論BIM技術在機電設備安裝專業的深度運用

宋季瑋 何小勇

摘? ? 要：建筑信息模型（BIM）是將建筑或工程數據數字化的一種新型工具。通過建立對建筑及建筑過程進行BIM，模擬建筑的信息，提供可視化的、可優化的虛擬建筑模型，可大大提高施工質量，減少返工次數。還可以準確計算工程量，控制項目成本，減少資源浪費。本文就BIM技術在機電設備安裝專業的應用進行了研究，為相關研究與實踐提供借鑒。

關鍵詞：BIM技術;機電設備;安裝

1? 綜述

在機電設備安裝過程中，相關技術人員利用BIM技術，通過建立詳細的三維模型，準確掌握機電設備的三維和在建筑中的定位尺寸，從而更好地指導施工過程，減少返工，降低機電設備安裝成本。另外，將BIM技術應用到建筑機電設備的安裝施工過程中，一方面可以實現碰撞分析、管道分布分析等，另一方面通過可視化模型，可以機電設備的安裝過程和管理過程，從而改善機電設備的使用效果，延長機電設備使用壽命，達到機電設備安裝過程的全流程優化。此外，在施工過程中，施工單位可以按照BIM技術的模式，按時組織設備和材料，有計劃地組織勞動。這樣可以詳細分解整個施工過程，使施工過程有序進行。因此，BIM技術在建筑機電設備安裝中的應用，將給建筑的施工帶來各種便利和效益。開展這一研究具有重要意義。

2? 機電設備安裝特點及BIM技術在機電設備安裝優勢

機電設備的安裝是一門涉及面廣、涉及學科多，對工程的技術要求也非常嚴格的專業。建筑機電工程包括：水電、空調、通風、供暖、安防、中央控制、綜合布線等，主要具有以下特點：

（1）安裝工程涉及各個工作面，協調難度大。

（2）施工涉及的技術含量高。目前，大多數電氣設備實現了自動控制和網絡信息傳輸。各設備的參數和安裝質量要求各不相同，對機電設備安裝專業技術人員的要求極高。

（3）施工過程中，施工各方須通力合作。由于機電設備的種類繁多，工序復雜，需要各個施工方協調施工流程，合作安裝、調試。

（4）機電設備安裝全流程需進行監管，在采購、安裝、調試、運行的各個階段需進行實時監控，防止管理不完善導致成本增加。

在機電設備安裝工程實踐中，采用BIM技術具有以下優勢：

（1）高度可視化：在機電施工設計圖中，標準預制管道往往采用線性化的形式表示，各專業管道通常布置在同一高度，可視化程度極低。在傳統的施工過程中，首先要在施工現場建立模型，然后進行對比和修改。這一過程反復循環，耗時耗力。然而，機電設備安裝過程中通過采用BIM技術，根據每個標準管道的性質構造BIM模型，在系統中對管道進行了明確定義，設計好管道的布局和連接方式，然后根據施工現場條件選擇合適的模式，可以顯著減少人力、物力、財力資源，縮短工期，顯著提高施工效率。所構建的三維物理模型具有可視性，使項目設計、運營和施工能夠在視覺條件下進行，有利于項目討論和溝通決策。

（2）高度協調性：在機電工程建設中，涉及水、熱、電、智能設備、通信設備等各種管道，不同行業的管線、設備往往不兼容。通過BIM技術建模，對施工現場的管線布線進行全程模擬。在施工前發現可能的沖突并提供解決方案，使各種管路設計更加合理，提高項目施工效率。通過BIM對施工過程進行有效協調，可以顯著減少或消除因各專業機電設備不兼容產生的“打架”現象。

（3）高度優化性：通過BIM系統提供的匹配優化工具，可以對機電安裝過程相關內容進行優化，如根據模型給出的各種信息對機電設備的幾何尺寸、走向，變更信息等進行優化。

（4）可導出圖型、報表：可通過BIM系統導出碰撞檢測報告、綜合結構圖紙等實際施工圖，為施工人員提供方便，并指導設備安裝人員的進行機電設備安裝。

3? BIM技術在機電設備安裝專業的深度應用

3.1? 設備集成

在機電設備安裝與施工過程中，機電設備安裝人員與土建系統人員可能存在溝通障礙，導致圖紙更改和工程返工。在機電安裝項目中引入BIM技術，可以在施工前進行機電設備與建筑的集成三維建模，將二維圖紙轉化為三維動態模型，實現各種專業、系統的操作。然后使用虛擬模型執行管道的沖突檢查。這樣可以提前了解機電工程中各種管道和建筑結構，以及管道之間是否存在碰撞沖突，在施工前協調各專業，更改圖紙，降低返工率。減少由于返工造成的工期延誤與財產損失。

3.2? 工程量統計應用

主流BIM軟件支持工程量統計應用功能。采用BIM技術進行工程數量統計，需要完成機電設計管道的優化，完成三維建模后，利用各分區機電設備的統計數據，來對各專業主要材料用量和輔助材料用量進行細致統計。機電設備安裝BIM化后，只需設置分區、設置材質類型等信息，即可輸出相應的報表文件。既可以統計材料類別，也可以統計材料數量，為施工及工程量結算提供方便。

3.3? 施工組織模擬

施工組織模擬是BIM應用的一個重要方面。對于復雜的機電設備安裝項目來說，BIM模擬極大地方便了管道安裝過程。在傳統的機電設備管道安裝流程中，專業安裝人員會根據自己的經驗進行安裝，不能保證與BIM模型中的管道走勢相同與高度集成化。另外，若安裝工人不熟悉安裝順序，施工順序顛倒，將極大地增加施工難度，甚至造成設備損壞。利用BIM技術進行施工組織模擬，提前確定科學合理的施工方案，并對安裝過程中可能出現的問題進行預判，出臺應急預案，根據施工方案進行現場施工，極大地降低了安裝過程中事故發生概率，避免了經濟損失。

4? 結語

采用BIM技術優化機電設備安裝過程，可優化管道布置，實現專家協同工作，進一步縮短安裝時間;BIM技術提供的碰撞檢測功能可以減少管道之間的交叉，避免因返工造成的損失;通過施工模擬，優化了施工方案，使安裝過程更加合理，提高了施工現場的管理水平。

參考文獻：

[1] 姜曉龍.BIM技術在機電安裝工程中的應用研究[D].吉林建筑大學，2017.

[2] 宋玉石.BIM技術在公共建筑機電設備安裝工程中的應用研究[D].鄭州大學，2017.

作者簡介：

宋季瑋（1986—），男，漢族，江蘇啟東人，本科學歷，助理工程師，研究方向：機電工程。

何小勇（1986—），男，漢族，山東泰安人，專科學歷，助理工程師，研究方向：機電工程。