3D建模解决机电安装问题分析

近年来随着国民经济的飞速发展，城市建设进入了一个黄金发展期，涌现出无数的高层建筑甚至超高层建筑，伴随着人们生活水平的不断提高，这些建筑的使用功能在安全性、舒适性、便利性、信息性和文化性等方面得到了空前的提升。为实现这些强大的功能，不同的设计专业(建筑、结构、给排水和消防、通风空调、电气、智能……)都融入到一个设计案例中，虽然设计的过程中为了避免误差各专业进行了协同配合，但根据目前多个建设项目的施工中发现，传统的二维设计图纸在指导施工中仍不可避免的产生交叉干涉碰撞等问题。使得施工中多走了弯路，窝工、返工和材料浪费严重，无形中拖延了工期、加大了施工成本，而这些矛盾尤以施工后期的机电安装较为突出。如何能合理优化设计，减少上述问题达到提前预控的目的，成为现在施工企业努力解决的重要内容之一。

3D软件的出现，使不同专业基于同一个模型进行工作，简捷快速的实现了三维集成协同设计，使精益化施工成为可能。bim是建筑信息模型(BuildingInformationModeling)的英文缩写，该技术是对建筑工程实体与其功能的数字化表达。我们可以简单理解为“可视化的三维数字模型”。该技术的应用将成为未来建筑行业发展的趋势。由于该系统涉及的领域与涵盖的范围之广，且受专业人才，软件开发维护，硬件基础建设与培训投资等多方面的因素影响，建立全面完整高效运行的bim系统成为了一项系统庞大的工程，一般的中小建筑企业难以实现，甚至一些大型建筑企业在引入BIM系统时同样面临诸多难题，难以在短期实现。

但是，随着计算机3D软件的发展，3D建模技术对机电安装施工过程中的问题提供了另外一种解决方案，3D软件的掌握较bim软件更简单、易懂，施工中更能快速、有效投入使用。而实际上BIM系统中核心的重要组成部分之一就是基于计算机3D数字模型的建模，因此，在我们掌握计算机3D建模技术的同时，也是在掌握BIM技术的重要组成部分之一，为明天BIM系统的导入提供了技术基础。作为安装施工项目组成员，在工程施工中，使用了一款3D设计软件Pro/E，通过结合蓝图和业主对工程施工的一些要求，对工程进行了二次深化设计，完美的解决了在实际安装施工中常出现的几个问题，并通过应用总结了其发挥的作用与意义。

1)能够对二维蓝图转化为3D空间模型形成更加直观的表达;对安装施工的管道系统、通风空调系统、强弱电桥架及线路敷设的空间排布进行全面的核查，管线综合布置技术得以实现。对于施工蓝图，或我们所使用的二维CAD图纸，有它的局限性———即不能直观的反映出施工建设的实际情况，图纸管线的位置排布与标高的确定在实际施工中存在重合干涉问题，例如，二维水暖施工图的管道系统的位置与标高可能与通风系统图纸的风管或配电系统图纸的电缆桥架出现重合干涉问题，而实际施工中，只能依据图纸而不按照图纸的要求进行施工，这种情况，往往根据专业施工人员的经验来解决问题，或是施工队伍根据实际施工情况自行解决，上述解决问题的方式有可能因诸多其他因素考虑不周，而出现新的问题，这样的情况将造成项目资金、施工人员、时间的浪费，而产生这些问题的源头之一是图纸的设计问题。

2)可以提高材料在安装施工中的位置精度，降低由于施工精度偏差造成的返工，更精确的计算出各种材料的规格与用量，便于更加全面，精确的提供材料计划清单，使提出的材料计划更具准确性。编制材料计划是成本控制的依据，但材料计划仅是各种数据的汇总，有时只适合对项目进行宏观控制，对过程生产却起不到指导作用。

3)是设计更改，施工优化方案的可行性的依据，解决施工中面临的各种难题的有效工具。由于建筑生产的不确定性，安装施工中难免会碰到设计更改的问题，在设计变更过程中，由于二维图纸的局限性不能直观的反映出施工建设的具体实际情况，或涉及更改的内容未完全考虑到对整体系统的影响，即不同专业的设计方案因为某一方面的设计更改而造成施工中新问题的出现。针对上述情况，使用3D数据模型首先对原方案进行数字建模，将涉及的所有专业图纸的数据全部建立模型之后，再针对某项需要更改的内容进行更改，通过模拟由于技术更改后的“虚拟真实”的施工现场，分析确定更改方案的可行性，或对更改方案再进行优化设计，以便降低施工返工率，提高施工一次合格率。

4)成为施工设计文件的组成部分，配合技术交底文件，切合实际指导安装施工工作。有时，二维CAD图提供的信息并不能表达出安装施工的详细要求，因此，技术交底文件成为施工中的技术资料指导相关人员施工，但通过繁多的文字来表达复杂的设计方案或严格的技术要求时，3D图形无疑是解决上述问题的最好途径之一。通过3D数据模型保存指定施工部位的最佳视角图片，并打印生成彩图，配合技术交底文件，成为安装施工文件的组成部分，能够切合实际的指导安装施工工作。如图1所示为某项目1号楼－1层采暖、喷淋(主管)、消防、自来水、强弱电桥架排布截屏。综上所述，3D建模技术在机电施工中对于加快施工进度，保证工程质量，降低工程成本，提高经济效益具有十分重要的意义。在目前BIM软件相对复杂，不易全面普及应用的同时，3D建模技术将是一个很好的选择。