BIM 技術在機電優化中的應用研究

吳渭濤

（黃陵礦業賓館，陜西 延安 727307）

目前，我國建筑行業的發展中越來越注重對BIM 技術的應用，基于該技術的系統性、模擬性、可視化等優勢，可以在工程實踐尤其是機電優化中發揮良好的應用效果，有助于提升機電工程安全與布局的科學性，保證機電方案的優化，實現機電工程與其他工程的協調與配合，提升建筑工程的整體效益。

1 機電工程的特點和要求

機電系統的運行中包含了多個子系統的協調與控制，各個子系統之間存在著緊密的聯系，要保證機電工程的整體建設質量，就要對機電設備中所包含的各種管線加以科學連接。這也導致機電工程施工的難度加大，如果管線連接處理不到位，就會影響機電設備的正常運行，嚴重時還會造成極大的安全事故。在這種情況下，人們對于機電工程施工提出了更高的要求，需要相關的安裝人員具備豐富的專業知識與實踐經驗，實現管線布局的合理化。

2 BIM 技術的應用現狀

在建筑結構設計上，設計人員要率先考慮結構的可行性，隨后，再綜合考慮管線布設的合理性，如果存在碰撞問題，要及時加以處理。建筑工程項目的管線排布十分復雜，不僅需要自身布局的合理性，還要處理好與其他工程之間的關系。機電工程中存在管線的碰撞問題，而此問題在設計階段往往很難被發現，在后期的施工過程中一旦出現此問題，就會影響機電工程施工的進度。為徹底解決管線的碰撞問題，很多工程項目中逐步引入了BIM 技術。BIM 技術可以建立建筑信息模型，其中包含了工程施工的所有數據，該軟件本身還具備模擬性與可視化的功能，使得在工程施工中可以利用該技術做好工程的全過程模擬，及時發現存在的工程施工中存在的各種問題，保證工程施工的順利、有序進行。

3 BIM 技術在機電工程中應用的優勢

3.1 信息全面性

BIM 模型內部包含了工程的各種信息，能夠為工程人員提供較為可靠的數據信息，模型內部包含的工程信息種類多樣，且數據的準確性較高，因此，BIM 技術在機電工程中的應用具有信息的全面性調整功能。在實際的應用中，通過構建數據庫，相關人員可以在該數據庫系統中實現統一的管理。在該系統內，有關的工程信息、數據的查詢與檢索極為方便，可以為機電工程建設提供重要的數據支持。

3.2 可視化

與傳統的工程技術相比，BIM 技術最為突出的應用優勢就是其具有可視化功能，可以在模型內部輸入工程的有關設計信息，將工程方案的效果直接加以呈現。這種呈現方式更為直觀，相關的設計人員可以根據呈現的效果，及時進行設計方案的調整與優化。傳統的二維設計圖紙難以直觀呈現工程施工的實際效果，加劇了機電工程施工的難度，而BIM 技術在工程施工中呈現了立體模型，有利于機電工程施工的順利進行。

3.3 全生命周期

機電工程施工中包含的內容較多，且需要考慮的因素也較多，BIM 技術的應用能夠在機電工程施工中實現全生命周期的管理，發揮其良好的協調作用，實現對工程項目的規劃，達到成本、進度與質量控制的理想狀態。另外，BIM 技術還具有模擬性的功能，可以在模型中對各種設計方案加以比較與分析，從而選出最優的工程方案，保障機電工程施工的優化。

4 BIM 技術在機電安裝工程中的具體應用

4.1 碰撞檢查和布局設計

BIM 技術在機電工程中的應用主要體現在管線的碰撞檢查與布局設計上。BIM 模型內可以實現各種工程信息的統計與規劃。比如，以冷凍機房為例，BIM 技術可以實現對空調水、通風等系統的優化。在機電的安裝中，需要對BIM 流程加以深化，在管線交叉位置，要確定其標高的角度。BIM 技術的應用使得相關的工程設計人員可以準確掌握工程的基礎參數，以便于碰撞檢測的進行。

BIM 技術在碰撞檢測中的應用具有明顯的應用優勢，主要表現：（1）BIM 技術的應用突破了傳統二維圖紙的束縛與限制。傳統的二維圖紙中，設計人員只能通過對工程方案的計算與分析來獲得管線交叉的有關信息，這種方式加大了設計人員的工作量，且獲得的交叉情況的精確性不夠，難以準確配碰撞點的具體位置信息。而BIM 技術的應用能夠準確地找出其碰撞點，進而實現設計方案的優化。（2）有利于協調安裝。BIM 技術的應用使得工程師可以借助于Revit 軟件，將二維設計圖紙的有關內容按照相關的標準建立模型，充分發揮BIM可視化與模擬性的優勢，呈現三維的立體結構。因此，BIM 技術的應用極大地加強了機電工程不同構件之間的互動性，使得在管線位置、高度等的確定上精度更高，實現了工程建設中的協調與配合。（3）BIM 技術的碰撞檢測實現了管線布局的優化，在一定程度上實現了工程成本的節約，以某工程為例，管線優化效果如圖1 所示。利用Navisworks 軟件可以快速發現機電模型中存在的問題，從而將檢測的報告加以反饋，完善機電施工方案，施工開始之前處理好所有的碰撞問題，避免后期管線碰撞所引發的工程進度緩慢、成本加大。（4）BIM 模型中的三維動態呈現使得工程各方的溝通與協調加強，全方位、多角度地展現了機電工程的最終呈現效果，使得機電工程施工中各種問題能夠得到有效解決。

圖1 管線優化前后對比

4.2 合理處理數據資源

BIM 技術在機電工程中的應用還可以實現對數據資源的合理利用，使得工程單位可以嚴格根據工程設計的要求與標準加以實施，保證了工程的進度，有利于工程質量的控制。在機電工程的招投標階段，BIM 技術可以進行精確的計算，保證機電工程設計與施工方案的優化。一般情況下，機電工程施工管理主要包含了技術管理與經濟管理。比如，通過碰撞檢測可以獲得相對可靠的數據信息，有利于工程施工活動的順利進行。在機電工程有關材料的采購上，相關的采購人員要重視工程細節問題的處理，做好限額領料管理。機電工程技術人員要從整體的角度出發，對工程計劃加以科學規劃，保證每個施工環節的施工效果都可以滿足機電工程的基本要求。實際的施工中，相關的技術人員要重視對數據資料的采集，加強資料的審核，實現工程進度等的控制。

4.3 提升施工效率

BIM 技術在機電工程中的應用還大大提升了施工的效率。在機電項目實施中，項目負責人要充分考慮業主的需求。首先，工程項目人員要加強系統的優化管理，根據工程情況，建立完善的工程模型，實現各個子系統模型的建立。在機房布置中，要嚴格根據工程設計圖紙的要求，如果設計圖紙中的效果在BIM 模擬以后的效果不理想，就要及時進行方案的調整與優化。根據工程設計圖紙中的尺寸與標高等有關信息，深化BIM 模型設計，做好模型內容、深度設計等有關工作。在BIM 系統的優化中，相關的技術人員要在原有設計的基礎上進行改進，對機電工程中所包含的坡度、標高等有關參數加以調整，保障在BIM 模型模擬以后可以呈現最為理想的工程狀態。

4.4 開展施工規劃

機電工程施工與管網布局、給排水系統等有著緊密的關系，這就要求在工程施工中要結合工程的實際情況，做好相關的施工規劃，對機電工程的每個細節問題加以管理，一旦某個環節出現運行故障，可能會造成極大的影響。比如，如果電氣安裝存在問題，就會使得后期機電設備的使用中存在大范圍的停電現象，嚴重影響了工程施工的順利進行。再比如，如果給排水系統出現了問題，一些機電設備甚至會被浸泡與侵蝕等，影響了設備的穩定運行。因此，BIM 技術應用于機電工程項目中時，需要結合工程情況，建立相對完善的材料損益模型，一般多使用AUTOdeskRevit 和NemetschekAiiplan 軟件。在機電工程的安裝管理中，有關的技術人員要重點對彎頭、直管等特殊位置加以檢查，保證機電安裝中不存在任何的質量問題，發揮BIM 技術良好的監管作用。

5 結束語

隨著技術的進步，BIM 技術在工程項目中發揮著越來越重要的作用，實現了對工程全過程的監督與管理，其模擬性、可視化、協調性優勢明顯，可以實現設計方案的調整與優化。機電工程中BIM 技術的應用可以實現碰撞測試，實現管線布局等的科學性，在一定程度上保證了機電安裝的質量，實現了機電設備的穩定運行。BIM技術在工程領域的應用加快了建筑行業的快速發展。