BIM技术在机电工程中的应用研究

刘超

摘要：高层建筑结构特殊，在机电安装中容易遇到许多困难，如何控制好机电安装质量、工期、安全和建设成本，是安装施工过程中必须解决的重要问题。当下，数字化、信息化已经成为建筑行业未来发展的主要方向，是行业竞争力和创新力的直接体现。作为实现建筑业现代化的重要抓手，BIM技术在工程建设全寿命周期中的应用将极大推动建筑行业发展质量变革、效率变革和动力变革，对推动行业高质量发展具有重要意义。

关键词：BIM技术;机电工程;建筑

中图分类号：TU973 文献标识码：A

引言

近些年来，BIM技术逐渐在建筑行业得到广泛应用，随着其推广面的不断扩大，其新型的应用理念也渐渐被建筑行业认可，应用，其价值也逐步在近几年的建筑工程中得到充分的应用。BIM技术与以往传统的建筑技术截然不同，无论是设计还是施工方面都有了很大改善。传统的施工模式是根据现场的实际施工情况进行一些调整，而现在，则可以通过线上数据分析来完成施工情况的统筹，以前进行三维模型建设，为建筑工程提供了诸多方便。

1 BIM技术的含义

BIM技术也就是建筑信息模型（Building Information Modeling），也叫做建筑信息化管理，通过对建筑各项信息数据的收集整合，运用相关的信息技术对建筑物现有真实信息进行仿真模拟，再加以三维建模，从而完成物业管理、设备管理、工程化管理。BIM 技术同时具备信息的一致性、完备性、关联性、协调性、模拟性、可视性、可出图性、优化性等多重特点。BIM技术进入我国已经有十几年了，其本身经历了多个阶段，从一开始的无人问津到后来有人慢慢试水，从后来的盲目追捧到现在的理智对待。各地区以及各公司或者说各专业间对BIM技术的应用能力参差不齐，但是总体是在一个发展的阶段上。

2 重要性

我国在发展的过程中不断追求科学技术的革新，在新形势下，建筑机电工程也在不断地发展。BIM技术在很多领域都得到了使用，同样也使用到了建筑机电工程当中，并且发挥着十分重要的作用。建筑机电的安装工程存在着以下的特点：工作面较大，施工范围较大等。技术人员在进行安装的过程中就要考虑到实际情况，需要选择合适的安装技术以及安装工艺，这样才能最大程度上保证机电安装工程的质量。BIM作为一项管理手段，将它运用到机电工程当中能够提升工作的效率，提升材料的使用效率，减少材料的浪费，很大程度上降低了施工的成本。

3 BIM技术在建筑机电工程中的应用

3.1 建立三维模型

机电BIM工程师基于各专业设计师提供的二维图纸进行建模。创建土建工程模型;将机电工程中不同专业的设备、管线形成其相应的族库;通过与各专业设计师的沟通，逐步完善各自的三维族库，保证各系统模型的完整。在搭建模型时，机电BIM工程师需录入合同采购单价、材质、供货商等信息，以便编制合理的生产进度安排、精细化成本管理，同时奠定良好的运维基础。

3.2 在管线优化设计

由于管综项目中管线系统复杂，因此需要根据项目所处的阶段不同、专业分工不同、房间使用特殊性不同等多种情况，建立众多的子模型。同时也需要在局域网内建立一个中心文件作为数据平台，方便模型信息的共享，让各参与方能够及时沟通交流，而且此数据库对于以后实现碰撞检测、管线优化、提取工程量、保证施工进度、质量、资料管理等都起着不同小觑的作用。在此之前，首先需进行单独优化设计。同样，在保证医院项目的特殊规范和要求的前提下，设计需要考虑施工先后顺序和管线综合优化的原则，重新制定合理的施工方案，深化各专业管道的最终信息，优化公共区域的净高，例如，针对于医院中心供应室等场所的排水管径不能够超过DN75;其次，气体释放口的安装距离不能低于0.20m等等。通常，一般管综设计优化的原则有：大管优先，小管让大管;有压管让无压管;低压管避让高压管;常温让高温低温管等。

3.3 可视化设计提高空间运用水平

可视化设计的含义就是设计者通过三维建模以及平面图设计，对仿真参数的合理性进行研究探讨，对于其中不合理的地方进行改正。三维建模能够较好的简化原有机电管线的分布，通过对于机电管线的全方位立体化展现，从而更好地研究机电管线的空间分布情况，同时还可以恰当利用Revit MEP模型，对于其生成的物体剖面图进行分析研究，并且能够根据剖面图带有的材料、参数等信息更好地模拟出机电管线的立体位置。这样形成的可视化模型，能够对于剖面、平面、三维模型都有一个较为直观的呈现，从而更好地展现设计师的设计理念，也能让施工人员更为清晰地理解设计师的意图，使得相关信息更加准确地传递，避免由于图纸不清晰而导致的施工效率低下，工程效果较差。

3.4 在设备吊装中运用

BIM机电工程专业与其他各个专业施工之间经常存在着一些碰撞问题，尤其是建筑物的地下室位置，管线种类繁多，分布密集，施工难度高，安装过程中极易发生管线、管道碰撞问题。除地下管线外，机电设备吊运安装也经常发生碰撞问题。为了防止产生吊装碰撞，施工前需要通过BIM技术对吊运过程进行施工动画模拟分析，演示在最不利情况下，玻璃幕墙施工时所搭建的平台是否影响钢丝绳和各类设备、材料吊运。在机电安装行业内，使用BIM技术是一种较为可靠的模拟手段，尤其是管道密集区域。在超高层建筑物机电设备吊装施工方面，BIM技术的应用才刚刚起步。利用BIM技术能高效完成设计图及节点任务，根据楼层高度和位置进行优化设计，可以达到提高安装质量的目的。

3.5 模型云应用

BIM技术可以进行某些云计算，能够有效地促使施工过程合理化。BIM技术的模拟模块可以将建筑的各种信息进行提取并建模，这一内容有着较高的硬件要求，通过云可以实现机电工程设计模型和建筑。对于施工对象，通过施工过程模型的模拟和演示，结合施工现场的实际环境，确认施工方案以及實际需求，从而指导施工现场的人员、材料、安全、进度和质量。通过以上分析和工程实践测试，可以得出结论，BIM技术可以从根本上解决传统项目管理方法的缺陷，并在工程管理中显示出其优势。BIM技术在机电施工阶段的应用是其在建筑行业中的应用。

3.6以现场实际情况出发对方案进行优化的应用

在应用 BIM 技术时，为了能够有效的解决现场中存在的一系列问题，相应的管理人员就要充分的考虑和分析各种材料，同时还要选择出一个合适的视角，以此把应用图层划分出来，最后再进行打印工作，这样就可以对现场中的相关问题进行有效的指导和处理。在施工现场中，施工情况是比较复杂的，一旦技术参数交底工作存在误差，就要重新梳理整个工作，不仅浪费了大量的人力、物力和财力，而且还影响了 BIM 技术的时效性。因此，在实际的施工中，可以把 BIM 相关的模型导入到平板电脑中，然后利用漫游数据比对动态模型的现场。另外，还可以组织施工方讨论和分析现场的施工方案，在提高整体施工效率的同时确保了施工的整体质量。

结束语

综上所述，BIM技术的出现，使项目管理的思维方式、流程等均发生了很大的变化，这给常规的管理模式带来的是一场革命。在项目管理中，BIM的可视化、参数化、数据化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益，是实现项目现场精益管理的有效手段。BIM带来的是新的管理模式，新的管理流程，是建筑行业精细化管理的开始。通过BIM技术作为管理工具，让建设项目中的管理者获得更多的时间进行管理工作。

参考文献：

[1] 谢艳平.BIM技术在机电安装工程进度管理中的应用研究[J].科技创新与应用，2019（6）：161-162.

[2] 叶长友.建筑机电安装工程的BIM技术应用[J].中国战略新兴产业，2018（24）：104.

[3] 王晓剑.对我国机电工程安装过程中几个问题的探讨[J].山西建筑，2018（13）：247-248.

（作者身份证号码：132425197601130292）