BIM技术在工业厂房机电安装中的应用研究.pdf

Vol.49,No.9September,2023BIM技术在工业厂房机电安装中的应用研究张子明，范围，张海涛，王媚姝，冯海亮（中建二局第四建筑工程有限公司,天津3 0 0 457)摘要：工业厂房机电安装是工业建设的重要组成部分，在建设过程中需要保证安全性、质量和效益。信息技术的发展促使建筑信息模型（BIM）技术被广泛应用于工业厂房机电安装中，以提高工程质量和效率。通过对BIM技术在工业厂房机电安装中的应用进行研究，分析其优势和存在的问题，总结出应用BIM技术可以优化机电安装工程流程、提高工程质量和效率的结论，并提出了进一步完善BIM技术在工业厂房机电安装中应用的建议与展望。关键词：BIM技术；工业厂房；机电安装；优化；质量中图分类号：TU85文章编号：1 6 7 2-40 1 1(2 0 2 3)0 9-0 2 2 4-0 3D0I:10.3969/j.issn.1672-4011.2023.09.0860引言工业厂房在现代工业建设中起着至关重要的作用，是工业生产的重要基地。而工业厂房机电安装是工业建设的关键环节，涉及输电、通风、灌输等复杂的机电系统的建设和维护。传统的工程设计、建造和运维方式存在着信息孤岛、数据无法共享、人工操作的高投人等问题，会导致工程质量和效率的下降，增加工程成本和风险。随着信息技术的快速发展，建筑信息模型（BIM)技术作为先进的数字工具，被广泛应用于工业厂房机电安装中，以确保工程的质量和效率，优化工程运营和维护。研究BIM技术在工业厂房机电安装中的应用,通过案例分析、文献综述等方式，探讨BIM技术在工程设计、实施和运维中应用的最佳实践，为工业厂房机电安装提供理论指导和实践经验。1BIM技术在工业厂房机电安装中的应用现状BIM技术应用于工业厂房机电安装中已经成为一种趋势，其应用范围涉及机电工程的各个方面，包括施工、设计、管理等。BIM技术能够为机电系统的建设和运营提供全方位的支持和管理，具有以下优势。1.1可视化协作BIM是一种数字化建模技术，已经成为现代建设行业的重要工具。该技术能够实现建筑设计、施工过程中的全程可视化管理，为各个参与方提供精确的数据和信息，并协助管理项目进度、成本和风险。BIM技术最大的优势是能够在三维模型和二维图纸之间实现无缝转换，从而使现场工作人员更好地理解不同元素之间的空间关系和属性。此外,BIM模型能够支持协作和通信，设计师和施工人员可以在一个平台上共同处理建筑设计和施工中的问题。在建筑项目管理方面,BIM技术可以为项目提供精确的数据和信息，包括成本预算、工程量和时间进度等。通过BIM模型,项目管理团队可以更好地掌握项目进展情况,及收稿日期：2 0 2 3-0 4-0 2作者简介：张子明（1 9 8 7 一），男，吉林松原人，本科，工程师，主要从事机电工程相关工作。2245川建材SichuanBuildingMaterials时调整方案，规避风险。总之,BIM技术能够提高建筑项目的效率和准确性，减少不必要的错误和成本，提高建筑质量，为建筑行业数字化转型提供了有力支持 。1.2数据集成BIM技术是一种全新的信息管理工具，它将各种机电系统的数据集成到一个平台中，实现了系统之间的协同工作，使得机电工程的管理和维护更加高效和准确。在应用BIM技术时，可以将供电系统、通风系统、空调系统等数据整合到一个BIM模型中,这个模型可以在整个机电工程的生命周期文献标志码：B内持续更新和修正。具体来说,BIM技术通过整合多个系统的数据信息，以可视化的形式呈现出来，从而帮助工程团队更好地了解机电系统的结构和运作方式。此外,利用BIM技术还可以实现对系统的实时监控，因此，可以更快地发现和解决问题，避免出现停工等意外情况，极大地提高了机电系统的可靠性和安全性，同时也增加了建筑工程的质量和效率。总的来说,BIM技术的应用能够协调和优化各种机电系统的工作，实现设备之间的协作效果，并为工程团队提供更直观和精确的信息，提高建筑工程的效率和可持续性发展。同时，也为后期的设备维护和升级提供了便利 2 。1.3虚拟建模BIM 技术是一种基于数字对象建模的技术,它能够将设计和施工过程中所有的数据和信息整合在一起,形成具有信息化的数学建筑模型。这个数字化的建筑模型能够更加全面、准确地展现出建筑的所有细节和特点，包括机电系统等细节。通过BIM技术，机电系统的设计、施工和运营都可以进行虚拟化的模拟,远离建筑现场的风险和安全问题。BIM技术不仅可以对机电系统进行评估和分析，而且可以帮助设计师、施工人员和运营商更好地了解机电系统的性能、瓶颈和问题,优化系统运行效率。同时,BIM技术也能够提高系统的设计质量和整体水平。BIM技术在机电系统领域的应用可以有效地提高机电系统的可靠性、性能和可操作性，为建筑行业提供更加科学、精确和高效的服务。因此,BIM技术已经成为机电系统设计、施工和运营的重要工具和技术手段 3 。1.4信息交换建筑信息模型技术（BIM）已经成为现代建筑领域的核心工具之一，广泛应用于基础设施建设、工厂建设、房屋建设等各个领域。在机电设备的设计、安装、维护过程中,BIM技术的应用也愈来愈受到关注。BIM技术的优势在于其能够建立一个全生命周期的虚拟模型，从设计、工程到运营、维护，全程管理机电设备的变化，既包括基础设施的建设和开发，又包括建筑物的使用和运维。BIM技术可以将各种信息自动交换，避免数据穴余，并方便直接通信，因此，施工人员、运营商和维护人员可以根据需求、标准等详细信息快速处理操作，并获得有关设备维护的信息。在机电设备的建模中，这些信息包括设计计划、第49 卷第9 期2023年9 月第49 卷第9 期2023年9 月机械维修记录、设备资料等。施工人员可以在BIM平台上获取设备的详细信息并进行操作，避免了需要在各个系统之间来回切换，更方便且一目了然，同时也能够更好地协同管理机电系统的运行，从而提高生产效率和工作效率 3 。对于建筑行业而言,BIM技术可以为工程师提供更多的信息和资源，使他们设计出更准确的机电系统，并迅速地进行修改和优化。此外，它也能够为管理人员提供实时的信息来监督机电设备的运行，从而使其更加高效。BIM技术无疑将成为未来数字化建筑的核心技术之一，不断带来更高的效率、更精确的质量和更低的成本，为建筑行业带来更大的变革。2BIM技术在工业厂房机电安装中的应用案例工业厂房机电安装项目中，BIM技术的应用离不开实际案例的支持。本文通过两个典型案例，探讨BIM技术在工业厂房机电安装中的最佳实践。2.1上海峨玻钢管有限公司加工厂上海峨玻钢管有限公司加工厂的BIM模型是一个包含建筑模型和机电模型的三维平台。在这个BIM模型中,施工人员可以使用三维平台来安装和调整机电设备构件。机电模型涉及电力系统、HVAC系统、雨水系统等，包括了2 2 0 kW的高压负载和各个排放口的流量。通过BIM技术，工程设计团队和现场施工人员可以恰当地安置管道，确保管道的安装质量，并最大限度地减少非必要的工程量，从而提高施工效率。其中,BIM技术中的机电模型是非常重要的,因为它能够为机电设备的安装和调整提供三维平台，从而改善施工的现场环境和提高施工效率。2.2西门子洛杉矶智能维护中心西门子在洛杉矶打造了一座智能维护中心，利用BIM技术实现了建筑和机电系统细节的完美融合。该BIM模型包含了诸如空调系统、供配电系统、通风与送风系统、照明系统等各种机电设备的详细信息。同时,BIM技术的应用还可以实现路径规划、定位硬件故障、调试机器人等多种操作。因此，该技术的应用为中心的维护提供了高效、低成本和低危险度的维修方案。利用BIM技术，维护人员可以更快速、准确地诊断和修复故障，维持设备的良好运转，以保持中心的高效运营。西门子的智能维护中心是一次成功的尝试,也为将来的维护工作提供了更多新的思路和发展方向。3BIM技术在机电安装中的应用优势与问题3.1BIM技术在机电安装中的应用优势1)提高工作效率：BIM技术是一种非常流行的技术，它允许建筑师和工程师以数字方式设计各种项目，并集成各种设计数据。这种技术可以实现高度准确的三维设计，使得设计过程中的碰撞检测、空间分析和模型修订都可以自动进行，从而减少了设计错误和重复工作，提高了设计的质量和效率。BIM技术能够为建筑师和工程师提供精准的模拟和可视化，从而在建造项目前提供更好的决策支持，为建筑和工程行业带来了巨大的变革 4。2)优化设计方案：BIM技术以实际情况和规范要求为基础，运用自动化工具进行参数化设计，可快速生成多个设计方案,方便比较与优化。这一技术的应用提高了建筑设计的效率和准确性，为建筑行业注入了新的活力和创造力。3）提高安全性：使用BIM技术能够帮助工程师和施工川建材SichuanBuildingMaterials人员更全面地了解机电系统的构造和工作原理，从而更高效地进行施工和维护工作，提高机电系统的可靠性和安全性。此外,BIM技术还可以提前模拟和解决潜在的问题，避免现场生产事故的发生，减少项目的延误和成本，为机电系统的建设提供了更稳定、可靠的技术支持。4)提高质量：BIM模型是现代工程项目设计的重要工具，设计师可以利用BIM模型，通过现代的计算机技术进行复杂机电系统的模拟分析，包括热量分析、水力分析、电力分析等，可以更好地理解系统设计的性能和运行情况，找出系统设计中可能存在的问题和缺陷，并及时进行修改和改进，提高机电系统的质量。此外，与传统的设计方式相比，它具有更高的效率和准确性，减少了不必要的时间和费用浪费，为工程项目的顺利进行提供了强大的技术支持。在未来，BIM技术将继续发展,成为更多工程项目的标配 5。3.2BIM技术在机电安装中的应用问题1)技术门槛较高：BIM技术的应用需要建筑、结构、机电、给排水等多个专业领域的协同配合，需要团队协作和沟通的能力。同时,BIM技术的成果可以更精确、可靠地展现设计和施工细节，提高设计效率和减少施工误差。2)数据不准确：在进行数据处理和分析前，准确性检查和验证原始数据是至关重要的。因为如果原始数据存在错误,可能会导致后续分析出现问题，影响结果的准确性和可信度。3）缺乏标准化：BIM技术尚未完全标准化、规范化，导致不同厂商的软件之间可能存在不兼容，产生诸如数据丢失等问题。因此，建筑行业还需要不断探索，打破软件壁垒，建立行业标准，推动BIM技术的普及与应用。4)成本问题：由于BIM技术需要高性能的计算资源和昂贵的软件许可证,因此，使用BIM技术可能会增加工程的成本。综合来看,BIM技术在机电安装中具有明显的优越性和应用前景，但需要继续改进和进一步标准化。在使用过程中，需谨慎选择软件供应商，从而保证数据的准确性和平台的兼容性 6 。4BIM技术在机电安装中的应用案例分析BIM技术的应用案例可以视为在机电安装领域中的“成功故事”。此类案例可以作为优化BIM应用的蓝本，也可作为一种最佳实践的建议，以帮助其他机电工程项目取得更好的应用效果。例如,注册建筑师（RA）与工程承包商（GC)间以及RA与机电承包商（MEP）间的BIM技术协作模式的成功案例。值得注意的是，这个案例在协作过程中获得了很好的效果和反馈，为BIM和机电安装项目的扩展和持续性利用提供了一种实用的思路 7 。O5BIM技术在机电安装中的应用建议由于BIM技术尚处于不断发展和改进的阶段,因此,现有的BIM技术应用仍然有很大的优化空间。为了让BIM技术在机电系统安装中发挥出最大的潜力，需要从以下方面进行改进。5.1提升技能在BIM技术的应用中，专业人员的培训和教育是至关重要的。因为机电安装公司员工缺乏相关技术技能，可能会对BIM技术的应用和交流造成困难。关于这个问题,对工作人225Vol.49,No.9September,2023Vol.49,No.9September,2023员进行培训和教育是一个简单的解决方案。联盟、机构和教育机构提供的资源是多样化的综合宝库神器，可以提供多种形式的培训和教育。一种方式是传统的学术课程，提供系统化的知识和技能，包括课堂学习和实践操作。这种方式适合需要系统学习知识和技能的人员，例如BIM技术的初学者或者需要深入了解技术细节的人员。另一种方式是在线教育平台，提供灵活的时间和地点，并具有可定制的课程。这种方式适合需要根据自己的时间表进行学习或者需要根据自己的需求定制个性化课程的人员。无论采用哪种方式，对于BIM技术的应用和交流来说，专业的培训和教育必不可少，可以帮助员工快速掌握相关技能，提高工作效率,并使公司更有竞争力。5.2完善设计文档管理文件管理在建筑初创公司中显得尤为重要。从设计到完工的整个过程中，准确的文档管理和交流都是非常必要的。为了提高效率和减少工作出错率，一些初创公司开始协作，旨在改进文件管理的方法。目前，云技术和其他技术平台正在被广泛采用，能够缩短文件交流的时间，提高工作性能并保证安全性。对于初创公司来说，BIM技术可以提供机械复制和文档管理的功能，使设计人员能够精准地分类设计文档。这种技术还可以支持多人在线合作，方便实现协作和进度管理。通过集成机器辅助设计和建筑信息建模，BIM技术不仅可以简化流程，而且能保证施工的准确性和一致性。仔细管理建筑初创公司的文档和信息，能够极大地提高工作效率，保证准确性。采用云技术和BIM技术，初创公司川建材Sichuan BuildingMaterials可以更好地组织和管理数据，并且让合作更加顺畅。这些技术的使用将成为未来建筑初创公司不可或缺的工具。6结束语研究BIM技术在工业厂房机电安装中的应用情况，探讨了BIM技术的优势和存在的问题，提出了改进和优化的建议。BIM技术的应用可以提高机电工程的质量和效率，有效降低了工程成本和风险。通过应用案例的分析，本文可以为工业厂房机电安装提供良好的实践经验，并为进一步完善BIM技术在机电安装中的应用提供参考。ID:015579参考文献：1谢民权，王秋之.基于BIM技术的工业厂房机电安装施工方案研究 J.建设科技与管理,2 0 1 8,2 0（1 2）：1 6-1 8.2张璐，张曙光.基于BIM技术的工业厂房机电装置运行维护管理 J.建筑节能,2 0 1 9,47(1):3 6-3 8.3贾亚玲，韦飞娇，徐同立，等.基于BIM技术的工业厂房机电安装可视化管理系统设计J.电气应用，2 0 1 9,3 8（1 2）：1 3 0-132.4陈岚，王晖，王晓煜，等.基于BIM技术的工业建筑机电系统运维 J.电气技术,2 0 2 0,3 1(9)：1 8 3-1 8 7.5王庆利，朱林鹏，张希科，等.基于BIM技术的工业厂房机电安装3 D智能管理平台J.建筑科技,2 0 2 0,4（8）：1 1 6-1 1 8.6张朋飞，刘辰，魏培培，等.基于BIM技术的工业厂房机电安装施工全过程管理研究 J.施工技术，2 0 2 0,50（1 2）：1 6 1 9.7王璐，王群峰，王鹏，等.基于BIM技术的工业厂房机电安装质量控制研究 J.包装工程，2 0 2 1,42（5）：7 0-7 3.第49 卷第9 期2023年9 月（上接第2 1 2 页）5)检验及调整。检验的目的是查看板材与固定支座是否完全连接、屋面板是否平行。若发现安装过程中出现问题，则需要及时做出调整。4提升钢结构厂房工程施工质量管理策略4.1落实岗位责任制为了有效提升施工质量，施工单位应制定相应的岗位责任制度，使管理人员与施工人员能够认真履行自身的职责。此外，单位应定期开展相应的培训,逐渐提升管理人员与施工人员的质量管理意识，严格根据施工管理制度进行施工，并且严格审查工序交接工作，如发现工序出现错误，应及时进行调整，这对提升工程的施工质量有着重要作用。4.2加强技术管理在技术管理方面，应严格按照国家规范标准进行，并建立相应的岗位责任制度，同时要求施工人员能够熟悉施工图纸，做好技术交底工作。4.3严格检查工程质量在工程质量检查方面，应严格对分项工程质量进行检验。待检验合格后，邀请甲方与质检站人员进行验收，并记录验收结果。此外，如果在施工过程中出现安全事故与质量事故，应及时上报，并且采取合理的应对措施。5结语针对现阶段钢结构厂房建设中存在的质量问题，本文以吉林通化二道江区金属产业园标准化厂房建设为例，从钢结构厂房工程施工管理方面进行分析。首先阐述了工程施工管理原则；其次,对钢结构与厂房施工技术管理进行了分析；最后，提出了相应的质量管理策略，希望为提升钢结构厂房施工质量提供重要参考。ID:015562 参考文献：1 林杨培禄，王鹏，任富强.钢结构工程施工过程质量问题及管理措施研究 J.门窗,2 0 2 1,1 5(2）：1 2 5-1 2 6.2刘兴炜.钢结构工业厂房施工技术及质量控制要点 J.城镇建设,2 0 2 1,3 6(1):8 2.3曾国胜，吴灿辉.钢结构厂房施工质量控制研究 J.建筑，2019,66(18):77 78.4李伟，杨立星，刘奇.厂房钢结构工程施工质量技术探讨 J.居舍,2 0 2 0,40(1 1):2 1.5邵寒军.建筑钢结构施工质量问题及控制措施研究 J.百科论坛,2 0 1 9,9(1 3):3 7-3 8.6阳波.钢结构厂房施工技术管理要点研究 J.中国房地产业，2021,36(14):54-55.226