BIM在机电安装工程中的运用

刘龙耀

【摘 要】在国家经济迅猛发展和人口不断增长的影响和带动下，我国的建筑行业迎来了发展的大好时期，建筑的工程数量和规模逐年扩大。机电工程是建筑工程中不可或缺的部分，机电工程的施工效率和施工质量与建筑项目有着直接的关联。在建筑机电工程建设中应用BIM技术可以提升机电工程的施工效率和工程质量。

【关键词】BIM；机电安装工程；运用

引言

建筑信息模型（BIM）技术，是将现代工业化大规模生产中运用的三维数字仿真技术应用于建筑领域的成果。BIM技术在西方已趋于成熟，但我国正处于起步阶段，现阶段我国各级政府也都在大力推广和普及这项技术。BIM技术在建筑机电安装工程领域中具有广泛的应用，可将原本只能通过CAD进行二维表达的安装图纸进行三维可视化仿真模拟，在设计阶段、施工实施前利用施工模拟，提前查找发现原来只有在安装施工过程中才能发现的管线碰撞等问题，进而优化设计、改进施工方案，减少甚至消除机电安装中出现的“错、漏、碰、缺”问题，最大限度地突破施工难点。

1 BIM技术的概念

BIM技术的具体含义为，将建筑设计和施工等阶段（包括筹办、设计、动工、运作等）的工程信息、建筑数据集成到同一模型当中，以便在施工过程中对其进行参考与运用，达到提升业内工作效用与最终效果的目标。借助三维数字技术，工程单位能够收集工程所需要的数据并对建筑物的实际信息进行模拟，最终建立协调统一的工程数据模型。BIM技术是三维数字技术在建筑机电安装工程中的直接运用，可减少工程所耗的资金，减轻对环境的污染，为工程如期竣工提供保证。

2建筑机电施工安装工程中BIM的运用

2.1碰撞检测

空间上错综复杂的管网，完全突破了二维图纸的空间概念，必须借助BIM三维模型来进行优化，才能更加准确地验证施工图纸的正确性。在机电安装工程中，碰撞检测主要是为了发现并纠正施工图中存在的各类管线、设备之间的相互干扰和“打架”的空间位置冲突问题。碰撞检测根据发生错误的类型，可以分为硬碰撞、软碰撞（间隙碰撞）和构件重复等三类。两个及以上的机电构件在空间位置上出现了相交、包含的情况被称为硬碰撞，两个及以上的机电构件在空间上未发生相交、包含关系，但是相互之间的间距小于某一预设值的时候，这种情况被称软碰撞（间隙碰撞）。机电设备及管道间按照规定都必须预留足够的空间用于安装及日后检修更换，间隙碰撞检测的作用就是确保各类构件都能留出足够的空间。机电构件在三维模型建立过程中发生多次绘制，导致构件在空间上完全重叠的情况被称为构件重复。构件重复在专业内和专业间建模时都会出现，例如电缆桥架在多个电气专业图纸中都有显示，工作人员可能会在每个电气专业图纸中均绘制一遍电缆桥架，在最后模型整合时就会出现构件重复情况的发生。构件重复会影响后期模型算量结果的准确性。

2.2 BIM技术在管线安装与建筑安全施工中的应用

除了前文提到的在工程施工技术设计和各项方案设计中的应用之外，BIM技术在管线安装与建筑安全施工中也发挥了重要的作用。BIM技术可以为施工单位提供有效的关于施工安全方面的信息。比如，技术人员可以在三维建筑信息模型上将施工过程中可能存在安全隐患的地方用不同的记号进行标注。这样一来，施工人员在进行施工的时候不但可以提高自身的安全意识采取一些保护性措施，而且可以及时的对标注地区进行安全排查，适当的设置一些安全设施，降低安全事故发生的概率。另外，BIM技术还能够应用于施工现场，通过和监控系统的结合，当检测到施工过程当中的某一环节存在安全隐患时，系统便会通过发出警报信号的形式来提醒施工人员注意现场安全。因此，将BIM技术应用到建筑机电工程当中，既节省了施工单位的时间和精力，又有效的提高了施工作业的安全系数。

2.3模型建立

BIM技术应用到建筑机电施工安装工程中通常表现为下列两种形式。（1）重复建模法。采纳设计人员提供的平面设计图纸，然后运用BIM技术构建出相应的三维立体模型。这是当前适用程度最高、应用范围最广的BIM技术建模方式。其最大的缺陷在于施行程序较为复杂。（2）直接建模法。利用BIM技术在设计的初级阶段就开始开展建模工作，正式施工后直接将已有模型引入到工程模型中。这一方法的优点在于省去了重复建模的步骤，缺点在于需要落实软件的交接与转换工作，复杂度较高、难度较大。不论选用哪一种形式进行建模，都会有将BIM信息进行转化的过程。因此，BIM模型内信息数据的更新与修订工作必须要贯彻到建筑机电施工安装工程的始末，保证数据库内信息的完整性与实效性。

2.4工程现场管理

BIM技術在建筑机电安装工程应用的过程中，其范围是非常广的，工程现场管理就是其中的一个，具体的应用从以下几点展开：（1）将智能手机和平板电脑与BIM技术结合，实时掌握工程现场安装的情况，获取现场各项数据和参数，并且将识别的数据和信息输入到模型中，分析其管理存在的问题，提出有效的解决方案，保证建筑机电安装工程现场的管理水平。（2）BIM技术可以对工程量进行有效的统计，并且合理的安排工作人员，避免频繁的发生工作人员调动，影响安装工程的进度。另外，会加强各个安装环节的衔接性，确保工程可以稳定、有序的展开。（3）将各项故障报告资料、检验报告、以及工程安装环节清单等方面，添加到三维模型中，可以更加直观分析建筑机电安装工程现场的情况，分析其中是否存在管理问题。另外，BIM技术具有良好的兼容性，可以将一些设备、材料的型号、功率、性能、厂家等方面信息，进行整理、归纳和存储，为工作人员在数据和信息查找方面，提供了便利的条件。

2.5 BIM技术在工程成本管理中的应用

现阶段，随着市场竞争激烈程度的提升，建筑工程企业想要实现更好的发展，除了要提升建筑工程的质量之外，还需要对工程的成本进行控制。在这样的情况下，建筑工程企业对于成本管理的工作更加重视。通过使用BIM技术，实现了将不同造价管理阶段的成本管理工作整合起来。（1）造价管理的设计规划阶段。在造价管理的设计规划阶段，主要列出了建筑机电安装工程的预算。利用BIM技术，能够在模型中直观的看到工程的总量清单，也能够查看到具体工程的参数以及设计参数。结合预算技术的使用，能够实现对建筑机电安装工程整体预算的确定。在基于BIM技术的软件平台中，包含着统计程序，相关工作人员能够更加快速准确的完成统计。另外，结合基于BIM技术的预算软件中包含的3D布尔运算，以及依照实际工程进行折减的功能，能够使计算出的工程量与实际的工程量更加贴近。（2）造价管理的管理运营阶段。通过在造价管理的管理运营阶段使用BIM技术，能够对建筑机电安装工程中不同环节的不同阶段的工程量进行精准的计算。当建筑机电安装工程中的工程量发生变化时，通过调整基于BIM技术建立起的模型中的各项参数，就能够同时完成对于原有工程造价的更改与计算。另外，通过使用BIM技术，能够对不同框架图下的造价进行核算，并依照特定的条件确定不同阶段下的工程造价，整体的提升了建筑机电安装工程造价管理的质量。

结语

将BIM技术应用到建筑机电安装工程中，能够有效提升工程管理的品质，提高施工项目的总体成效。

参考文献：

[1]莫世扬，陈宗科，陈晓波，等.BIM管理在机电安装工程中的应用与实施[J].自动化与仪器仪表，2017（02）：146-146.

[2]姜晓龙.BIM技术在机电安装工程中的应用研究[D].长春：吉林建筑大学，2017.

[3]杨海军.BIM技术在建筑机电工程中的应用[J].铁道建筑技术，2017，（08）：117-120.

（作者单位：中建八局第一建设有限公司）