機電專業(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)的各個層次各個角落有許多考生對本專業(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BIM技術(shù)的發(fā)展尚處于發(fā)展階段,為了推動BIM 技術(shù)在機電設(shè)計中的發(fā)展應(yīng)用，本文以BIM技術(shù)在機電設(shè)計中的應(yīng)用為基礎(chǔ)，以Bentley公司AECOsimBuilding Designer軟件為設(shè)計平臺，對機電專業(yè)BIM設(shè)計流程進行探討。

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

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

1 引言

1.1 BIM設(shè)計的發(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)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對該工程項目相關(guān)信息的詳盡表達。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，并為協(xié)同工作提供堅實的基礎(chǔ)。建筑信息模型同時又是一種應(yīng)用于設(shè)計、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進程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險。BIM設(shè)計是應(yīng)用各種BIM設(shè)計軟件，進行建筑施工圖的設(shè)計，其實際上是對所設(shè)計的建筑工程的真實模擬，它包含了實際建筑物的所有真實信息，即從建筑工程項目的策劃、設(shè)計、施工、運營到拆除的全建設(shè)工程生命周期內(nèi)的生產(chǎn)和管理的數(shù)字化。BIM設(shè)計使建筑、結(jié)構(gòu)、機電等各專業(yè)基于同一個模型進行工作，實現(xiàn)真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計，使各專業(yè)能夠更好的配合，及時解決設(shè)計中遇到的問題，極大的避免了施工中的浪費。

1.2 傳統(tǒng)機電設(shè)計存在的問題

傳統(tǒng)機電設(shè)計還處于基于CAD軟件的二維的設(shè)計模式，CAD技術(shù)曾從手工繪圖中解放了設(shè)計人員，大大的提高了設(shè)計效率。但它仍然只是一個二維繪圖工具，無法成為智能設(shè)計工具，其主要存在的四方面問題有[4]：

工作效率低

傳統(tǒng)的機電設(shè)計，設(shè)計人員必須將設(shè)計的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)思好，再用線條繪制表達二維圖形，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電設(shè)計的優(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)計中常與其它專業(yè)發(fā)生沖突

機電各專業(yè)設(shè)計的內(nèi)容數(shù)量多，功能復(fù)雜，設(shè)計周期短，實際工程中容易與結(jié)構(gòu)梁及機電本身的位置發(fā)生沖突，有時甚至需要反復(fù)的管線綜合，常常會引起工程返工、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，對于大型復(fù)雜項目的設(shè)計，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)計資料分散在每個設(shè)計人員中，難以對其進行系統(tǒng)管理，而且數(shù)據(jù)的出錯率大大增加，數(shù)據(jù)的一致性和設(shè)計質(zhì)量得不到保證。

1.3 軟件選擇

Bentley公司的AECOsim BuildingDesigner雖然市場占有率不是很高，但其底層核心是受到建設(shè)行業(yè)普遍認可的三維設(shè)計平臺MicroStation，行業(yè)延展性較強，數(shù)據(jù)兼容性較好。依托項目文件管理平臺ProjectWise，能實現(xiàn)各專業(yè)，各階段人員實時參與，實時協(xié)同的BIM工作模式。

2 服務(wù)器項目管理平臺搭建與維護

2.1 項目文件管理的必要性

隨著項目的進展，項目過程文件逐漸增多，尤其在項目數(shù)量繁多的情況下，項目間來回工作，若沒有對項目文件有一個良好的管理，不僅僅會在尋找文件上浪費大量項目時間，同時也極易造成協(xié)同間發(fā)成不必要的錯誤。

對于文件和文件夾屬性自帶的是遠遠不夠的，管理平臺可以制作文件與文件夾的屬性模板，針對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，而且還方便對經(jīng)驗教訓(xùn)進行總結(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間后仍可以很快的找到所需文件，而且在工作協(xié)同時，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。使用管理平臺可以把文檔樹規(guī)范化，每次新建項目可自動生成規(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。

對于協(xié)同期間的文件間連接關(guān)系維護也是非常重要的，在平臺維護下，不僅可以在文件名修改和文件位移的時候繼續(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

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

3 適時對接建筑結(jié)構(gòu)信息模型

3.1獲取建筑、結(jié)構(gòu)信息

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

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，機電的設(shè)計才能得以正常進行。

獲取軸網(wǎng)標(biāo)高：

事實上如果設(shè)備專業(yè)和建筑專業(yè)同處一個工作環(huán)境中，軸網(wǎng)和標(biāo)高均為協(xié)同共享，在設(shè)計過程中，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)沒有同處于一個工作環(huán)境中，則需要手動來建立軸網(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來。參考時注意正確的調(diào)整嵌套的層級。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平面圖來作為機電專業(yè)的底圖。

在處理的過程中，機電專業(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。

對于機電專業(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)的進線位置，制冷機房、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)計師落實是否達到相應(yīng)的規(guī)范要求。這一點與二維出圖相同，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)就位的情況下才會提出，這時只需將機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現(xiàn)場開洞即可。

其實設(shè)計過程中機電專業(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現(xiàn)。如基礎(chǔ)的提交采用制作一個簡單的單元，提供簡單的尺寸要求，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 分析與計算

AECOsim BuildingDesigner內(nèi)置的AES計算工具基于美國ASHRAE的負荷計算標(biāo)準(zhǔn)，采用熱平衡法進行負荷計算。該工具可以自動識別建筑的圍護結(jié)構(gòu)，空間類型，讀取建筑構(gòu)件的面積、體積等數(shù)據(jù)并進行計算。

在AES中，如果有預(yù)先設(shè)置好的空間參數(shù)、材料、人員時間表等計算數(shù)據(jù)模板，就可以非?？旖莸挠嬎愠龇块g的冷熱負荷，作為設(shè)計依據(jù)。

5 機電內(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)對于文件關(guān)聯(lián)的追溯性較強，大型的項目就要拆分成多個級別分開建模。目前機電專業(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，建議分系統(tǒng)建模，這樣可以提高設(shè)計的效率。

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別的速度，而且應(yīng)當(dāng)在項目開始初期就將命名規(guī)則定義完成，機電專業(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機電專業(yè)模型搭建6.2.1機電設(shè)備單元的制作要求

AECOsim可用于制作機電設(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。

對于普通設(shè)備，比如風(fēng)機水泵之類的設(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，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，因為它通常需要和管道進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復(fù)合單元來備用，所以就要做成可以在設(shè)計中隨意修改paz格式的參數(shù)化單元，為設(shè)計師提供方便，提高效率。

5.2.2參數(shù)的設(shè)定

BIM的核心是信息，BIM軟件在信息的儲存和管理的能力還是很強的。一些信息可以用來在圖紙以及設(shè)備中進行表達，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)動圖形，也可以對屬性進行篩選并輸出設(shè)備表，這方面比傳統(tǒng)CAD設(shè)計手工統(tǒng)計設(shè)備表要高效的多。

6 三維設(shè)計中圖紙校審

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

傳統(tǒng)的設(shè)計方式中，設(shè)計完成后，設(shè)計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校審，直至審定完成，設(shè)計人員根據(jù)校審意見修改并收集校審意見存檔。

在進行BIM設(shè)計的過程中，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)計本身基本網(wǎng)絡(luò)平臺，項目參與人員可以方便地訪問設(shè)計成果文件，所以校審工作也可以通過電子文件進行，并且利用軟件的功能自動化，減少一些工作量。

在利用電子文件進行校審時，校審人員按照約定的時間訪問完成的設(shè)計文件，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)計文件中，下一級的校審人員可以避免提出同一個問題，減少工作量。

全部校審工作完成后，可以自動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)計的弊端也越來越突出，BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用也顯得越來越迫切。然而目前我國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)計在很長的一段時間里仍將脫離不了圖紙，也就是說圖紙是建筑設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)。我們在使用BIM技術(shù)得到二維圖紙應(yīng)盡可能的滿足傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙顯示要求和繪圖習(xí)慣。三維設(shè)計在結(jié)果上和傳統(tǒng)設(shè)計出的圖紙是一致的，但與傳統(tǒng)的二維設(shè)計不同的是，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是對工程項目信息的數(shù)字化表達， 它是信息技術(shù)在我國建筑行業(yè)中應(yīng)用的新方向。由于我國建筑設(shè)計行業(yè)在BIM應(yīng)用方面還存在著諸多障礙，要實現(xiàn)BIM技術(shù)的普及還有很長很艱辛的路要走。本文是在實際項目基礎(chǔ)上，進行探索總結(jié)歸納而得到的成果，無論是在認知還是應(yīng)用方面，都具有一定的局限性，為了推動BIM技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，我們只有結(jié)合BIM技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀，繼續(xù)不斷的深入探索研究，認真學(xué)習(xí)、努力實踐，盡快走出一條適合我國BIM應(yīng)用的發(fā)展之路。

BIM信息最大的價值在冗長的建筑物營運階段，建筑物在其工程階段建置的龐大信息，是未來營運階段充份應(yīng)用的寶貴資源，綠建筑可持續(xù)經(jīng)營所推動的理想均需建筑物建置有詳盡的3D模型與信息關(guān)連的機制，方能發(fā)揮。以上就是機電專業(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，也可點擊下方“免費下載”領(lǐng)取自主學(xué)習(xí)資料。