機(jī)電專業(yè)有必要學(xué)習(xí)BIM專業(yè)技術(shù)嗎？

隨著BIM技術(shù)深入到建筑業(yè)的各個(gè)層次各個(gè)角落有許多考生對(duì)本專業(yè)是否有必要學(xué)習(xí)BIM存在困惑，優(yōu)路教育今天就為大家準(zhǔn)備了一篇文章來為大家解答“機(jī)電專業(yè)有必要學(xué)習(xí)BIM專業(yè)技術(shù)嗎?”的相關(guān)問題。

【摘要】目前我國(guó)BIM技術(shù)的發(fā)展尚處于發(fā)展階段,為了推動(dòng)BIM 技術(shù)在機(jī)電設(shè)計(jì)中的發(fā)展應(yīng)用，本文以BIM技術(shù)在機(jī)電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為基礎(chǔ)，以Bentley公司AECOsimBuilding Designer軟件為設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)機(jī)電專業(yè)BIM設(shè)計(jì)流程進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】BIM;Bentley;AECOsim Building Designer;設(shè)計(jì)流程

【應(yīng)用產(chǎn)品】AECOsim Building Designer、MicroStation、ProjectWise

1 引言

1.1 BIM設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

BIM(BuildingInformation Modeling建筑信息模型)，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)該工程項(xiàng)目相關(guān)信息的詳盡表達(dá)。建筑信息模型是數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應(yīng)對(duì)，并為協(xié)同工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。建筑信息模型同時(shí)又是一種應(yīng)用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。BIM設(shè)計(jì)是應(yīng)用各種BIM設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行建筑施工圖的設(shè)計(jì)，其實(shí)際上是對(duì)所設(shè)計(jì)的建筑工程的真實(shí)模擬，它包含了實(shí)際建筑物的所有真實(shí)信息，即從建筑工程項(xiàng)目的策劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)到拆除的全建設(shè)工程生命周期內(nèi)的生產(chǎn)和管理的數(shù)字化。BIM設(shè)計(jì)使建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等各專業(yè)基于同一個(gè)模型進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)，使各專業(yè)能夠更好的配合，及時(shí)解決設(shè)計(jì)中遇到的問題，極大的避免了施工中的浪費(fèi)。

1.2 傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)計(jì)存在的問題

傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)計(jì)還處于基于CAD軟件的二維的設(shè)計(jì)模式，CAD技術(shù)曾從手工繪圖中解放了設(shè)計(jì)人員，大大的提高了設(shè)計(jì)效率。但它仍然只是一個(gè)二維繪圖工具，無法成為智能設(shè)計(jì)工具，其主要存在的四方面問題有[4]：

工作效率低

傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須將設(shè)計(jì)的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)思好，再用線條繪制表達(dá)二維圖形，加上各種尺寸標(biāo)注，工作量大而且繁瑣，無法將精力完全集中在機(jī)電設(shè)計(jì)的優(yōu)化和創(chuàng)造性構(gòu)思上。

可視化差，交流困難

二維的設(shè)計(jì)圖紙難以反映復(fù)雜建筑空間中種類繁多、數(shù)量巨大的各工種管線和設(shè)備全貌，可視化差，交流困難。

設(shè)計(jì)中常與其它專業(yè)發(fā)生沖突

機(jī)電各專業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容數(shù)量多，功能復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期短，實(shí)際工程中容易與結(jié)構(gòu)梁及機(jī)電本身的位置發(fā)生沖突，有時(shí)甚至需要反復(fù)的管線綜合，常常會(huì)引起工程返工、延期、影響美觀，造成不必要的損失。

資料信息管理困難

設(shè)計(jì)過程中需要的大量原始數(shù)據(jù)和規(guī)范等還是依靠手工查詢，對(duì)于大型復(fù)雜項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，捉襟見肘。由于沒有統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，大量的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料分散在每個(gè)設(shè)計(jì)人員中，難以對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)管理，而且數(shù)據(jù)的出錯(cuò)率大大增加，數(shù)據(jù)的一致性和設(shè)計(jì)質(zhì)量得不到保證。

1.3 軟件選擇

Bentley公司的AECOsim BuildingDesigner雖然市場(chǎng)占有率不是很高，但其底層核心是受到建設(shè)行業(yè)普遍認(rèn)可的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)MicroStation，行業(yè)延展性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)兼容性較好。依托項(xiàng)目文件管理平臺(tái)ProjectWise，能實(shí)現(xiàn)各專業(yè)，各階段人員實(shí)時(shí)參與，實(shí)時(shí)協(xié)同的BIM工作模式。

2 服務(wù)器項(xiàng)目管理平臺(tái)搭建與維護(hù)

2.1 項(xiàng)目文件管理的必要性

隨著項(xiàng)目的進(jìn)展，項(xiàng)目過程文件逐漸增多，尤其在項(xiàng)目數(shù)量繁多的情況下，項(xiàng)目間來回工作，若沒有對(duì)項(xiàng)目文件有一個(gè)良好的管理，不僅僅會(huì)在尋找文件上浪費(fèi)大量項(xiàng)目時(shí)間，同時(shí)也極易造成協(xié)同間發(fā)成不必要的錯(cuò)誤。

對(duì)于文件和文件夾屬性自帶的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，管理平臺(tái)可以制作文件與文件夾的屬性模板，針對(duì)不同的文件類型給予不同的屬性樣板，將需要經(jīng)常瀏覽的信息可直接放在屬性中，以便自己與別人的查看文件內(nèi)容以外的信息。

對(duì)資源整合歸納、合理有序的歸檔不僅方便查找，而且還方便對(duì)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)。這就需要我們建立目錄清晰明了的文檔結(jié)構(gòu)樹，并將文件分類歸納，既可保證事隔一段時(shí)間后仍可以很快的找到所需文件，而且在工作協(xié)同時(shí)，方便其他專業(yè)即使在本專業(yè)人員聯(lián)系不上的情況下迅速找到本專業(yè)文件。使用管理平臺(tái)可以把文檔樹規(guī)范化，每次新建項(xiàng)目可自動(dòng)生成規(guī)范的結(jié)構(gòu)樹，而且還可以制定文件命名規(guī)則，統(tǒng)一文件名稱。

對(duì)于協(xié)同期間的文件間連接關(guān)系維護(hù)也是非常重要的，在平臺(tái)維護(hù)下，不僅可以在文件名修改和文件位移的時(shí)候繼續(xù)保持參考關(guān)系，而且可以以樹狀圖形式直觀的看到所連接文件關(guān)系及文件位置。

2.2 權(quán)限及流程管理

在項(xiàng)目協(xié)同期間，對(duì)于人員的權(quán)限管理是非常有必要的，可以避免不必要的誤操作，對(duì)于有人員流動(dòng)的項(xiàng)目要時(shí)時(shí)更新人員權(quán)限。文檔可以記錄對(duì)其進(jìn)行更新的人員以及更新者對(duì)其進(jìn)行的操作，不僅可以加強(qiáng)文檔的安全性，而且方便管理人員在不打開文件的情況下了解到項(xiàng)目進(jìn)展情況。

3 適時(shí)對(duì)接建筑結(jié)構(gòu)信息模型

3.1獲取建筑、結(jié)構(gòu)信息

三維設(shè)計(jì)的理念與二維設(shè)計(jì)截然不同，設(shè)計(jì)的方式方法也不同，但一個(gè)基本的理念被沿用了下來：機(jī)電的設(shè)計(jì)都要基于建筑和結(jié)構(gòu)的信息模型，在他們的信息模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。

所以無論何種建筑，都要在建筑專業(yè)提供了正確的信息模型之后，機(jī)電的設(shè)計(jì)才能得以正常進(jìn)行。

獲取軸網(wǎng)標(biāo)高：

事實(shí)上如果設(shè)備專業(yè)和建筑專業(yè)同處一個(gè)工作環(huán)境中，軸網(wǎng)和標(biāo)高均為協(xié)同共享，在設(shè)計(jì)過程中，由于所需的工作平面比較多，可以通過建立ACS坐標(biāo)的方式來快速選擇和切換工作平面。

如果設(shè)備專業(yè)和建筑專業(yè)沒有同處于一個(gè)工作環(huán)境中，則需要手動(dòng)來建立軸網(wǎng)和標(biāo)高，這里比較傾向于使用草圖模式來建立軸網(wǎng)。

參考模型：

在處理完軸網(wǎng)和標(biāo)高之后，就可以將建筑模型參考進(jìn)來。參考時(shí)注意正確的調(diào)整嵌套的層級(jí)。在參考完建筑和結(jié)構(gòu)模型之后，再調(diào)節(jié)一下參考文件的顯示樣式，就可以開始設(shè)計(jì)工作了。

平面圖紙：

建筑的模型，即使使用出圖規(guī)則的功能，仍然不能滿足常規(guī)我們出圖的要求，因此，這里就需要建筑專業(yè)提供二維的CAD平面圖來作為機(jī)電專業(yè)的底圖。

在處理的過程中，機(jī)電專業(yè)較為關(guān)注的除了建筑模型的空間關(guān)系之外，還有一些梁、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位置和尺寸信息需要關(guān)注。

對(duì)于機(jī)電專業(yè)而言，結(jié)構(gòu)模型的信息要求不高。接到結(jié)構(gòu)模型之后，處理方式類似于建筑模型的處理。

3.2反饋建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)條件

前期條件主要為水暖電各專業(yè)的進(jìn)線位置，制冷機(jī)房、消防水泵房、變配電室、消控室或值班室等房間的位置和具體的要求。要跟建筑專業(yè)設(shè)計(jì)師落實(shí)是否達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求。這一點(diǎn)與二維出圖相同，這里就不再贅述了。

后期條件主要分為提設(shè)備洞口和管道橋架洞口。

1) 提消火栓、百葉、電箱等設(shè)備洞口

機(jī)電專業(yè)的設(shè)備洞口大多是在設(shè)備已經(jīng)就位的情況下才會(huì)提出，這時(shí)只需將機(jī)電的信息模型提供給建筑專業(yè)即可。建筑專業(yè)將暖通、給排水和電氣的圖紙鏈接進(jìn)建筑信息模型中，將所有百葉消火栓和電箱等設(shè)備在建筑的模型中打開顯示，其他則關(guān)閉。建筑等專業(yè)在無異議的情況下，在相應(yīng)的位置開洞處理，標(biāo)記洞口尺寸等。這樣就完成了設(shè)備開洞的步驟。

2) 提風(fēng)管、水管、橋架洞口

風(fēng)管的洞口都要提出與建筑專業(yè)協(xié)商，水管提洞情況較少，橋架洞口一般只提較大尺寸的，如300300以上的洞口，過小的洞口在施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)開洞即可。

其實(shí)設(shè)計(jì)過程中機(jī)電專業(yè)是將條件提供給建筑專業(yè)，建筑同結(jié)構(gòu)商量條件，最終確定條件如何實(shí)現(xiàn)。如基礎(chǔ)的提交采用制作一個(gè)簡(jiǎn)單的單元，提供簡(jiǎn)單的尺寸要求，其上的設(shè)備重量則提取自設(shè)備中的參數(shù)數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)的提取，應(yīng)保證設(shè)備的單元信息錄入到Datagroup中，這樣才可被建筑結(jié)構(gòu)正確的讀取。

4 分析與計(jì)算

AECOsim BuildingDesigner內(nèi)置的AES計(jì)算工具基于美國(guó)ASHRAE的負(fù)荷計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，采用熱平衡法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。該工具可以自動(dòng)識(shí)別建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，空間類型，讀取建筑構(gòu)件的面積、體積等數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算。

在AES中，如果有預(yù)先設(shè)置好的空間參數(shù)、材料、人員時(shí)間表等計(jì)算數(shù)據(jù)模板，就可以非?？旖莸挠?jì)算出房間的冷熱負(fù)荷，作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

5 機(jī)電內(nèi)部協(xié)同工作

5.1工作模型的拆分6.1.1拆分原則

由于Bentley系統(tǒng)對(duì)于文件關(guān)聯(lián)的追溯性較強(qiáng)，大型的項(xiàng)目就要拆分成多個(gè)級(jí)別分開建模。目前機(jī)電專業(yè)拆分模型可以按照建筑功能分開建模，具體拆分區(qū)域，可以和建筑等專業(yè)相統(tǒng)一;也可以分系統(tǒng)(分為給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)等)建模。這兩種建模方式各有利弊，不同的項(xiàng)目性質(zhì)可以采用不同的方式。如體量較大的建筑物，建議分區(qū)域建模，如系統(tǒng)工藝性較強(qiáng)，建議分系統(tǒng)建模，這樣可以提高設(shè)計(jì)的效率。

5.1.2文件命名規(guī)則

合理的文件命名可以加快文檔查找瀏覽以及識(shí)別的速度，而且應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目開始初期就將命名規(guī)則定義完成，機(jī)電專業(yè)的命名規(guī)則應(yīng)與建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)的對(duì)應(yīng)，專業(yè)間區(qū)分可用P代表給排水，M代表暖通，E代表電氣。

5.2機(jī)電專業(yè)模型搭建6.2.1機(jī)電設(shè)備單元的制作要求

AECOsim可用于制作機(jī)電設(shè)備的單元分為多種格式，普通單元cel，復(fù)合單元bxc，參數(shù)化單元paz，以及利用vba編程得來的參數(shù)化單元，其中需要根據(jù)設(shè)備類型的不同選擇合適的單元制作方法，才能在工作中提高效率。

對(duì)于普通設(shè)備，比如風(fēng)機(jī)水泵之類的設(shè)備，建議使用復(fù)合單元，使用它的原因是設(shè)備形體通常比較復(fù)雜，根據(jù)需要的設(shè)備來制作合適的形體，并配上合適的二維符號(hào)，既能滿足它在三維視圖中的樣式，又可以滿足出圖中的要求。

對(duì)于閥門管件這類設(shè)備，建議使用vba編程得來的參數(shù)化單元，因?yàn)樗ǔＰ枰凸艿肋M(jìn)行匹配并且通常布置在管道上，因此使用vba制作的構(gòu)件更能滿足要求。

電氣專業(yè)另外的要求就是設(shè)備需要參數(shù)化，一些電箱尺寸很靈活，總不能每一種尺寸的電箱都做一個(gè)復(fù)合單元來備用，所以就要做成可以在設(shè)計(jì)中隨意修改paz格式的參數(shù)化單元，為設(shè)計(jì)師提供方便，提高效率。

5.2.2參數(shù)的設(shè)定

BIM的核心是信息，BIM軟件在信息的儲(chǔ)存和管理的能力還是很強(qiáng)的。一些信息可以用來在圖紙以及設(shè)備中進(jìn)行表達(dá)，這就要求模型背后的數(shù)據(jù)必須合理及有效。

Datagroup屬性編輯

AECOsim的Datagroup功能提供了很多構(gòu)件屬性編輯功能，讓我們可以更高效的完成構(gòu)件屬性的編輯和管理功能，里面既可以讓屬性驅(qū)動(dòng)圖形，也可以對(duì)屬性進(jìn)行篩選并輸出設(shè)備表，這方面比傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)手工統(tǒng)計(jì)設(shè)備表要高效的多。

6 三維設(shè)計(jì)中圖紙校審

校審工作是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是減少設(shè)計(jì)失誤的最重要的一環(huán)。設(shè)計(jì)院一般要求內(nèi)部經(jīng)過校對(duì)、審核、審定三個(gè)校審環(huán)節(jié)，并且為了滿足質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，各級(jí)校審意見都必須進(jìn)行書面記載并存檔。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中，設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)人員將圖紙打印出來后送交校審人員，審核人員將意見和批注的圖紙一同交由下一級(jí)校審，直至審定完成，設(shè)計(jì)人員根據(jù)校審意見修改并收集校審意見存檔。

在進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)的過程中，同樣可以按傳統(tǒng)的方式將紙質(zhì)文件提交給校審人員以完成校審工作。由于協(xié)作設(shè)計(jì)本身基本網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，項(xiàng)目參與人員可以方便地訪問設(shè)計(jì)成果文件，所以校審工作也可以通過電子文件進(jìn)行，并且利用軟件的功能自動(dòng)化，減少一些工作量。

在利用電子文件進(jìn)行校審時(shí)，校審人員按照約定的時(shí)間訪問完成的設(shè)計(jì)文件，在有問題的地方標(biāo)記并標(biāo)明問題內(nèi)容。校審?fù)瓿珊髽?biāo)記和意見均保留在設(shè)計(jì)文件中，下一級(jí)的校審人員可以避免提出同一個(gè)問題，減少工作量。

全部校審工作完成后，可以自動(dòng)生成用于閱讀和存檔的電子表格，打印存檔。

7 結(jié)論

隨著全球信息化水平的快速發(fā)展，傳統(tǒng)二維CAD設(shè)計(jì)的弊端也越來越突出，BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用也顯得越來越迫切。然而目前我國(guó)BIM技術(shù)的發(fā)展尚處于發(fā)展階段，需要不斷的探索研究。

建筑設(shè)計(jì)在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里仍將脫離不了圖紙，也就是說圖紙是建筑設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。我們?cè)谑褂肂IM技術(shù)得到二維圖紙應(yīng)盡可能的滿足傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙顯示要求和繪圖習(xí)慣。三維設(shè)計(jì)在結(jié)果上和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)出的圖紙是一致的，但與傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)不同的是，我們所得到的二維圖形是靠三維模型生成的，而不是靠手工繪制的。

BIM是對(duì)工程項(xiàng)目信息的數(shù)字化表達(dá)， 它是信息技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)中應(yīng)用的新方向。由于我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)在BIM應(yīng)用方面還存在著諸多障礙，要實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的普及還有很長(zhǎng)很艱辛的路要走。本文是在實(shí)際項(xiàng)目基礎(chǔ)上，進(jìn)行探索總結(jié)歸納而得到的成果，無論是在認(rèn)知還是應(yīng)用方面，都具有一定的局限性，為了推動(dòng)BIM技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，我們只有結(jié)合BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀，繼續(xù)不斷的深入探索研究，認(rèn)真學(xué)習(xí)、努力實(shí)踐，盡快走出一條適合我國(guó)BIM應(yīng)用的發(fā)展之路。

BIM信息最大的價(jià)值在冗長(zhǎng)的建筑物營(yíng)運(yùn)階段，建筑物在其工程階段建置的龐大信息，是未來營(yíng)運(yùn)階段充份應(yīng)用的寶貴資源，綠建筑可持續(xù)經(jīng)營(yíng)所推動(dòng)的理想均需建筑物建置有詳盡的3D模型與信息關(guān)連的機(jī)制，方能發(fā)揮。以上就是機(jī)電專業(yè)有必要學(xué)習(xí)BIM專業(yè)技術(shù)嗎？更多建筑類精彩內(nèi)容可以關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校，也可點(diǎn)擊下方“免費(fèi)下載”領(lǐng)取自主學(xué)習(xí)資料。