BIM在機電安裝工程中的運用

劉龍耀

【摘 要】在國家經濟迅猛發展和人口不斷增長的影響和帶動下，我國的建筑行業迎來了發展的大好時期，建筑的工程數量和規模逐年擴大。機電工程是建筑工程中不可或缺的部分，機電工程的施工效率和施工質量與建筑項目有著直接的關聯。在建筑機電工程建設中應用BIM技術可以提升機電工程的施工效率和工程質量。

【關鍵詞】BIM；機電安裝工程；運用

引言

建筑信息模型（BIM）技術，是將現代工業化大規模生產中運用的三維數字仿真技術應用于建筑領域的成果。BIM技術在西方已趨于成熟，但我國正處于起步階段，現階段我國各級政府也都在大力推廣和普及這項技術。BIM技術在建筑機電安裝工程領域中具有廣泛的應用，可將原本只能通過CAD進行二維表達的安裝圖紙進行三維可視化仿真模擬，在設計階段、施工實施前利用施工模擬，提前查找發現原來只有在安裝施工過程中才能發現的管線碰撞等問題，進而優化設計、改進施工方案，減少甚至消除機電安裝中出現的“錯、漏、碰、缺”問題，最大限度地突破施工難點。

1 BIM技術的概念

BIM技術的具體含義為，將建筑設計和施工等階段（包括籌辦、設計、動工、運作等）的工程信息、建筑數據集成到同一模型當中，以便在施工過程中對其進行參考與運用，達到提升業內工作效用與最終效果的目標。借助三維數字技術，工程單位能夠收集工程所需要的數據并對建筑物的實際信息進行模擬，最終建立協調統一的工程數據模型。BIM技術是三維數字技術在建筑機電安裝工程中的直接運用，可減少工程所耗的資金，減輕對環境的污染，為工程如期竣工提供保證。

2建筑機電施工安裝工程中BIM的運用

2.1碰撞檢測

空間上錯綜復雜的管網，完全突破了二維圖紙的空間概念，必須借助BIM三維模型來進行優化，才能更加準確地驗證施工圖紙的正確性。在機電安裝工程中，碰撞檢測主要是為了發現并糾正施工圖中存在的各類管線、設備之間的相互干擾和“打架”的空間位置沖突問題。碰撞檢測根據發生錯誤的類型，可以分為硬碰撞、軟碰撞（間隙碰撞）和構件重復等三類。兩個及以上的機電構件在空間位置上出現了相交、包含的情況被稱為硬碰撞，兩個及以上的機電構件在空間上未發生相交、包含關系，但是相互之間的間距小于某一預設值的時候，這種情況被稱軟碰撞（間隙碰撞）。機電設備及管道間按照規定都必須預留足夠的空間用于安裝及日后檢修更換，間隙碰撞檢測的作用就是確保各類構件都能留出足夠的空間。機電構件在三維模型建立過程中發生多次繪制，導致構件在空間上完全重疊的情況被稱為構件重復。構件重復在專業內和專業間建模時都會出現，例如電纜橋架在多個電氣專業圖紙中都有顯示，工作人員可能會在每個電氣專業圖紙中均繪制一遍電纜橋架，在最后模型整合時就會出現構件重復情況的發生。構件重復會影響后期模型算量結果的準確性。

2.2 BIM技術在管線安裝與建筑安全施工中的應用

除了前文提到的在工程施工技術設計和各項方案設計中的應用之外，BIM技術在管線安裝與建筑安全施工中也發揮了重要的作用。BIM技術可以為施工單位提供有效的關于施工安全方面的信息。比如，技術人員可以在三維建筑信息模型上將施工過程中可能存在安全隱患的地方用不同的記號進行標注。這樣一來，施工人員在進行施工的時候不但可以提高自身的安全意識采取一些保護性措施，而且可以及時的對標注地區進行安全排查，適當的設置一些安全設施，降低安全事故發生的概率。另外，BIM技術還能夠應用于施工現場，通過和監控系統的結合，當檢測到施工過程當中的某一環節存在安全隱患時，系統便會通過發出警報信號的形式來提醒施工人員注意現場安全。因此，將BIM技術應用到建筑機電工程當中，既節省了施工單位的時間和精力，又有效的提高了施工作業的安全系數。

2.3模型建立

BIM技術應用到建筑機電施工安裝工程中通常表現為下列兩種形式。（1）重復建模法。采納設計人員提供的平面設計圖紙，然后運用BIM技術構建出相應的三維立體模型。這是當前適用程度最高、應用范圍最廣的BIM技術建模方式。其最大的缺陷在于施行程序較為復雜。（2）直接建模法。利用BIM技術在設計的初級階段就開始開展建模工作，正式施工后直接將已有模型引入到工程模型中。這一方法的優點在于省去了重復建模的步驟，缺點在于需要落實軟件的交接與轉換工作，復雜度較高、難度較大。不論選用哪一種形式進行建模，都會有將BIM信息進行轉化的過程。因此，BIM模型內信息數據的更新與修訂工作必須要貫徹到建筑機電施工安裝工程的始末，保證數據庫內信息的完整性與實效性。

2.4工程現場管理

BIM技術在建筑機電安裝工程應用的過程中，其范圍是非常廣的，工程現場管理就是其中的一個，具體的應用從以下幾點展開：（1）將智能手機和平板電腦與BIM技術結合，實時掌握工程現場安裝的情況，獲取現場各項數據和參數，并且將識別的數據和信息輸入到模型中，分析其管理存在的問題，提出有效的解決方案，保證建筑機電安裝工程現場的管理水平。（2）BIM技術可以對工程量進行有效的統計，并且合理的安排工作人員，避免頻繁的發生工作人員調動，影響安裝工程的進度。另外，會加強各個安裝環節的銜接性，確保工程可以穩定、有序的展開。（3）將各項故障報告資料、檢驗報告、以及工程安裝環節清單等方面，添加到三維模型中，可以更加直觀分析建筑機電安裝工程現場的情況，分析其中是否存在管理問題。另外，BIM技術具有良好的兼容性，可以將一些設備、材料的型號、功率、性能、廠家等方面信息，進行整理、歸納和存儲，為工作人員在數據和信息查找方面，提供了便利的條件。

2.5 BIM技術在工程成本管理中的應用

現階段，隨著市場競爭激烈程度的提升，建筑工程企業想要實現更好的發展，除了要提升建筑工程的質量之外，還需要對工程的成本進行控制。在這樣的情況下，建筑工程企業對于成本管理的工作更加重視。通過使用BIM技術，實現了將不同造價管理階段的成本管理工作整合起來。（1）造價管理的設計規劃階段。在造價管理的設計規劃階段，主要列出了建筑機電安裝工程的預算。利用BIM技術，能夠在模型中直觀的看到工程的總量清單，也能夠查看到具體工程的參數以及設計參數。結合預算技術的使用，能夠實現對建筑機電安裝工程整體預算的確定。在基于BIM技術的軟件平臺中，包含著統計程序，相關工作人員能夠更加快速準確的完成統計。另外，結合基于BIM技術的預算軟件中包含的3D布爾運算，以及依照實際工程進行折減的功能，能夠使計算出的工程量與實際的工程量更加貼近。（2）造價管理的管理運營階段。通過在造價管理的管理運營階段使用BIM技術，能夠對建筑機電安裝工程中不同環節的不同階段的工程量進行精準的計算。當建筑機電安裝工程中的工程量發生變化時，通過調整基于BIM技術建立起的模型中的各項參數，就能夠同時完成對于原有工程造價的更改與計算。另外，通過使用BIM技術，能夠對不同框架圖下的造價進行核算，并依照特定的條件確定不同階段下的工程造價，整體的提升了建筑機電安裝工程造價管理的質量。

結語

將BIM技術應用到建筑機電安裝工程中，能夠有效提升工程管理的品質，提高施工項目的總體成效。

參考文獻：

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[3]楊海軍.BIM技術在建筑機電工程中的應用[J].鐵道建筑技術，2017，（08）：117-120.

（作者單位：中建八局第一建設有限公司）