三維技術(shù)對機電安裝的影響分析

1、<p>　　三維技術(shù)對機電安裝的影響分析</p><p>　　【摘要】文章闡述了傳統(tǒng)與三維管線綜合的差異，三維管線綜合的設(shè)計流程、優(yōu)勢分析以及機電安裝施工的發(fā)展趨勢。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)管線三維管線設(shè)備管線 </p><p>　　中圖分類號：TU85 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　隨著時代的進步

2、，現(xiàn)代建筑的功能不斷完善，在同一建筑空間內(nèi)的管線日益增多，隨之而來使得建筑空間多元化、復(fù)雜化。在這樣的環(huán)境下，結(jié)構(gòu)建筑與管線之間以及管線與管線之間的排布變得尤為復(fù)雜，協(xié)調(diào)他們之間的排布關(guān)系成為我們施工技術(shù)人員的主要工作之一。由于設(shè)計不當(dāng)而引起的返工不但會大幅提高成本，還會延長施工周期，因此如何高效地協(xié)調(diào)設(shè)備管線受到了廣大研究人員的關(guān)注。 </p><p>　　施工單位在收到施工圖對施工的審圖及管道二次安裝的預(yù)制帶

3、來了很多技術(shù)問題,隨著機電 BIM模型技術(shù)的發(fā)展,這一過程可以依靠計算機程序完成。BIM 技術(shù)可以對平面的系統(tǒng)管線進行三維成像處理，使得各專業(yè)的管線按實際尺寸在同一空間進行排布，可以直觀的在三維模型圖中進行設(shè)備管線協(xié)調(diào)，并進行全面的碰撞檢測。對于局部碰撞直接在模型中表示并且進行修改，較少了二次加工，從而降低成本，縮短施工周期。本文結(jié)合 Magicad 軟件，對 BIM 技術(shù)進行詳細(xì)介紹，闡述三維管線協(xié)調(diào)和三維管線綜合設(shè)計。 </p

4、><p>　　一、 基于 BIM 技術(shù)的討論 </p><p>　　1. BIM 概念及施工 </p><p>　　BIM（Building Information Modeling）簡單的理解是建筑信息模型。BIM 施工技術(shù)是通過特定軟件中海量的建筑信息，根據(jù)平面布置圖和系統(tǒng)原理圖以及實際的尺寸，材料等信息建立起一個虛擬的三維模型，實現(xiàn)可視化施工。從而進行施工模擬，局

5、部調(diào)整，三維算量等實際施工過程的應(yīng)用。該三維模型創(chuàng)建完成后，各專業(yè)的局部調(diào)整可以在電腦中實時修改，更新整體數(shù)據(jù)信息，更快捷直觀的標(biāo)示修改內(nèi)容，從而加快了施工效率，控制了成本，準(zhǔn)確定位，減少返工。 </p><p>　　二、 傳統(tǒng)管線布置與三維管線布置的差異 </p><p>　　現(xiàn)代化建筑安裝工程項目中，由于功能不斷完善，導(dǎo)致布置在同一空間內(nèi)的設(shè)備管線布置復(fù)雜交錯，各專業(yè)系統(tǒng)布局緊湊，按設(shè)

6、計施工中容易造成管線碰撞，造成二次返工，增加工程成本，降低施工效率，延長施工周期。為了解決上述問題，在工程項目施工前必須要進行管線的綜合布置。傳統(tǒng)的二維管線綜合由施工技術(shù)人員根據(jù)各專業(yè)的設(shè)計平面圖疊加之后，確定管線的相對位置，繪制出局部位置的標(biāo)高示意圖。這種方法存在以下不足： </p><p>　　(1) 標(biāo)高示意圖不能準(zhǔn)確定位同一層面所有管線位置變化，可能造成施工中的失誤。 </p><p&

7、gt;　　(2) 處理管線交叉為局部調(diào)整，缺少整體性，在處理碰撞時未能全面考慮，因而降低設(shè)計效率。 </p><p>　　(3) 平面圖上未能表示梁的位置及高度，在一些梁差高度差異較大的地方容易發(fā)生管線與梁的碰撞，增加了返工率。 </p><p>　　(4) 對于一些有凈高要求的層面，各專業(yè)復(fù)雜交錯，設(shè)備管線布置空間狹小，需要進行小范圍的規(guī)劃調(diào)整，傳統(tǒng)二維管線綜合設(shè)計未能滿足該設(shè)計需求。

8、</p><p>　　現(xiàn)代化建筑工程中由于傳統(tǒng)二維管線綜合存在缺陷，不足以滿足設(shè)計全部需求，以 BIM 技術(shù)為核心的三維管線綜合設(shè)計正在迅猛發(fā)展，成為大型現(xiàn)代化安裝工程的首選方式。三維管線綜合正好能彌補傳統(tǒng)設(shè)計存在的不足，整體模擬施工現(xiàn)場，準(zhǔn)確定位設(shè)備、管線以及結(jié)構(gòu)柱、梁，在施工前預(yù)見管線變更和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 </p><p>　　三、 三維管線設(shè)計流程 </p><

9、p>　　以 BIM 技術(shù)為核心的三維管線綜合設(shè)計實現(xiàn)了智能化操作模式，從一開始土建、管線模型的創(chuàng)建到進行協(xié)同深化設(shè)計并最后出圖都是在電腦內(nèi)完成，提高工作效率。設(shè)計流程有以下幾步(本文中以Magicad 軟件功能為例)： </p><p>　　1. 創(chuàng)建項目文件夾 </p><p>　　三維模型的創(chuàng)建之初建立一個項目文件夾，方便日后綜合管理。該文件夾下分為建筑及各專業(yè)參照底圖和三維圖形

10、文件夾，其功能主要是為了三維管線綜合設(shè)計在多臺電腦支持下的協(xié)同設(shè)計、調(diào)整以及匯總管理。 </p><p><b>　　2. 智能建模 </b></p><p>　　智能建模即創(chuàng)建結(jié)構(gòu)專業(yè)以及建筑專業(yè)，使用Magicad 軟件中 ROOM 模塊編輯包括結(jié)構(gòu)梁、結(jié)構(gòu)柱、墻體、門窗等主要內(nèi)容。進行三維管線綜合設(shè)計的側(cè)重點在于管線與梁之間的關(guān)系，因此需要仔細(xì)確定結(jié)構(gòu)梁的位置及

11、梁高，便于滿足此后深化設(shè)計的需求。此外，還需注意墻體的分類，預(yù)留孔洞和結(jié)構(gòu)降板等，嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)施工圖進行建模。 </p><p>　　3. 編輯設(shè)備管線 </p><p>　　設(shè)備管線建模主要分為兩個步驟，即單專業(yè)的建模和多專業(yè)之間的融合。本文中采用 MC-E 模塊和MC-HP&V 模塊進行建模。單專業(yè)建模運用 MC-E 模板功能中包括電氣橋架、電氣照明以及弱電設(shè)計；MC-HP&a

12、mp;V 模板功能包括暖通、給排水、消防，各個功能中各系統(tǒng)管線設(shè)計了不同顏色以便區(qū)分。 </p><p>　　4. 根據(jù)深化設(shè)計原則進行管線調(diào)整 </p><p>　　管線的調(diào)整是整個深化設(shè)計中必不可缺的一項，根據(jù)業(yè)主提出對層面凈高的要求下，改變部分管線的排布及管線間的避讓，但須遵守管線深化設(shè)計的原則。 </p><p><b>　　5. 碰撞檢測 <

13、;/b></p><p>　　碰撞檢測功能作為 Magicad 軟件主要功能之一，穿插使用在整個建模過程中。在各專業(yè)建模和融合模型階段中需觀察管線間的空間關(guān)系中及時使用碰撞檢測功能，如圖 2 所示，并及時做出調(diào)整。該功能還應(yīng)用于深化設(shè)計關(guān)系管線調(diào)整階段，使調(diào)整管線的同時亦能及時避讓碰撞，從而修改至正確的數(shù)據(jù)避讓。計算機通過智能分析得出分析報告， </p><p>　　能使技術(shù)人員快捷

14、的尋出設(shè)計中的疏漏，進而修改方案，加快了工作效率。 </p><p>　　四、三維管線綜合設(shè)計應(yīng)用于機電安裝的優(yōu)勢 </p><p>　　三維管線綜合設(shè)計是對未來現(xiàn)場施工安裝在電腦上的一次預(yù)演，建模過程可以預(yù)測設(shè)計和施工流程中可能會發(fā)生的錯誤并及時做出修改規(guī)避。較之傳統(tǒng)二維管線綜合，具有如下優(yōu)勢： </p><p>　　(1) 各專業(yè)管線協(xié)調(diào)設(shè)計可以直觀的在電腦三維

15、模型中進行，可發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)設(shè)計中難以表示的部分并實時修改，提高設(shè)計效率，準(zhǔn)確定位管線關(guān)系，進行可視化施工。 </p><p>　　(2) 軟件功能中的碰撞檢測能全面、有效的標(biāo)示各專業(yè)間碰撞問題并及時調(diào)整，防止疏漏，避免返工。 </p><p>　　(3) 對項目結(jié)構(gòu)建筑進行真實、全面的模擬，在深化設(shè)計管線的避讓中提供至關(guān)重要的信息。 </p><p>　　(4) 整體

16、三維模型動態(tài)觀察可以在如空調(diào)機房等管線縱橫交錯的地方優(yōu)化其排布，使其整潔美觀。 </p><p>　　(5) 三維模型可以生成標(biāo)高層面示意圖和局部管線剖面圖，清晰表示各樓層管線位置并精確定位。 </p><p>　　(6) 評估項目成本預(yù)測，進行小范圍的三維算量。 </p><p><b>　　五、結(jié)語 </b></p><

17、p>　　隨著現(xiàn)代化建筑功能日益增多，同一空間內(nèi)系統(tǒng)管線關(guān)系錯綜復(fù)雜，協(xié)同它們之間位置關(guān)系成為我們首要工作目標(biāo)。以 BIM 技術(shù)為核心的三維管線綜合設(shè)計相對于傳統(tǒng)管線綜合有著明顯的優(yōu)勢，已應(yīng)用于多個國內(nèi)，如廣州省第 23 屆運動會指揮中心，海南?？貒H廣場等。現(xiàn)階段機電安裝還是處于傳統(tǒng)綜合設(shè)計階段，仍采用大量二維圖紙進行施工圖設(shè)計，但三維管線綜合有著提高設(shè)計效率，控制成本，可視化施工，準(zhǔn)確定位等一系列優(yōu)勢，已 </p>

18、<p>　　成為機電安裝設(shè)計的趨勢所在，使工程設(shè)計技術(shù)更上一個臺階，推動我國建筑行業(yè)全面發(fā)展和進步。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　[1]盧曉巖,韓冰. 建筑工程多專業(yè)管線三維綜合排布施工新技術(shù)[J].建筑技術(shù),2008(06). </p><p>　　[2]江帆. 室內(nèi)綜合機電管線深化設(shè)