BIM管理在公建项目机电安装工程中的应用研究

裴志刚

（广东一也节能科技有限公司广东广州510000）

BIM管理在公建项目机电安装工程中的应用研究

裴志刚

（广东一也节能科技有限公司广东广州510000）

BIM技术也就是通常所说的建筑信息模型，它是一种全新的理念和技术，涉及到从建筑规划、设计到施工、运营维护等一系列创新和变革，对于实现建筑全生命周期管理，提高建筑行业设计、施工、运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化具有重要的应用价值，是建筑行业信息化的发展趋势。分析了BIM管理的技术优势和应用价值，并对BIM管理在机电安装工程中的实施内容和应用方法进行了探讨，希望对相关人员具有参考意义。

BIM管理；机电安装；建筑工程；施工信息

BIM技术是建筑业信息技术应用发展的必然产物，将其应用于机电安装工程中，有助于确保机电安装的施工质量，节约工程施工成本。基于此，本文着重探讨了BIM技术在机电安装工程中的实施内容和应用方法。

1 BIM管理的技术优势和应用价值

1.1 技术优势

1．1．1 全建筑信息

基于BIM技术的信息管理模型涉及建筑工程的所有参与者，包括客户、设计人员、施工单位、监管部门、运营单位等，并在相应的工程阶段传递给该建筑信息模型各类工程数据或信息。可见，BIM模型中的信息量大且种类多，主要包含了设计信息、生产信息、施工信息和运营信息。BIM管理模型的全建筑信息特点实现了用户按照权限范围自由查询建筑信息，并可修改完善相关信息，与其他专业人员共享。

1．1．2 全生命周期管理

一个建筑完整的生命周期是从规划设计、施工建造、后期维护到拆除改建结束，时间跨度可达几十年至几百年。基于BIM管理模型的统一性，相关人员可自由修改完善模型信息，因此，BIM技术的应用不受建筑生命周期的影响，可运用于任何阶段。BIM管理可结合建筑生命周期各阶段的具体需求，构建一个虚拟的建筑模型，为建筑信息的共享提供平台，实现建筑工作的协同性和共享性。

1．1．3 过程协同管理

与建筑生命周期管理相对应，全过程协同管理由所有参与人员，比如设计工程师、监管部门、运营商等共同管理。

1.2 应用价值

1．2．1 客户

BIM管理模型为客户提供了建筑设计投资回报分析的功能，可及时了解设计变化对投资效益的影响，为客户选择最佳方案提供依据；协助客户检测设计方案是否符合成本、节能、光照等方面的需求，确保招标文件的准确性；向投资单位、政府部门等进行直观的模型展示，缩短决策时间，避免不必要的理解错误问题等。

1．2．2 施工单位

BIM管理模型实现了整个施工过程的可视化模拟管理，及时反馈和完善施工问题；实时反馈建材质量、施工进度、成本控制等信息，保证施工的正常进行；实现了施工现场的动态跟踪，有效提升施工效率和质量等。

1．2．3 运营部门

关于建筑的后期运营管理阶段，BIM管理模型可实时反馈建筑物理或功能性能，比如酒店入住情况、商铺出租情况等；快速查找出后期维护问题的起因，及时进行修缮工作；提供了后期建筑收入、费用的财务分析功能，从而提高建筑运营收益成本等。

2 在公项目机电安装工程中的应用

2.1 BIM管理实现专业协同设计

机电安装工程是一项综合、复杂的建筑项目，涉及到许多部门和专业，因此，相互之间的协同合作是必须的。在传统建筑设计过程中，受二维图纸空间表达的限制，各专业或部门的工作有显著的先后关系。一旦某个专业或部门的二维图纸发生变化，相关的专业或部门的图纸也要随之发生变化，整个工作流程既费时又费力。

BIM管理的产生和发展促使各部门围绕统一的建筑模型展开工作。同时，BIM三维模型能直观地展示建筑细节，任何阶段的专业人员都可随时随地参与到设计规划之中，不仅最大限度地利用了资源和提高建筑设计效率，而且减少了后期各专业间的矛盾。

2.2 可进行机电管线碰撞检查

一般而言，各专业的设计图纸往往由各自的设计师完成，相互之间缺乏交流会导致管线协调工作难以进行。传统的管线协调工作往往是设计完成之后将各专业的设计重叠在一起，从而确定管线交叉位置，再根据优先原则调整管线，这种方式对机电安装工程的进度有很大程度的影响。

2．2．1 碰撞类型

碰撞类型一般包括硬碰撞和间隙碰撞2种：①硬碰撞，即实体在空间上产生交集。这种碰撞在设计初期比较常见，尤其是各专业未达成共识的情形下。②间隙碰撞是指2个实体在空间上未产生交集，但两者间距d大于公差T形成碰撞。

2．2．2 碰撞检测

碰撞检测一般包含单专业和双专业综合碰撞检测。单专业综合碰撞检测比较容易，只针对单一专业直接分析即可，以Navisworks软件举例，具体管道碰撞如图1所示，红色标志的排水管和另一标志管道产生碰撞。

图1 管道碰撞示意图

多专业综合碰撞检测是包含暖通、电气、给排水等系统相互之间以及和建筑间的碰撞。对于这种碰撞检测，一次全部检测往往会导致报告准确度不高，因此，可以楼层为单位适当减少检测数量。同时，还要考虑设计习惯，对相邻楼层管线进行检测。图2中红色标志的空调风管道和建筑结构梁产生碰撞。

图2 风管与建筑结构梁碰撞示意图

2．2．3 BIM管线协调方案

对于机电安装管线的协调，先借助BIM技术建立暖通、电气、给排水等模型，再将各模型整合成一个统一的模型，最后利用分析工具来检测管线碰撞并形成报告，但因为这种碰撞检测方式往往存在误判的可能性，所以，需要人为审核报告，并给出调整建议。

与传统管线碰撞检测方式相比，基于BIM的管线协调方案加强了各专业之间的协同性，降低设计失误的频率，很大程度上提升了建筑设计效率，但仍然需要大量的人工参与碰撞报告审核工作。针对这一问题，需要相关专家学者进一步细化建筑管线碰撞类型，扩大碰撞判断分析的标准范围，并提升计算机碰撞检测分析的智能性。

2.3 BIM管理实现施工组织模拟

2．3．1 应用优势

相比利用较为传统的二维或纸质图纸进行施工项目管理，利用4D-BIM更具有以下优势：BIM使用单独的数据源，保证了工程数据的准确与一致，有效解决了建筑施工各组织的信息协调问题；BIM可进行模拟实际施工，确定最合理的施工方案，防范于未然。

2．3．24 D模拟

基于BIM技术下的机电工程项目的4D模拟主要包括4D施工进度管理、4D施工资源管理、4D施工质量安全管理、4D施工场地管理、4D施工可视化模拟、4D施工优化分析等等几个方面。通过BIM模型4D模拟，可有效控制机电安装工程的进度、可全面管理机电安装工程的资源、可实时监控机电施工现场的安全、可直观展示建筑架构、可深入分析机电安装工程的优化问题等，弥补了传统机电安装的缺陷和不足，提高了机电安装的施工效率和施工质量。

3 结束语

综上所述，BIM技术以其直观的展现方式、各专业配合的协同工作模式、全面综合的信息管理方式赢得了用户的好评，被广泛应用于机电安装工程中。BIM管理在建筑机电安装工程中的应用可以使机电安装工程更快、更省、更精确，各工种相互配合更协调、更方便；BIM管理中的碰撞检测功能可以降低建筑风险，优化建筑施工流程，实现管理的精细化。随着社会的进一步发展，BIM技术作为一种新生的科技力量，必将推动建筑行业快速发展，并引起整个建筑生产方式的巨大变革。

［1］邓韬.浅谈BIM技术在机电安装工程中的应用［J］.建筑·建材·装饰，2015（21）.

［2］汪宝丹.BIM技术在机电安装工程中的应用［J］.环球市场，2016（34）.

［3］李慧.BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用研究［D］.郑州：郑州大学，2016.

〔编辑：张思楠〕

TU85

：A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.15.151

2095-6835（2017）15-0151-02