BIM技術在建筑機電工程施工中的應用

[摘要]BIM技術是多維模型信息集成的技術，BIM技術中，建立信息模型是一切工作的基礎，數字化信息是模型的靈魂，協作是BIM技術中的重點，管理是BlM技術中的關鍵，本文論述了BIM技術在某機場機電安裝工程中的應用，以供參考。

[關鍵詞]建筑機電工程；施工階段；BIM技術

1、項目概況

本工程是某化工廠的二期擴建工程，建筑高度14.63米，地下四層，地上兩層。動力中心建筑面積8075平方米，建筑高度6.85米，地上地下各一層。信息中心建筑面積9050平方米，建筑高度38.3米，地上八層。

該化工廠的機電安裝工程包括常規的給排水系統、虹吸雨水系統、消防水系統、通風空調系統、動力及照明配電系統、消防配電系統、自控及智能化系統、直梯及扶梯系統、安防系統，自動步道系統等。

2、BIM技術在某機場機電安裝工程中的應用

2.1可視化設計驗證

根據二維設計圖紙，應用Revit軟件分專業建立整個項目的初始模型，并錄入構件信息。由于本項目體量較大，為了保證軟件運行流暢，將圖紙分為若干區域，分別建模，基于相同的標高和軸網，可保證模型相對位置的準確性。通過整合的三維模型，驗證原始設計的空間關系是否合理，管線有無錯誤遺漏。直觀的表現形式也有利于設計和施工方的協調溝通。

2.2碰撞檢測

模型搭建完成之后，利用Navisworks軟件進行碰撞檢測。碰撞分為硬碰撞和間隙碰撞兩大類，前者是指實體之間的交叉碰撞，后者是指實體之間并無交叉，但間距不滿足施工安裝需求。

將建筑結構、給排水、暖通、電氣、智能與信息化專業兩兩組合，分別進行硬碰撞和間隙碰撞檢測，生成檢測報告。對檢測結果進行歸類和分析，并提出修改意見，反饋給各專業設計師，一起協調修改。

2.3管線深化設計

根據碰撞檢測的結果，在滿足施工空間和檢修空間的前提下，對系統管線進行優化，優化模型必須滿足設計規范和施工驗收規范的要求。基于Revit平臺開發的綜合管線系統，能夠茌同一圖形界面中完成排布方案比較、安裝空間檢測和管線位置、標高調整。項目中，首先對管線、設備較多的重點部位進行深化設計。

化工站走廊內管線較多，且局部自動步道存在降板，不同區域吊頂設計高度不同，在管線排布時需考慮安裝空間和凈高要求。設計中通過改變風管、橋架尺寸或合理的移動管線位置來消除沖突，滿足空間需求。

生產車間區域工藝復雜，通過合模、機電管線的優化調整以及進行的模擬，制定出機電管線分段定位安裝，局部預留協調空間的方案，實現了安裝精度與現場變量的協調。

空調機房和動力中心層高較高，設備數量多，管道密集且尺寸較大，管道支架布置復雜，影響其他管線排布，交叉碰撞多。安裝時需考慮管道和設備的支吊架形式，留出足夠的設備巡檢空間。將Revit支架模型導入到PKPM中進行計算分析，確定支架形式及型鋼類型，根據支吊架形式，調整管道位置和標高，減小施工難度，增強穩定性。

2.4洞口預留

本項目中應用了某設計院開發的基于Revit平臺的插件，能夠識別模型中管道穿墻的部位并自動生成洞口，確保預留洞口的位置、數量和尺寸符合設計標準和后期施工要求，不漏設、錯設，根據模型和施工圖紙，可以在主體施工時做好洞口預留和套管預埋工作。因為BIM基礎應用階段提供的模型準確性較高，工程中預埋及預留準確性有了顯著提高，減少二次開鑿，提高了施工效率。

2.5出圖

傳統的二維設計中，經常存在平面圖與剖面圖表示的空間位置不對應的問題，因修改圖紙而導致的工程變更簽證，影響到施工進度。而應用BIM技術，各角度的圖紙都由三維模型生成，從根本上解決了這一問題，彌補了二維設計空間表現的不足。

經過管線優化、預留洞口生成、支吊架設計、工序模擬等步驟，設計成品質量大大提高，圖紙可直接用于指導施工。

2.6綜合管理平臺

團隊基于BIM模型和數據庫構建了可視化工程數據管理平臺，可以進行模型的管理與整合、項目基本信息的快速查詢、設備材料的數據統計，并關聯了施工過程中各類文件資料。各參與方可通過賬號遠程登錄，查看相關信息，后臺可設置備賬號的權限。機電安裝過程中各類資料隨時更新，方便進行項目管理。

2.7過程數據采集

由業主單位補充完善實際設備采購型號、廠商等信息，利用插件，根據清單對材料、設備進行編碼，在材料進場時粘貼打印好的二維碼。現場施工人員可通過移動端掃描二維碼獲得設備全部信息，指導施工安裝。由專人負責采集現場資料，并輸入綜合管理平臺，隨時更新，不斷完善BIM模型及其參數。為車間后期運維提供數據基礎，可實現對機電設備的運營管理。

3、應用效果

（1））相比傳統二維綜合管線排布，深化設計準確度提升約20%，深化設計時間減少10%，利用相關軟件進行三維綜合管線排布，對管道交叉多、吊頂空間狹小的區域進行合理布置，滿足吊頂設計高度。

（2）整合、優化機電管線，保證了工藝功能：提前發現并解決專業間的碰撞20余萬處，避免后期大量拆改：孔洞預留準確率顯著提高，避免后期二次開鑿。

（3）機電安裝嚴格按照BlM綜合管線設計圖紙及模型施工，化繁為簡，項目得以快速順利實施，安裝質量得到保證，整齊美觀：支吊架統一規劃設計、預制、安裝：通過三維施工模擬，實現了各區域同時施工、交叉施工的有序進行，無工期延誤現象，施工效率提升巧%，有效縮短項目建設周期。

結語：

在某化工車間機電安裝過程中，通過BIM技術的應用，構建了完整的三維信息化模型，不僅能夠指導現場施工，進行項目管理，更為后期運營提供了準確的工程數據。在現場施工過程中，BIM技術的應用實現了工程信息的創建、管理、共享與無損傳遞，減少了50-70%的信息請求、20-25%的各專業協調時間通過模擬施工進度、進行管線優化來指導精細化施工，縮短了工期，節約了工程成本，產生了良好的經濟效益，也提升了管理水平和管理效率。