BIM技术在机电工程施工阶段的应用研究

黄翔

摘要：作为一种新型建筑生产力工具，BIM技术主要在企业经营管理、项目设计、施工等方面进行信息数据的处理和分析，然后将这些数据进行可视化展示。与传统施工方法相比，BIM技术具有可出图、可协同、可视性和可模拟性等众多优点。它改变了原有的施工方式，应用在设计、施工、运维等建筑全生命周期阶段。用BIM技术合理指导现场施工，强化进度、成本、质量、安全等管理，可使施工管理更有序、更有效。基于此，本文将对BIM技术在机电工程施工阶段的应用进行分析。

关键词：BIM技术;机电工程;施工阶段

1 BIM技术概念与研究背景

BIM技术在20世纪最早被提出来，经过多年的发展与运用，目前已经在全球范围内得到了广泛的认可。在建筑过程中，它能有效对信息进行集成，结合建筑设计、阶段施工阶段以及运行竣工阶段，将各项信息建立在一个三维模型数据库中。而在各阶段让不同的团队以及施工单位进行工作交接，多方面协同管理，进而有效提升施工效率以及质量。而同时，在BIM技术应用过程中，它能通过各项数据及数字化技术来对施工过程进行动态化管理更新，并且不断充实数据库，将各环节中的不同部门以及单位协调整合到一起，为他们提供了一个协同管理与合作的平台。

2 机电工程施工的特点

2.1 涉及面广

机电工程施工涉及专业和分项众多，主要包含电气系统、给排水系统、通风系统和消防系统等，且机电工程项目贯穿在设备的购置、安装与调试等过程中，参与单位多、专业多，对协同工作能力要求较高。

2.2 项目体量大，新技术要求高

机电工程施工环节需及时引入新材料、新工艺、新设备，以提高安装技术的质量。与土建工程相比，机电设备安装工作最明显的差别体现在质量评价方法、工程验收方法和运营维护方法上。由于机电设备安装材料种类繁多，施工方法繁琐，所以，在机电设备安装环节上，要投入大量的人力、物力，同时要求技术人员具备丰富的实践经验。

3 BIM技术在机电工程施工阶段的应用

项目实施过程中，建立了项目经理直接领导的BIM技术部门，下设BIM深化设计经理管理建筑电气、建筑管道、通风与空调、建筑智能化、电梯和消防工程的BIM工程师，该部门专职BIM工作，并通过BIM深化设计经理，与土建施工单位BIM负责人进行沟通，及时处理专业相交部位存在的施工问题，避免现场冲突，增强了不同施工单位的信息传递。BIM技术部门运用BIM技术，建立三维模型，并以此为基础，进行深化设计，最后，结合先进的基于BIM技术的方案论证、技术交底、装配化预制技术和施工管理协同技术，真正做到效率高、范围广、深度大的BIM应用，强化项目施工管理能力。

3.1 模型建立

根据设计图纸及相关文件，理解机电专业设计意图，严格依据相关规范和要求，结合结构、建筑等专业BIM模型，通过REVIT建模软件，搭建机电BIM模型，并建立设备BIM族库，根据创建的BIM模型进行专项BIM应用工作。

3.2 多方对比，科学管控

要保证工程项目的数据精准性及时性，就要分析各项数据。对合同、工程计划进行以及实际工程中的消耗支出等方面进行多次计算并对比，判断出在项目管理过程中的各项问题，明确及各项经济效益的表现是否超标使用资源，是否科学掌握价格问题等等，这些都需要予以重视，进而科学管控各项工程项目的成本与风险。

3.3 虚拟施工，协同合作

建筑工程本身就需要与其他各部门进行结合。在BIM技术中，可以综合施工时间轴以及三维模型对安装进行模拟施工，进而明确工程在各阶段的形象，和其对前一期施工阶段的对比。综合施工单位，监理单位以及业主等多方面进行有效的沟通与管理，科学规划施工方案，实时监测管控工程的质量问题与安全问题。

3.4 管线综合

管线综合是根据确定的管线综合方案、机电控制标高、设备实际技术参数、现场实际布置等因素，把建筑电气、建筑管道、通风与空调，建筑智能化及其他专业模型进行整合，完成机电管线的综合模型。

3.5 碰撞检查

在综合模型建立完成后，通过AutodeskNavisWorks等软件，对模型进行碰撞检测，提供具体位置的碰撞检测报告。

3.6 模型深化

模型深化是施工阶段BIM技术中最为关键的部分，它不仅仅根据碰撞检测的结果，进行模型的深化。还需要根據设计原则，在原有设计上进行加工，在保证原有设计的基本框架下，令设计方案更具可行性。

精装区域的深化方法。核实精装图纸机电设备安装的数量是否与机电图纸一致，安装位置是否符合规范要求，例如：安装间距、安装高度等;此外，结合精装图纸，精准定位管线预留位置，例如灯具、检修口等，再此基础上，进行管线深化，在避免管线碰撞的基础上，保证预留预埋的准确性，使精装区域达到美观要求。

非精装区域的深化方法。对各专业的原设计管线进行分析，在满足设计及规范要求的前提下，统一规划，尽量保证管线的平直、简短、无冲突，对于路径一致以及管线密集处采用公共支架，并对其进行受力复核。

冷站、消防泵房、给水泵房、高低压配电房等设备机房以及管线密集区域（如管井、管廊等）的深化方法。首先，明确各设备的位置及尺寸，准确建模，分析场地是否满足安装要求;再进行管线的连接，符合管线是否满足规范要求和实际需要;其次，对管线进行统一规划，优化路径;最后，进行施工模拟，确保深化模型的正确性。

3.7 BIM5D施工过程管理

BIM5D是基于BIM的施工过程管理工具，可以通过BIM模型集成进度、预算、材料、施工组织等关键信息，对施工过程进行模拟。在空间三维上再加上进度和成本两个维度，重新拓展了认识BIM的视角，并将为BIM贯穿整个建筑生命周期的其他方向，拓展更多维度。

BIM5D模型包含最基本的3D模型，除此之外还包括了4D维度，BIM的第五维度与3D和4D（时间）相关联，允许参与者随着时间的推移可视化其活动和相关成本的进展情况。基于BIM5D，成本管理将变得更有价值。BIM5D也与现场项目交付阶段相关，使用可靠的4D程序数据，可以跟踪项目实际过程中的预测和实际花费，对每月的成本报告和预算很有帮助。

3.8 促进施工过程的造价工作转变

运用BIM技术时，对于造价工作的转变，一是思维模式，二是工作方式。在建筑安装过程运用BIM技术，造价工作的思维模式并不是像传统式的对各零散数据进行分别调用，而是在针对工程特点建立起一个标准的立体模型，根据各方面所需的材料设备等资金支出，而形成一定良好的参考意见。在工作方式中，BIM结合各项导入导出的模块模型来对工程进行实时把控，将各项专业信息都集成到统一的平台中。各项安装的工程师也能通过录入相应的专业信息，在模型中进行讨论与沟通，并及时发现安装过程中的问题予以解决。这样不仅缩短了在施工过程中的重复建模和沟通确认的时间，还能促进各专业的人员根据相应的工作环节科学的制定资金投入计划，减少不必要的损失。

4 结束语

BIM技术在机电工程中的应用越来越广泛，不仅能在设计上提高效率，还能在工程现场对材料进行精细管理，对进度进行可视化管理，还能解决机电工程预留问题等。这些问题的解决，使BIM技术在现代建筑工程中的应用势不可挡，成为机电安装工程的重要辅助手段。

参考文献

[1]丁柯.BIM技术在机电工程施工阶段的应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2021（11）：67-68.

[2]杨海霞.BIM技术在高速公路机电工程施工中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2021（11）：164-165.

[3]欧阳婷，刘锋涛，韦美练，廖梅丽，王仕敏.BIM技术在装配式建筑机电工程施工中的应用研究[J].四川建材，2021，47（11）：226-227+229.