高整体效率。

2.管线BIM综合设计

对于装配式建筑机电设备安装来说，在管线BIM综合设计阶段，需要做好户内配电箱与多媒体箱定位、管理路由优化及公共区域及机房BIM三维模拟施工三方面的技术工作。在户内配电箱与多媒体箱定位施工前，设计人员需要先对机电安装管线做深化设计，科学拆分管线预留预埋。考虑到户内配电箱与多媒体箱的出线回路较为集中，且强弱电管线极易发生交叉的问题，若在实际施工过程中发现叠合板敷设无法有效确保楼板施工质量，则需要将箱体定位预埋至现浇墙体之中。箱体的水平度和垂直度需要使用水平尺来测定，并使用泡沫板来塞满整个箱体，使用胶带来包裹固定，以此来防止在混凝土浇筑时出现反浆。除此之外，内配电箱、多媒体箱的并行管子之间的距离不能小于25mm，确保各个管子的周围均可以填充上混凝土，防止出现空洞问题。在管理路由优化方面，可以考虑将照明、强弱电照明插座这两者的预埋管线汇合至一起，并对所存在的三层管线交叉问题及时处理，务必确保叠合板的现浇层中最多有两层电气管线存在交叉现象。

3.优化构件埋件布置

在装配式建筑深化设计过程中，应当结合构件拆分原则，并对构件埋件布置进行合理的规划设计，充分应用BIM技术，以此可对埋件布置进行有效的优化。例如，在梁柱的埋件过程中，需采用内嵌式梁柱，该构件本身具有相应的埋件，然而，设计人员在实际的设计过程中，针对钢筋吊钩环需进行单独的设计。由于该构件在设计过程中，需根据建筑整体结构展开有效的调整，继而能够确保埋件的合理性。同时，在预制柱埋件过程中，设计人员应当将该构件上墙与柱之间衔接的地位进行设置，使其与钢板高度保持一致，并为其设置具体的参数。在模型的创建过程中，可结合装配式建筑的实际结构进行科学调整，继而使其满足建筑模型的实际需求，充分提高建筑施工效率，以此能够对建筑中的参数进行有效观察确保建筑数据信息的准确性，促使建筑工程的整体结构符合我国规定的标准。

4.建筑信息数据库创建

在装配式建筑的设计过程中，通常会产生大量的数据信息。设计师需要根据相应的数据信息完成建筑的总体设计。然而，由于建筑设计的数据信息相对较多且复杂，如果对数据进行人工排序，会产生较大的工作量，并且人工统计的数据会出现错误，影响方案设计的准确性。因此，在数据信息的应用中，应利用BIM技术创建建筑信息数据库。通过数据库系统，可以有效地收集和自动整理预制施工项目的各种信息，使设计人员能够有效地分析数据信息，提高数据的使用效率。BIM技术还具有自动化功能，可以准确计算预制建筑的实际工程量，然后对整个建设项目进行预算，从而有效控制成本。同时，在实际施工过程中，利用BIM技术创建的数据库可以充分保存数据信息，使工作人员能够在后期施工过程中全面分析数据信息，进一步提高预制施工项目的质量。

结语：

BIM技术就是通过科学技术完成设计装配式建筑结构的过程。BIM方法的应用，不仅有利于避免浪费各种建筑资源，与此同时，还有利于建筑行业实现可持续性发展。同时，针对BIM技术在预制构件建筑深化设计中面临的问题，相关人员也应制定有效的解决方案，实现BIM技术的深入应用。

参考文献：

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