BIM技術在機電施工中的應用研究

黃 德

(華潤有限公司，廣東 深圳 518000)

BIM技術指利用建筑物的各項參數信息構建數字模型，通過對該模型進行分析來完成施工圖紙繪制等準備工作的技術。在機電施工中，BIM技術的應用能夠輔助施工人員高效完成施工任務，有助于推動施工活動的安全進行。為此，施工單位需加強對BIM技術的研究，針對其中存在的不足進行改正，從而有效提高BIM技術的應用效果，為機電施工質量的提升奠定基礎。

1 BIM技術的應用優勢

1.1 有助于協同作業的落實

現階段，建筑行業科學技術水平逐漸提升，市場對建筑工程的品質要求也更加復雜，這使得建筑形態愈發向著多元化發展。在這種環境下，傳統的二維CAD圖紙已無法滿足當前建筑企業對設計、施工等環節的工作要求[1]。為此，技術人員需借助BIM技術，結合工程項目的各項信息，構建可視化的三維建筑模型，并在其中添加相應的數據與行為模型。從具體表現來看，BIM技術核心在于計算機系統根據不同的數據資源形成的數據庫，以便設計人員在設計方案時隨時調動該數據庫查找自己想要的信息，進而對設計方案進行動態調整，從而使其滿足工程的建設需求[2]。其中，在制作建筑模型時，模型中的信息除了要對工程項目的各項數據及參數等進行描述外，還需要包括完整的工程信息描述。此外，BIM建筑模型具有整體性，內部各個構件之間存在較強的聯系。這使得一旦有構件的信息發生了變化，與其發生關聯的構件參數也會隨之發生變化。另外，在生命周期的不同階段，技術人員也可以對建筑模型的參數進行調整，并利用BIM系統完成數據的輸入、更新、共享的工作，實現協同作業。

1.2 有助于提高現場管控的效果

一般情況下，機電施工因其涉及的專業內容相對較多，使得現場往往由不同的施工單位負責，這給機電施工的有序進行造成了阻礙[3]。現階段，對項目進行分包已成為各施工單位在執行工程量較大項目建設時的首要方式。但這一現象的發生也會使得施工單位無法對現場情況實施良好的控制，常有各分包單位受自身利益需求的影響而各自為政的現象發生。為此，BIM技術的應用能夠有效解決這一問題。在該技術的支持下，施工單位能夠對各分包單位進行統一管理，再利用科學合理的分包方式，使機電施工能夠得到穩步運行，對各分包單位的管控效果也得以提升。

1.3 有助于提升三維模型的直觀性

在應用BIM技術的過程中，技術人員首先根據建筑參數創設三維模型，再在具體的施工前，利用該模型實行虛擬施工操作，能夠將施工過程中可能發生的情況全面反映出來，以便相關人員根據虛擬操作結果制定相應的問題處理預案[4]。通過這種方式，當有施工問題發生時，現場人員能夠及時對其進行處理，有助于推動協調管理實效性的提升，也有利于對施工設計方案進行改進?；诋斍皺C電工程內部的各管線的排布方式，在進行機電深化設計的過程中，工作人員也可以利用創建BIM模型的方式，對現場目標區域的管線布設進行深化設計，并對各專業系統的優化設計進行充分考慮。同時，還需要根據相關要求對各環節的工作進行嚴格規范。在建設BIM模型時，應當遵循部件命名的規則，對不同的設備、管件進行準確命名[5]。特殊情況下，需對施工區域內相同的管線進行區分。此外，一般而言，設計人員不應當分開進行BIM模型建設，究其原因，不同團隊對設計意圖的理解存在偏差，很容易導致最終的設計結果出現差錯。

2 BIM技術的特點

2.1 可視化

從實際應用效果來看，BIM技術具有一定的可視化特點。對傳統的建筑機電工程建設來說，技術人員主要通過CAD軟件來繪制平面建筑圖形，再從不同的角度對構件的具體參數進行合理展現。在此過程中，相關工作人員必須強化自身的模型思維，通過想象力完成項目實體形態的構建[6]。這種方式僅適用于簡單的機電工程。隨著科學技術水平的不斷提升，當下的機電工程在規模、構造等方面相比以往有了質的提升，工程復雜度愈來愈高，圖紙繪制也愈發困難。為此，BIM技術的應用能夠輔助技術人員構建三維模型，從而將工程數據轉化為實際的工程狀態，有助于改善傳統平面圖紙存在的不足，進而為工作人員提供有效的參考依據，機電施工也得以有序進行。如圖1所示，在BIM技術的支持下，技術人員可以通過這種3D化的方式對現場情況加以把控，并能對施工過程中可能發生的風險進行分析研究，以保證機電施工的有序進行。

圖1 機電施工三維模型

2.2 協調性

對機電施工而言，其除了需要滿足本專業的工作需求外，還需要與土建、安裝等多個專業領域進行配合。從建筑工程整體施工情況來看，圖紙的繪制需要進行多方協調才能完成。且在機電安裝的過程中，技術人員應盡量減少與其他專業出現爭議。此外，BIM技術的應用還能實現機電安裝工序的協調配合，進而有效解決施工過程中存在的問題，并能對工程進度進行合理的規劃協調，以實現機電施工的穩定進行。

2.3 安全性

在施工前，BIM技術的應用可以輔助技術人員對現場施工的方案進行碰撞檢查，進而使工作人員對實際施工過程中存在的不足進行明確，并及時對施工方案進行調整，防止對具體的施工活動造成影響。另外，由于機電安裝設計的管道數量較多，一旦其中存在碰撞現象，就會給工程質量、進度等造成嚴重的影響。為此，通過BIM技術對設計方案進行碰撞檢查，能夠進一步提升布置效果。此外，在對管線空間布局進行優化設計的過程中，技術人員還可以通過對安裝高度進行調整等方式，對其中存在的沖突問題進行規避，避免發生返工現象，這也會給企業帶來經濟損失。

3 BIM技術在機電施工中的應用研究

3.1 在機電施工管理中的應用

通過以往的應用效果可知，BIM技術在機電施工中常被用于技術手段，主要通過提升企業形象、解決技術問題及改變管理流程等方式發揮自身的效用。然而，隨著時代的發展，當前的機電施工工程中對BIM技術的應用更主要在于解決現場的施工問題。這一現象的發生原因如下。第一，施工單位對BIM技術的認知不足，僅看到了其在解決機電施工問題上發揮的價值；第二，部分施工單位管理者未及時轉變自身的思想觀念，對人工操作在機電工程建設中的重要性過于推崇，沒有進行正確的判斷、選擇，進而導致BIM技術無法發揮自身的管理作用。從實際管理效果來看，若施工單位未將BIM技術作為管理方式，就無法對工程進度、成本等進行高效控制，進而導致經濟效益的提升受到阻礙。因此，施工單位需要采取適宜措施，以管理手段發揮BIM技術的效用。為達成這一目標，施工單位首先需要轉變自身的僵化思想，通過將機電施工涉及的各項內容納入BIM技術的管理流程中，利用該技術對施工現場實施有效管理，推動機電施工的有序進行。

3.2 在材料用量統計中的應用

在應用BIM技術構建建筑模型的過程中，技術人員需對其中的各項元素進行參數設定，并在模型繪制結束后，根據實際的建設需求對各施工環節所需的材料進行統計，從而有效縮短前期計算工作的周期，提高預算工作的效率，為后續項目管理的高效運行提供保障。同時，在建筑模型中，技術人員還可以對某些條件進行篩選，以滿足不同的建設需求。且在不同施工階段，后勤部門可以根據其具體需求來操作模型，從而獲取相應的材料數據。通過這種方式，物資招標工作得以順利進行，還能為庫房設置與材料進場計劃的制定提供保障。另外，在過去的工作過程中，常有憑借個人工作經驗來進行設備施工、材料領用等問題，導致機電施工的有效性相對缺乏。由此，當BIM技術得到應用后，管理人員就可以對材料計劃、設備施工、人員安排等進行精細化管理，從而有效提高施工過程控制的有效性，進而大大提高機電施工管理的效率。

3.3 在造價管控中的應用

在機電施工過程中，BIM技術的應用還可以輔助管理人員對工程造價進行管控。首先，施工單位通過BIM技術系統中自帶的造價軟件，根據預先構建完成的建筑模型開展“框圖出價”工作。通過這種方式，可以編制科學合理的工程造價，進而提高施工單位對造價控制的精確度；其次，在機電施工過程中，應用BIM技術可以輔助管理者對工程資金進行跟蹤管理，并通過及時更新等方式，使工程造價得到有效管控；最后，對機電施工過程中存在的設計變更現象，BIM技術會自動對變更部分進行造價計算，當有超出合理范圍的造價結果時，系統會發出警報。由此，企業可以對該變更現象進行處理，直至變更造價達到合理范圍后才會停止。在這種方式的保護下，機電企業的經濟效益能夠得到最優化保障。

3.4 在施工設計規劃中的應用

在機電工程施工過程中，任一施工環節的效果均有可能對工程整體質量造成影響，且在機電工程的后期應用中，由于電氣項目具有時效性較低的問題，使得其很容易引發停電、停產等問題，進而給企業帶來嚴重的經濟損失。同時，由于排水系統設計不夠規范，導致建筑內部設備極易被水浸泡而發生故障。為此，管理人員可利用BIM軟件，根據工程要求構建BIM模型。在此過程中，由于工作人員在進行協調安裝時常會應用加成直觀及直角彎頭等材料，使得管理人員需定期對施工現場進行質量檢查，并在開展工程施工設計的過程中，根據原有的CAD圖紙對工程量進行科學管理控制。此外，在實施數據采集時，BIM技術的應用也可以進一步提升成本控制操作的實效性，進而使機電工程的整體質量得到保障。

4 結 語

在當前的機電工程施工過程中，施工單位需加強對BIM技術的研究，采取適宜的措施提高其應用效果，從而輔助工程施工的有序進行，為后續工程建設提供保障。由此，本文對BIM技術在機電施工中的應用進行研究，首先對BIM技術的應用優勢與特點進行分析，提出了該技術在機電施工管理、材料用量統計、造價管控、施工設計規劃的應用措施，以充分發揮BIM技術的效用。