机电工程BIM 技术的应用

李士杰

（河北 保定 071000）

BIM 技术，即为建筑信息模型，可用于工程设计、施工、管理等各个阶段，属于一种有效的数据化工具。从其特点出发，主要表现在五个方面：一是可视性，二是协调性，三是模拟性，四是优化性，五是可出图性。简单而言，BIM 技术应用于建筑工程设计、施工与管理，依托于三维数字技术，糅合了各个阶段的数据资料，包括规划、设计及建造与营运，共同孕育于3D 模型中，完善了建筑物的整个生命周期。工作人员在应用该模型时，能获取完整、精确的数据，指导项目设计师决策。从本质上来讲，各个阶段的各项工作搭载信息均融于建筑生命周期中，有助于将信息孤岛完全消除。而信息数据间的关联与互动，能有效预防信息流失。

一、BIM 在机电工程应用中的核心技术

（一）管线设计

考虑到机电工程具有较多的专业，故而存在较多的设备与管线，在施工上具有很大的难度。基于此种状况下，充分综合BIM 技术，可对机电工程进行深化设计，从工程实际情况出发，科学、合理布置管线。在项目开工阶段，工作人员在开展图纸深化设计作业时，可同步构建建筑信息三维模型，综合考虑各专业与项目进度要求与专业图纸，开展碰撞检查，并生成碰撞审核报告。以审核报告为依据，可对设计进行再优化，从而形成一套完善的、系统的管线综合设计方案。基于此，能综合排布机电管线、施工工序，预防工序冲突，避免出现返工等问题。此外，应用BIM 技术可开展漫游检查作业，对管道布置进行漫游，可观察机电管线整体效果，明确设备、机电管线与空间关系。

（二）碰撞检查

碰撞检查主要是指于施工前预先发现机电工程中不同专业、不同部分间出现的干扰与冲突。考虑到碰撞易影响施工质量，故在机电工程中必须要强化碰撞检查，其中多表现为硬碰撞。具体而言，在机电工程中，碰撞主要表现在四个方面：一是各个管道间发生的碰撞，二是桥架与管道间的碰撞，三是设备与管道的碰撞，四是结构与管道间的碰撞。采用BIM 技术，强化各专业管线碰撞检查，以碰撞检查状况为依据，对管线空间布局进行合理调整，可提高综合排布效果。在BIM 技术碰撞检查功能中，可观察到标准层走廊处风管与消防管道、风管等易出现冲突，经对风管局部安装高度进行调整，可预防冲突，避免后期出现返工现象。

（三）设计、出图、交底及施工

与常规立面图、平面图、剖面图比较，BIM 技术出图功能强大，通过碰撞检查后可优化净高并漫游工序，明确机电各专业科学标高与位置，自三维模型将平面图与剖面图导出，具有准确性，并附有清晰的标注，可指导施工。此外，借助BIM 技术，可利用视频或三维图纸进行交底，指导现场施工。具体而言，借助其可视化功能，将模型与实际工程进行对比，可观察实际项目与理论间的差距，促使业主明确与建筑相关联的功能性，进而评估施工过程，及时修正可能出现的情况。通常地下室机电安装工程较为复杂，存在较多的不规则轴线，同时伴有锅炉房、配电室、制冷机房，而设计层高偏低，风管尺寸较大，结构梁较高。借助BIM技术的可视化功能，可有效解决这类问题。另外，在交底时可组织现场工人，对施工地行三维技术交底，从不同角度、方位进行观察，可预防设计偏差，促使现场工人掌握管线走向，能避免出现排布错误。

二、BIM 在机电工程管理中的应用

（一）统计施工材料

在建筑信息模型建造过程中，模型绘制工作完成后，需依据实际需要，统计单个系统所用材料、数量，优化项目管理策划。通常而言，物资小组以不同施工阶段需求为依据，操作模型可获取相应数据，有助于指导物资招标，有助于制定一套完善的物资进场计划，便于开展库房设置。从总体角度上来看，借助BIM 数据模型可明确各种施工信息，完善人力安排，优化材料计划，有助于提高施工管理效率。

（二）管理、控制施工进度

利用Navisworks 软件，能编制项目施工进度，提高跟踪跟进工作效率。在应用该软件中，可明确当日需完成的施工内容，同时可对已完成工程量都进行了详细标记，经监督施工进度，可利用合理方法进行系统调整。

（三）控制工程造价

遵循三维图形模式，可达框图出价效果，极大地提升了预算的准确性，提高了月度产值审核速度。此外，利用该项技术可实现业主投入资金的实时追踪，并进行及时更新，于任意时间内能进行投资资金拨款比例查阅。此外，于设计变更中，可计算变更部分造价，避免或降低不必要的经济损失。

（四）案例分析

以某机电安装工程为例，建筑面积达434258.67m2，属于一个汇集甲级办公楼、五星级酒店等为一体的地标性综合体，标高异常复杂，结构降板较多，同时机电用房多、系统较为齐全，为组织各专业管线的安装施工，通过利用BIM 技术，可优化设计机电管线优化。

结束语：综上所述，建筑信息模型主要以建筑工程中各个专业信息数据为前提，参照建筑工程整体框架，构建三维立体模型，经由数字信息仿真进行建筑工程真实信息模拟，其具有可视性、优化性，能有效化解管线交叉矛盾，进行空间布局优化，已成为了广大建筑工作者研究的重要课题。目前，利用建筑信息模型可完成项目全生命周期信息化管理，已成为了全球建筑行业的里程碑技术。