机电工程应用探讨

摘要：

本文将通过案例介绍AutodeskNavisworksManage的可视化应用，帮助机电各专业工程师与建筑专业人士共享与整合设计成果，对设计意图、施工计划与当前计划状况、验证决策与检查进度等。在尽可能早的阶段帮助确定风险，显著减少浪费，提高施工质量，降低施工成本。

关键词：

BIM技术；总图工作制

1概述

1.1项目简介以及BIM技术应用的原因

华为西安全球交换技术中心及软件工厂项目综合机电工程（A3区）位于陕西省西安市西南处西安高科园内，本标段总建筑面积20.5万平方米。本项目为总价包干形式，总造价1.16亿元。项目技术筹备阶段，我方为了遵循最大限度节约资源和保护环境的原则，贯彻华为业主的高质量和高技术要求，同时考虑总价包干的经济问题，最后决定在该项目中采用BIM技术进行优化创新，希望可以及时、准确地获取相关工程数据，确保本次工程能够顺利完成。

1.2总图工作制度的确立

该项目经过考虑，采用总图工作制为内、外部协调制度。项目设置总图管理人员一名，要求有相关经验，熟悉BIM深化过程中的相应内容和整个流程，能组织和管理相关人员开始工作，并对工作验收和评价。

1.3建模平台确定以及软硬件配置

此科研办公综合楼项目具有管道庞大且复杂、管道压力大、施工要求高等特点，经过多方对比，最后选定MagiCAD软件为机电设计软件。

2基于MagiCAD平台的BIM项目实施

2.1前期规划

在进行BIM深化设计之初，项目部与公司BIM中心针对该项目制定了详细的前期策划，对整体工作流程做了详细设计。

2.2二维深化先导思想

MagiCAD可同时在二三维图纸上进行综合优化，在项目前期，对本项目的电子版二维图纸的处理，即二维机电管线、设备排布整合成为了最为重要的建模思想。针对多版次图纸实用信息的提取，项目处理图纸大量冗余信息，为三维优化提前做准备。对其进行二维排布整合，就是确定各机电专业管线、设备水平位置、尺寸信息等。在该过程中再次读图、审图，提前解决各机电专业综合的水平位置冲突，从而争取尽早的开工时间。

2.3基于MagiCAD的平台综合以及文件互转

机电模型建模完成以后通过NavisWorks三维审核软件与建筑结构模型综合。在前期建模阶段，土建采用Revit软件，机电使用MagiCAD软件。由于通过前期拟定了项目原点，使用MagiCAD可导入DWG格式文件，可直接导入Revit模型当中，从而保证模型信息完整。

3基于MagiCAD平台项目BIM应用

3.1模型的编排及上墙应用

在工程指导工程中，传统的2D图纸不能很好地诠释工程进度节点要求，使用3D的BIM模型，可将形象进度作为一个具体项插入图标中，搭配线条图等手段进行编制计划并直接上墙，对项目部人员和其他施工人员的工作进度有很强的指导性和约束性，从而保证了施工工期和质量。

3.2三维可视化技术交底广联云辅助现场

一方面，项目上对相关分包和施工班组直接采用BIM模型进行交流讨论，更加直观，施工班组更容易理解，平均每次节约了40%的交底时间，大大地提高了施工效率。另一方面现场管理人员在BIM模型建立之后，希望能够不受地域、不受时间的限制，能够随时随地地查看BIM模型。通过广联云，使用人员可以在任何地点均通过移动设备来随时访问BIM模型，随时调用模型数据库内的二三维信息，解决了跨组织、跨专业、跨地域的多方协作问题，方便设计方、施工方和业主多方交流，提升沟通效率，节省沟通成本。

3.3技术质量难点的解决

项目技术负责人质量员利用施工前期编制的质量通病、质量控制点台账，在施工阶段三维模型前期的系统设定内的备注里添加相应的质量通病信息。项目中的直饮水系统，管道为不锈钢承插焊接管道，进入使用末端如茶水间等处空间狭小，且末端直饮水管道管径很小，通过手动焊接困难，观感质量差、质量很难保证。项目将对焊接空间的需求和前期录入模型的质量要求作为重要参照依据，通过项目技术质量会的形式，研究确定采用洁净薄壁不锈钢管自动无痕焊接溶解技术，并利用三维模型提供的数据进行计算机数据模拟，解决了该处管道焊接困难、观感、质量要求高等质量问题。

3.4精确下料与预制件加工

项目通过模数级的排布应用于风系统管道的制作安装为例，通过模型数据化精确下料与预制排产，利用一一对应的三维施工图纸做依据，在施工现场进行放线测量，将每一个构建安装到精确的位置上去，从而达到精准安装的目的。比如，针对地下室楼层高度较高区域的风管，可以对机电管线各构件细化尺寸，按照模型里面的统计数据计划制作管道、设备等数量，通过使用等离子切割机等精确的设备经行下料加工。对于某些施工难点部位，如管道接头处，若没有标准的连接件可以对应上，则需要安排预制件加工，提前对工厂下单，并严格遵照BIM模型的位置、高度等信息准确定位安装，做到虚拟建筑与现实建筑的高度统一。

3.5辅助管理材料采购与节能降废

MagiCAD中的材料统计功能，可辅助进行材料采购管理，既能校验标准成品构件的数量，通过精确的模型信息表达来进行外加工，便于工程量计算，精确控制采购数量，减少不必要的浪费，并提高加工构件的精度。同样的，绿色建筑和节能降废可通过精确下料和材料运筹管理，得到很大程度的实现，从材料节省方面能大大降低废物和引起产生的污染。

4创新与成果

4.1降低BIM自身运行成本的思考和实施

在此项目施工过程中，我们尝试提出最小化BIM团队的概念。所谓最小化BIM团队，就是在BIM建模和应用阶段投入合理的人力和物力，且能满足BIM技术在项目上运行和管理，保障专业齐全、工作量合理的低成本BIM团队。而最小化团队的实现尤为不易，本项目在软件选用、硬件选用、人员组织、工作模式等等诸多方面都进行精心的设计。

4.2大型综合管廊优化创新的引申

本项目建筑为无源系统，其所需的水、电、暖、冷信息网络等能源均由能源机房供给。在地下一层的负荷中心带，利用BIM技术建立300米长的大型综合管廊，并合理排布，让管线在管架上布放合理经济，施工方便，维护空间充裕，各系统出管便捷。将独立支吊架变为多单位共用联合支管架。提高空间利用率，减少工作面叠加，节约大量劳动力成本和材料成本。我们大胆的设想一下，以机电施工为基础综合机电BIM深化，作为第一级的管理；而机电总包单位将兄弟机电公司的模型进行空间共享和材料共享，并且在路由优化的范畴之内共同提高经济利润，这是第二级应用管理；这样，三级就上升到总包单位的全BIM管理，以至于反馈、改变业主的管理模式。如期实现对设计院图纸科学性和功能新的重组。

5结论

本项目有幸荣获首届中国建设工程BIM大赛单项二等奖、“龙图杯”BIM大赛施工类二等奖。该项目在集团公司近百个项目中大力推广BIM技术应用，将BIM技术与公司现有的设计与机电运维相结合，形成新的业态组合。同时我们也将利用BIM技术为企业提升品牌价值，使其作为落实品牌战略的一个有效载体，能够充分展示企业的技术水平，准确表达企业服务的特色。

作者：王坤 胡春林 单位：陕西建工安装集团有限公司