探析基于M agiCAD平臺的BIM技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用
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作者：張毅
1概述
1.1 項目簡介以及BIM技術(shù)應(yīng)用的原因
華為西安全球交換技術(shù)中心及軟件工廠項目綜合機電工程（A3區(qū)）位于陜西省西安市西南處西安高科園內(nèi)，本標(biāo)段總建筑面積20.5萬平方米。本項目為總價包干形式，總造價
1.16億元。項目技術(shù)籌備階段，我方為了遵循最大限度節(jié)約資源和保護環(huán)境的原則，貫徹華為業(yè)主的高質(zhì)量和高技術(shù)要求，同時考慮總價包干的經(jīng)濟問題，最后決定在該項目中采用BIM技術(shù)進行優(yōu)化創(chuàng)新，希望可以及時、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)工程數(shù)據(jù)，確保本次工程能夠順利完成。
1.2總圖工作制度的確立
該項目經(jīng)過考慮，采用總圖工作制為內(nèi)、外部協(xié)調(diào)制度（見圖1）。項目設(shè)置總圖管理人員一名，要求有相關(guān)經(jīng)驗，熟悉BIM深化過程中的相應(yīng)內(nèi)容和整個流程，能組織和管理相關(guān)人員開始工作，并對工作驗收和評價。
1,3建模平臺確定以及軟硬件配置
此科研辦公綜合樓項目具有管道龐大且復(fù)雜、管道壓力大、施工要求高等特點，經(jīng)過多方對比，最后選定MagiCAD軟件為機電設(shè)計軟件。2 基于MagiCAD平臺的BIM項目實施
2.1前期規(guī)劃
在進行BIM深化設(shè)計之初，項目部與公司BIM中心針對該項目制定了詳細(xì)的前期策劃，對整體工作流程做了詳細(xì)設(shè)計（見圖2）。
2.2二維深化先導(dǎo)思想
MagiCAD可同時在二三維圖紙上進行綜合優(yōu)化，在項目前期，對本項目的電子版二維圖紙的處理，即二維機電管線、設(shè)備排布整合成為了最為重要的建模思想。針對多版次圖紙實用信息的提取，項目處理圖紙大量冗余信息，為三維優(yōu)化提前做準(zhǔn)備。對其進行二維排布整合，就是確定各機電專業(yè)管線、設(shè)備水平位置、尺寸信息等。在該過程中再次讀圖、審圖，提前解決各機電專業(yè)綜合的水平位置沖突，從而爭取盡早的開工時間。
2.3基于MagiCAD的平臺綜合以及文件互轉(zhuǎn)
機電模型建模完成以后通過NavisWorks_維審核軟件與建筑結(jié)構(gòu)模型綜合。在前期建模階段，土建采用Revit軟件，機電使用MagiCAD軟件。由于通過前期擬定了項目原點，使用MagiCAD可導(dǎo)入DWG格式文件，可直接導(dǎo)入Revit模型當(dāng)中，從而保證模型信息完整。
3 基于MagiCAD平臺項目BIM應(yīng)用
3.1模型的編排及上墻應(yīng)用
在工程指導(dǎo)工程中，傳統(tǒng)的2D圖紙不能很好地詮釋工程進度節(jié)點要求，使用3D的BIM模型，可將形象進度作為一個具體項插入圖標(biāo)中，搭配線條圖等手段進行編制計劃并直接上墻（見圖3），對項目部人員和其他施工人員的工作進度有很強的指導(dǎo)性和約束性，從而保證了施工工期和質(zhì)量。
3.2三維可視化技術(shù)交底廣聯(lián)云輔助現(xiàn)場
一方面，項目上對相關(guān)分包和施工班組直接采用BIM模型進行交流討論，更加直觀，施工班組更容易理解，平均每次節(jié)約了40%的交底時間，大大地提高了施工效率。另一方面現(xiàn)場管理人員在BIM模型建立之后，希望能夠不受地域、不受時間的限制，能夠隨時隨地地查看BIM模型。通過廣聯(lián)云，使用人員可以在任何地點均通過移動設(shè)備來隨時訪問引M模型，隨時調(diào)用模型數(shù)據(jù)庫內(nèi)的二三維信息，解決了跨組織、跨專業(yè)、跨地域的多方協(xié)作問題，方便設(shè)計方、施工方和業(yè)主多方交流，提升溝通效率，節(jié)省溝通成本。
3.3技術(shù)質(zhì)量難點的解決
項目技術(shù)負(fù)責(zé)人質(zhì)量員利用施工前期編制的質(zhì)量通病、質(zhì)量控制點臺賬，在施工階段三維模型前期的系統(tǒng)設(shè)定內(nèi)的備注里添加相應(yīng)的質(zhì)量通病信息。項目中的直飲水系統(tǒng)，管道為不銹鋼承插焊接管道，進入使用末端如茶水間等處空間狹小，且末端直飲水管道管徑很小，通過手動焊接困難，觀感質(zhì)量差、質(zhì)量很難保證。項目將對焊接空間的需求和前期錄入模型的質(zhì)量要求作為重要參照依據(jù)，通過項目技術(shù)質(zhì)量會的形式，研究確定采用潔凈薄壁不銹鋼管自動無痕焊接溶解技術(shù)，并利用三維模型提供的數(shù)據(jù)進行計算機數(shù)據(jù)模擬，解決了該處管道焊接困難、觀感、質(zhì)量要求高等質(zhì)量問題。
3,4精確下料與預(yù)制件加工
項目通過模數(shù)級的排布應(yīng)用于風(fēng)系統(tǒng)管道的制作安裝為例，通過模型數(shù)據(jù)化精確下料與預(yù)制排產(chǎn)，利用一一對應(yīng)的三維施工圖紙做依據(jù)，在施工現(xiàn)場進行放線測量，將每一個構(gòu)建安裝到精確的位置上去，從而達到精準(zhǔn)安裝的目的。比如，針對地下室樓層高度較高區(qū)域的風(fēng)管，可以對機電管線各構(gòu)件細(xì)化尺寸，按照模型里面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)計劃制作管道、設(shè)備等數(shù)量，通過使用等離子切割機等精確的設(shè)備經(jīng)行下料加工（見圖4）。對于某些施工難點部位，如管道接頭處，若沒有標(biāo)準(zhǔn)的連接件可以對應(yīng)上，則需要安排預(yù)制件加工，提前對工廠下單，并嚴(yán)格遵照BIM模型的位置、高度等信息準(zhǔn)確定位安裝，做到虛擬建筑與現(xiàn)實建筑的高度統(tǒng)一。
3.5輔助管理材料采購與節(jié)能降廢
MagiCAD中的材料統(tǒng)計功能，可輔助進行材料采購管理，既能校驗標(biāo)準(zhǔn)成品構(gòu)件的數(shù)量，通過精確的模型信息表達來進行外加工，便于工程量計算，精確控制采購數(shù)量，減少不必要的浪費，并提高加工構(gòu)件的精度。同樣的，綠色建筑和節(jié)能降廢可通過精確下料和材料運籌管理，得到很大程度的實現(xiàn)，從材料節(jié)省方面能大大降低廢物和引起產(chǎn)生的污染（見表1）。
4創(chuàng)新與成果
4.1 降低BIM自身運行成本的思考和實施
在此項目施工過程中，我們嘗試提出最小化BIM團隊的概念。所謂最小化BIM團隊，就是在BIM建模和應(yīng)用階段投入合理的人力和物力，且能滿足BIM技術(shù)在項目上運行和管理，保障專業(yè)齊全、工作量合理的低成本BIM團隊。而最小化團隊的實現(xiàn)尤為不易，本項目在軟件選用、硬件選用、人員組織、工作模式等等諸多方面都進行精心的設(shè)計（見圖5）。
4.2大型綜合管廊優(yōu)化創(chuàng)新的引申
本項目建筑為無源系統(tǒng)，其所需的水、電、暖、冷信息網(wǎng)絡(luò)等能源均由能源機房供給。在地下一層的負(fù)荷中心帶，利用BIM技術(shù)建立300米長的大型綜合管廊，并合理排布，讓管線在管架上布放合理經(jīng)濟，施工方便，維護空間充裕，各系統(tǒng)出管便捷。將獨立支吊架變?yōu)槎鄦挝还灿寐?lián)合支管架。提高空間利用率，減少工作面疊加，節(jié)約大量勞動力成本和材料成本。
我們大膽的設(shè)想一下，以機電施工為基礎(chǔ)綜合機電BIM深化，作為第一級的管理；而機電總包單位將兄弟機電公司的模型進行空間共享和材料共享，并且在路由優(yōu)化的范疇之內(nèi)共同提高經(jīng)濟利潤，這是第二級應(yīng)用管理：這樣，三級就上升到總包單位的全BIM管理，以至于反饋、改變業(yè)主的管理模式。如期實現(xiàn)對設(shè)計院圖紙科學(xué)性和功能新的重組（見圖6）。
5結(jié)論
本項目有幸榮獲首屆中國建設(shè)工程BIM大賽單項二等獎、 “龍圖杯”BIM大賽施工類二等獎。該項目在集團公司近百個項目中大力推廣BIM技術(shù)應(yīng)用，將BIM技術(shù)與公司現(xiàn)有的設(shè)計與機電運維相結(jié)合，形成新的業(yè)態(tài)組合。同時我們也將利用BIM技術(shù)為企業(yè)提升品牌價值，使其作為落實品牌戰(zhàn)略的一個有效載體，能夠充分展示企業(yè)的技術(shù)水平，準(zhǔn)確表達企業(yè)服務(wù)的特色。
6 摘要：本文將通過案例介紹Autodesk Navisworks Manage的可視化應(yīng)用，幫助機電各專業(yè)工程師與建筑專業(yè)人士共享與整合設(shè)計成果，對設(shè)計意圖、施工計劃與當(dāng)前計劃狀況、驗證決策與檢查進度等。在盡可能早的階段幫助確定風(fēng)險，顯著減少浪費，提高施工質(zhì)量，降低施工成本。
