BIM技術在大型城市綜合體機電安裝 工程中的應用淺析

宮 波

(身份證號：210624198411068210)

BIM即建筑信息模型，是指包含建筑全部生命周期有關信息的數據庫，BIM技術的應用可將建筑從業人員從復雜繁多的施工圖紙、數據中解放，通過形象化的立體模型可將建筑工程的全部信息加以承載，使專業人員以及相關人員之間的溝通交流更加方便，貫穿于建筑全部周期，可使建筑項目中因信息過多、信息丟失所造成的損失有效降低，可使建筑從業者的工作效率大幅度提升，顯著提高整個建筑業的工作效率。

1 大型城市綜合體機電安裝工程中BIM技術的重要性

大型城市綜合體機電安裝工程中工程機電專業系統多而復雜，就電氣部分中的弱電工程而言，包括廣播音響系統、視頻監控系統、出入口控制系統、電話通信系統、樓宇對講系統、定位系統、防盜報警系統等；就給排水部分而言，包括生活給排水系統、雨水排水系統、中水系統等；通風部分則包括防排煙系統、通風空調系統、正壓送風系統等。綜合性建筑空間的利用要求較高，專業管道所具有的安裝空間較為有限[1]。BIM即建筑信息模型是以建筑工程項目中全部信息數據作為模型基礎，建立建筑模型，并通過數字信息對建筑物的真實信息進行仿真模擬[2]。美國BIM標準定義將其分為三個部分，具體包括為；一是建設項目物理與功能特性的數字化表達；二是共享知識資源的有效載體，可將建筑工程有關的信息進行分享，為建筑施工從概念、建設、使用、拆除等全部生命周期中的決策提供可靠的信息資源；三是在不同階段通過BIM技術為不同利益有關方對建設信息進行插入、提取、更新以及修改工作提供便利，同時可對各自職責的協同作業有效反映[3]。

2 BIM技術的特點

在大型機電安裝工程，特別是大型綜合體建筑的機電安裝中，進行安裝設計過程中常出現各個專業設計師溝通銜接不到位，各種專業之間存在碰撞，例如在進行電氣、給排水、暖通等管道的布置過程，若恰巧碰上結構專業的梁板；樓層吊頂內各專業管道安裝時，按照圖紙進行綜合管網施工，常無法滿足建筑吊頂標高的要求。碰撞問題的發生主要與施工圖紙在繪制過程中均是由專業設計師進行設施，各專業設計師之間缺少交流，未能及時進行核對，進而導致碰撞問題的發生。在實際施工過程中常需要開展大量的協調工作，找到問題發生的根本原因，并及時采取解決補救的措施。但是，在實際工作中不是講碰撞問題通過協調解決就能真正解決的，而在機電安裝工程中采用BIM技術后，利用建筑信息模型的仿真模擬，可將機電安裝施工作預先可視化，為機電安裝過程中存在的凈空、使用面積等方面存在的問題及時發現并及時采取更改設計圖紙。BIM所具有的協調作用不僅可使各專業間的碰撞與凈空得到有效解決，也可避免現場施工過程中重復拆卸改造所導致的人工與材料的費用，節約施工成本，保證施工可一次成優，合理有序的開展機電安裝施工，使整個工程的施工得到保障，同時可有效縮短工期，為優質工程奠定良好基礎。

BIM技術所具有的可視性、模擬性的統一，可使施工的協調力度進一步增大[4]。BIM技術不僅簡單對建筑物模型進行模擬設計，而是通過模擬將真實世界中無法操作的事物加以模擬成像在人們面前。例如，施工過程中所采用的專業安裝圖紙，只是將各個構件的標高、尺寸、位置等應用簡單的線條加以描述表達，理性思維較強、空間思維能力較弱的施工人員無法僅根據圖紙想象到建成以后的實際情況，因此，在施工過程中出現碰撞事件在所難免，而采用BIM技術時可為施工人員提供一個可視化思路，將以往線條構件圖形通過模擬方式形成一種三維的立體實物圖形，可使同構件間的互動性、反饋性的可視化進一步加大，從而出具管線的預留位置與排布的直觀圖，通過模型模擬也可使大型建筑物機電安裝工程的整體協調性進一步加大。

3 BIM在大型城市綜合機電安裝工程中的優勢

3.1 精確計劃，降低成本

BIM所具有的參數化特點可使建筑構件直接生成相應的物料清單，在施工前制定精確的人才計劃，并提供有效的實施準備計劃支持，是資源的重復采購大幅度減少，通過限額領料，可為損耗率控制提供有力的技術支持。

3.2 三維校對，虛擬施工

過去所應用的二維導線標高位置多依靠施工人員肉眼直接觀察，憑自身經驗去想象分析，無法進行全方位分析，對于碰撞問題也無法有效避免[5]。BIM技術可通過多專業疊合的協同模擬及建模過程，同時也是一次全面的“三維校審”過程。三維可視化功能加之時間維度，可開展虛擬施工。對于施工計劃與實際進展進行置換快速的對比分析，同時開展有效協同作業，參建各方也可對機電安裝工程中各項環節中存在的問題與情況加以了解。通過BIM技術的三維校對，施工模擬，可最終確定施工方案，并開展精細化施工，使大型城市綜合體機電安裝施工的整體質量大幅度提升，降低質量問題與安全問題的發生概率。

3.3 碰撞檢查，較少返工

在大型城市綜合機電安裝工程中利用BIM技術建模，可根據設計施工圖紙按照真實尺寸建模，將傳統線條表達所省略的部分加以體現，例如管道材質、尺寸、標高、外保溫等數據均可有效展現。利用BIM中的三維技術也可對碰撞進行檢查，將所有專業均放在同一模型中，對專業協調結果進行全方位檢查校正，對專業間的碰撞、高度上的沖突提前加以了解，并根據所存在的問題對施工方案加以優化，降低建筑施工階段因錯誤所造成的不必要拆改，同時降低返工的可能性，同時具有優化凈空的作用，優化管線排布方案，可減少返工與整改，提高施工質量與施工進度。

3.4 沖突調用，決策支持

BIM數據庫中數據具有可計量的特點，BIM項目基礎數據可在各個管理部門之間實現共享與協調，工程量信息可根據時空維度、構件類型等進行匯總、拆分、對比分析等工作[6]，同時利用三維建模可在任意位置進行大樣剖切，或者顯示軸側圖大樣，相比于傳統圖紙所表現的數據信息，應用BIM也可通過局部剖面、局部軸側圖，對施工中的管線關系加以明確，為領導層的決策提供有利依據。

4 結束語

在大型城市綜合體機電安裝施工中BIM技術的應用具有協同性、可視化、模擬化、優化型、可出圖等特點，同時通過BIM技術的應用可加大施工過程中的協調力度，通過精準的計劃，減少施工中不必要的浪費，通過三維校審，虛擬施工也可提高施工質量，提升施工安全性，降低各專業發生碰撞的可能性，降低返工，同時對沖突加以調節，為領導層決策的制定與下達提供有利參考依據。

[1] 沈逢平.BIM 技術在大型城市綜合體機電安裝工程中的應用淺析[J].建筑工程技術與設計,2016(34).

[2] 謝明生,陳朝靜.超大型綜合項目機電安裝技術研究[J].建材與裝飾,2015(49).

[3] 鄧艷海.淺析商業綜合體建筑機電安裝技術與質量控制[J].建材與裝飾,2017(33).

[4] 朱明華,鄭雅靜,張秀川,等.結構加固技術在大型城市綜合體中的應用[J].天津建設科技,2017,27(4):14-18.

[5] 彭萍.城市綜合體機電工程"二次經營"的分析[J].房地產導刊,2016(20).

[6] 潘佳良.城市綜合體機電項目設計管理研究[D].北京交通大學,2016.