BIM技術在機電安裝施工中的應用

唐震霖

中國建筑第五工程局有限公司，江蘇 徐州 221000

目前，我國建筑行業正在蓬勃發展，但是在當前的工程建設中，機電安裝施工依然存在一些棘手的問題，對項目來說，依靠過去經驗化的管理模式往往會存在一定的施工難度及產生一些拆改問題。因此，要想改善這種現狀，可利用BIM技術對機電安裝綜合管線施工進行精細化管理。

1 BIM概述

BIM技術通常來講是在設計、施工、運營中全過程采用三維實時動態模型，對項目進行全方位管理。BIM理念核心解決的主要是工程效率的問題，BIM最大的特點是預測和控制。施工現場每發現一次問題，就可能造成返工、整改，影響施工進度，而采用BIM技術指導施工可以盡早發現問題、解決問題。目前許多施工項目中已開始推行并應用BIM技術，實現了精細化的施工過程管理。

2 傳統機電安裝施工中存在的問題

（1）美觀度不足。隨著經濟的不斷發展，各種建筑格局層出不窮，然而仍存在一定的問題，如公共區域燈具安裝偏位、噴淋頭安裝不合理、地下車庫部分線槽安裝地高低不一等，影響了整個工程的美觀度。

（2）各專業管線碰撞。機電工程各專業管線縱橫交錯，由于現場施工中存在較多的管線沖突，如風管與水管之間的沖突、水管與橋架之間的沖突、各專業管線與建筑主體之間的沖突，給現場施工帶來了更高的難度及層出不窮的各種問題，且會導致后期拆改，項目成本會無形地增加。

（3）預留洞偏位。對于機電安裝工程來說，預留洞口是一項重要的內容。不論是住宅還是綜合體建筑，均會存在管道或橋架穿墻的情況，如果預留洞口偏位或者遺忘未預留，會對后期綜合管線施工造成非常大的影響；如果有開洞尺寸較大的情況，嚴重時會使建筑主體安全性能下降。

（4）預制加工存在問題。機電安裝施工過程中，預制加工配件是必須經歷的步驟之一。傳統施工中，預制加工各專業配件時，對于預制的長度、深度、寬度、尺寸需進行實地測量，依靠的是舊時期的經驗管理模式，容易存在誤差、漏項及安全等問題，會影響施工后的美觀度，以及產生質量、安全問題，導致后期存在返工重新加工的問題，增加了勞動力成本及工程量，降低了施工效率。

（5）材料管理較難。因為機電安裝涉及各專業，所需的材料也較多，工序較為繁雜，所以材料管理是機電安裝施工過程中尤為重要的一項。目前的機電安裝材料管理模式比較單一，基本依靠庫房管理，采用出入庫記賬的方式記錄材料的使用情況，而且因為施工過程中的材料用量比較大，很難全部記錄在內，所以很容易出現誤差。并且，針對材料的使用情況，對于工作繁忙的現場管理人員來說很難做到面面俱到，會讓材料的管理及成本的把控難度增加。

3 BIM技術在機電安裝施工中的應用

3.1 碰撞檢測

碰撞檢測是指在將要施工的位置進行一次三維模型創建，提前發現各管線之間及結構之間的沖突。傳統工藝根據經驗施工，無法提前預知管線之間與結構之間的沖突，從而造成了后期大量的拆改問題。通過BIM技術創建模型，能使工程師身臨其境（見圖1），通過三維可視化的模擬，避免了管線之間的沖突、結構之間的沖突，同時細化了圖紙中看不到的問題，能及時進行施工方案的修改。

圖1 BIM技術創建模型

3.2 空間校核

空間校核是指對施工部位進行空間校驗，校驗主要體現在以下兩個方面：（1）可以清晰地體現出處理空間是否滿足現場綜合管線的施工要求，合理化布置管道的走向路徑，清晰地發現施工問題，并及時做出調整；（2）可以明確表現出凈高是否滿足施工要求、設計要求，提前測量出綜合管線凈高，明確哪些位置可以進行綜合支架排布，哪些位置需要上下疊放排布，達成了預制加工，減少了誤差、返工，降低了勞動力成本。空間校核見圖2。

圖2 空間校核

3.3 綜合管線排布

傳統的機電安裝施工過程中，根據過去的經驗施工是無法避免全專業之間的沖突的，但BIM技術的出現改善了這些問題。通過創建項目整體的三維模型，將建筑與機電放在同一模型中，可發現藍圖中無法體現出來的各專業深層次沖突問題，如地下室走廊、各設備用房因為空間狹小管線更多，所以牽扯到各專業更加復雜的綜合管線施工。

以走廊為例，牽扯到風管、水管、橋架3個專業綜合管線施工，若按照傳統施工經驗施工很難避免各專業之間的沖突，而采用BIM技術進行綜合管線排布（見圖3），以3D模型代替傳統平面圖，有效地解決了管道碰撞問題，在保證其準確度的同時還避免了返工拆改，保障了施工的質量且美觀度。

圖3 綜合管線排布3D模型

3.4 預算工程量統計

機電安裝專業具有多元化特征，各專業包含的材料配件數不勝數，比如橋架、管道及管道所需的大量配件，各專業所需用的設備等，傳統計算方法總是會有偏差、遺漏，無法進行非常精確的計算及材料計劃的報備。然而，使用BIM技術，利用BIM模型創建各專業工程之后，專業內含有的材料配件等均可直接提取并導出，進行精確的算量統計、核實，從而促進了材料管理的精細化。因此，對于現場管理人員而言，預算工程量統計減少了各類數據的工程量計算，同時讓管理人員對現場變更及施工成本更加敏感，能夠對分包進行實時監督，及時評估、把控成本。

3.5 可視化交底

為了更加保質、保量地完成工程施工，對施工管理人員而言，技術交底是工程施工前必須完成的一項重要內容，由相關專業的管理人員對即將施工的部位進行針對性、專業性的施工交底。然而目前的工程項目中，很多傳統的技術交底，如PPT交底、紙質版交底，大多是形式主義，使用千篇一律的文字、陳舊的圖片，枯燥乏味，達不到技術交底所需要的效果。為了改變這一情況，BIM可視化交底技術應運而生。

BIM可視化交底可以在項目全生命周期進行各項、各專業的交底，可以模擬整個施工過程，分階段、分步驟地進行交底。相比傳統的技術交底模式，可視化交底可以更清晰地指導施工人員進行現場施工，準備施工所需的材料、機具、設備，更高效地讓施工人員了解施工步驟、注意事項及施工重難點，這是傳統模式下技術交底所不具備的。

4 結束語

總而言之，BIM技術對于機電安裝工程施工來說，所發揮的作用是巨大的，保證了施工過程的準確性、可控性、及時性，提高了管理人員的技術水平及成本把控意識，真正做到了在降低施工成本的同時，增加了施工效率。BIM技術的應用將會成為機電安裝工程施工的主流，應用前景十分廣闊。