BIM 技術在建筑機電安裝工程中的應用探討

李惠銘

（正太集團有限公司，江蘇 泰州 225500）

1 BIM 技術概述

1.1 BIM 技術概念

BIM 技術就是建筑信息模型，通俗來講，是將建筑工程各階段的工程信息輸入模型，可以為實際施工提供參考，實現提升建筑質量的目的，在三維技術的協同下，可以實現收集工程數據來對施工建筑物進行實物模擬，最后，建立統一的工程數據模型。

1.2 BIM 技術的特點

（1）可視性：傳統的設計圖紙都是平面圖，都是有設計人員繪制出來的，但隨著建筑工程規模的不斷增加，設計圖紙涉及的面也越來越廣，相關人員的工作量也越來越大。這不僅會拖慢工程設計進度，還會使出現紕漏的概率增加。BIM 技術則可以將工程設計方案以圖像形式展現出來，具有可視化的特點，更便于找到設計不合理的地方。

（2）模擬性：BIM 技術的一大特點就是具有模擬行，可以通過模型的建立對整個機電安裝工程進行模擬，并據此來驗證工程的科學性和合理性，并判斷出工程設計方案是否可行。

（3）協調性。當前大多數建筑機電安裝工程的工程量都很大，為了保證工期，需要多個施工團隊配合施工，但不同施工團隊如何相互配合、共同完成整個工程是工程管理方比較頭疼的問題。BIM 技術可以通過數據采集和分析對施工內容和施工環節進行整合，對施工順序進行合理設計，保障工程管理的協調性和施工效率。

（4）信息全面性。在整個機電安裝工程中，所涉及的數據是非常多的，利用BIM 技術可以實現信息的統一管理。工作人員可以通過信息查詢來實時了解工程進度、檢查工程質量，降低工程建設中的問題發生率。

（5）周期全面性。機電安裝工程的環節較多，利用BIM技術可以進行進度查詢，了解整個工程的建設情況，提升工程質量，展現出BIM 技術的周期全面性。

2 BIM 技術應用在建筑機電安裝工程的重要意義

2.1 模擬整個工程項目，為施工提供有效指導

在建筑機電安裝工程中，應用BIM 技術可以實現對整個項目的模擬，一方面可以通過對模型的檢查分析發現平常不易察覺的問題，可以實時進行調整，實現工程施工方案的精準設計，同時，為整個施工提供有效的指導。

2.2 確保工程質量，節約施工成本

BIM 技術可以實現對工程數據的收集和整理，工作人員可以依照數據模型，結合現場的施工情況合理運用施工技術，保證工程質量。同時，BIM 技術的應用可以有效提高材料的使用率，對建筑材料進行精細預算，在為采購人員提供采購依據的同時，可降低工程成本，實現工程效益的提升。

2.3 優化項目管理流程

建筑機電工程具有工程量大、周期長等特點，因此，工程管理是整個工程的重中之重，它對工程效率有著很大影響。將BIM 技術應用到整個工程管理工作中，可以提高各環節、各施工單位的協調性，通過數據分析還可以對整個項目管理流程進行優化，實現控制施工成本的目的。

3 BIM 技術在建筑機電安裝工程中的應用

3.1 BIM 技術在前期設計中的應用

BIM 技術應用到前期設計中可以有效提高設計方案的合理性和科學性。在工程施工前，工作人員可以對整個施工環境進行考察，并根據實際情況進行方案設計，繪制相應的施工圖紙。當前機電安裝工程相對比較復雜，二維圖紙不能很好地將立體空間展現出來，因此，需要借助BIM 技術對施工圖紙的正確性進行驗證。具體可以采用碰撞檢測的方法，此方法可以將施工圖中線路、設備之間有空間沖突的地方展現出來，同時，給出更完善的走線方案，實現對前期施工圖紙的優化和改善。

3.2 BIM 技術在成本控制中的應用

以往的項目預算多是人工操作，不僅效率較低而且預算金額的正確性也不能得到保障。在項目的工程預算階段可以應用BIM 技術，一方面，可以依據工程的施工方案估算出整個工程的成本報價，科學合理地降低工程施工成本；另一方面，在用料方面可以實現管控，優化材料的管理方式，確保領料的科學性和合理性，最終實現成本控制。

3.3 BIM 技術在物料管理中的應用

建筑機電安裝工程中最大的支出就是材料的購買，加強用料管理很重要，可以有效防止因材料浪費造成的成本增加的情況出現。利用BIM 技術可以實現物料的集中管理，在工程初期可以對所需物料進行統計，一方面，減少工程前期造價的時間；另一方面，可以保障物料選擇的正確性以及物料的使用率。例如，對物料中三角形面積計算，BIM 技術自動執行s ＝(a+b+c)/2S ＝ah/2 的運算，最終轉化為＝a2sinBsinC/(2sinA)（a、b、c—三邊長，H—a 邊上的高，s—周長的一半，A，B，C－內角）。

3.4 BIM 技術在三維可視化技術中的應用

以往的機電安裝工程施工時，雖然同樣是依照設計圖紙進行施工，但完工后總是有與圖紙有偏差的地方。將BIM 技術應用到三維可視化技術中可以完美解決這一問題，通過信息化模型的建立，將整個施工方案用圖像形式展示出來，這相當于對工程做了一次現場指導，通過模擬工程進度和實際工程進度的對比可以快速找出工程建設中存在的問題，并采取相應的改善措施，確保施工的順利進行。

3.5 BIM 技術在協調管道安裝中的應用

建筑機電工程中最多的就是管網的鋪設，管網安裝鋪設的質量和進度會影響整個工程的進度，因此，確保管網的嚴謹性很有必要，BIM 技術在協調管網安裝中的應用可以解決很多問題，一方面，可以利用BIM 技術對管網的線路進行檢查，模擬機電安裝的全過程，確保管網安裝設計的合理性；另一方面，通過對現場數據的收集和分析，可以實現對管網安裝的實時監督，確保管網布設的進度。

4 BIM 應用實例分析

下面以某廠區的一間廠房為例，詳細講述BIM 技術在建筑機電安裝工程中的應用。該廠房的占地面積為5000 m2，需確保空調、產線設備、照明等的正常用電。本工程的機電安裝系統比較多，需要配備多個系統的管線，普通的二位圖紙無法清晰展現出管線的分布和走向，需采用BIM 技術進行碰撞檢查并對管線布設進行優化設計，BIM 的協同應用方案如圖1。

圖1 BIM 的協同應用方案

4.1 碰撞檢查

設計團隊利用BIM 技術對各系統管線的走向和排布進行模擬，確認標高、管線分布走向等數據后，將BIM 三維模型和土建模型進行碰撞檢測，累計發現125 個碰撞點，并記錄碰撞點坐標，進行修改優化。

4.2 深化設計

（1）查看管線排布情況。在完成碰撞檢測后，管線設計方案的碰撞問題基本得到解決，此時，可以從多角度對管線排布進行查看，標注更改過的碰撞點，并以此形成專業報告，由相關技術人員確認最終方案；（2）自動生成剖面圖。BIM 模型建立完成后，可自由選擇角度獲得剖面圖，可以有效提高工作效率；（3）進行孔洞預留。管線圖確定后，MagiCAD 可以自動生成孔洞位置及編號、尺寸等基本信息，施工中可作為參照。

4.3 BIM 技術應用效果

BIM 技術的應用可以快速確定管線的標高及交叉位置，找到“碰撞點”，避免重復返工的情況出現，為后期施工預留了大量時間，有效縮短工期。同時，利用BIM 技術可以提前發現并解決問題，避免后續施工出現問題引起成本增加。

5 結語

綜上所述，BIM 技術在建筑機電安裝工程中的應用越來越廣泛，為工程施工帶來了很大的技術支持。一方面，提高工程施工設計的合理性；另一方面，也提升了工程施工效率和施工質量，完成了成本的壓縮，很大程度上為做好機電安裝工程打下了良好基礎，推動了建筑機電安裝行業的發展。