BIM 技术在建筑电气安装工程中的应用

王鹏

（山西潞安工程有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

随着建筑行业的蓬勃发展，信息技术与这一行业的融合日益深入，电气设备在建筑工程中的数量越来越多，应用范围日益拓展。在现代化建筑中，以人脸识别、指纹开锁、消防报警等先进电气系统为代表的元素已成为人们生活和工作中不可或缺的内容。这一类型的工程安装难度极高，因其具有复杂的线路与管道，涉及多个工种和专业，各专业人员需高度配合，才能有效保证安装质量。尽管如此，在安装期间仍存在重复操作、冲突等现象，因此，要引进先进的BIM 技术，构建直观、专业的模型，将工程数据汇集到一处，保证各项操作有序进行。

1 BIM 技术概念与特点

BIM 技术的全称是建筑信息模型，顾名思义，这一技术主要针对建筑工程的各阶段，通过模型展示每一阶段的信息，为相关人员提供参考依据。BIM 离不开三维技术的支持，通过对工程项目的数据进行全面采集和整理，然后对建筑实物进行模拟，利用专门的模型展现工程的详细信息。BIM 技术的特点如下。

1.1 可视性

设计人员对复杂的工程项目进行设计时，通常要精心绘制设计图纸，这一类图纸主要以二维为主，无法呈现工程的全部信息，对阅读图纸人员的专业性也有较高要求。同时，图纸内容正随着工程规模的扩大与工程任务量的递增而变得愈发复杂，设计人员将面临庞大的工作任务，若继续采用传统的方式进行设计，就会拖慢设计进度，也无法保证设计质量。因此，采用BIM技术后，可对工程进行全面、立体化展示，其所具备的可视化特征有助于工作人员及时发现工程问题，及时改进[1]。

1.2 模拟性

电气工程安装涉及环节众多，需确保各专业人员彼此互相配合，才能顺利完成安装任务。采用BIM 技术模拟整个工程，能够及时发现工程设计方案中的问题，及时进行调整，使各专业人员做到心中有数。

1.3 协调性

电气设备安装的主要特点是技术含量高、涉及专业较多、工程量庞大，工期比较紧张，因此，各专业人员要彼此紧密配合，协调好时间，避免在安装过程中发生冲突。采用BIM 技术后，施工流程会得到进一步优化，施工人员可了解具体的施工顺序，制定明确的计划，确保各项操作彼此协调。

1.4 全面性

首先，电气工程各环节的操作复杂程度不言而喻，由此也会产生大量的信息和数据，为确保上述内容得到妥善管理与利用，就要发挥出BIM 技术的作用，使海量数据得到安全存储，方便工作人员随时查阅，了解工程具体情况。其次，若要进一步了解施工进度，工作人员可采用BIM 技术进行查询，从而合理把控施工进度，在确保其质量的前提下，进一步优化各项操作，确保工程在工期内顺利完成。

2 BIM 技术在建筑电气安装工程中的应用优势

2.1 提高工程质量

电气安装工程涉及专业较多，其与建筑的整体功能息息相关。各专业人员在做好本职工作的同时，还要彼此协调，将各环节进行合理衔接，确保工作效率稳步提升。在这一安装工程中应用BIM 技术，可通过构建立体化模型和统一的操作平台，使所有参与人员得到统一管理，使各项数据得到统一展示，并且能够逼真展示最终的安装效果。安装人员可通过模型了解不同线路的走向，以及在施工中是否会出现冲突，及时采取有效的预防措施，有效提高施工效率与施工安全系数[2]。

2.2 优化电气安装方案

电气安装包含多个工种，且各工种之间需要彼此配合，才能确保安装任务顺利完成。应用BIM 技术后，可对不同工种的安装信息进行整合，减少碰撞和冲突，减少变更的可能性。一方面，BIM 技术可对工程项目进行高度模拟与仿真，打造虚拟模型，通过模型展现工程的所有信息，呈现虚拟安装效果，有助于工作人员及时了解工程详细信息，对其中可能存在的冲突予以规避。另一方面，制定电气安装投资回报分析方案时，合理融入BIM 技术，就能进一步优化施工方案，对施工成本进行有效的控制。

2.3 实现信息输出多元化

当工作人员通过BIM 模型了解到工程中可能发生的碰撞时，就能及时将数据导出，对工程做出进一步调整。不同项目的数据格式存在差别，进行信息导入时，需考虑到信息是否兼容。应用BIM 技术后，可发挥出IFC 的作用，确保信息输出多元化，提高信息的兼容性。

2.4 提高验收质量

由于电气工程安装十分复杂，因此，当安装工作结束以后，需对其安装质量进行严格的审核与验收，确定各项操作是否规范。许多工程具有一定的隐蔽性，验收人员在验收时需要查看和审核大量的数据，会降低验收效率，也无法保证质量完全得到检查。采用BIM 技术后，可利用专业的模型对工程中的材料使用情况进行计算，确定具体工程量，既能保证计算效率高，又能保证计算结果准确，为验收工作提供参考依据，帮助验收人员顺利对工程进行验收。

3 建筑电气安装工程中存在的问题

首先，许多工程存在重复操作的现象。例如，在工程项目中，配管施工是基础，在具体操作时，传统的设计图纸很难对不同线路走向进行准确、直观展示，导致对配管进行布局时存在重复操作的情况。其次，信息共享程度较低，碰撞问题难以避免。在电气工程中包含大量的线路，如果各专业人员彼此沟通不到位，在安装过程中就可能出现碰撞，此时就要及时对碰撞进行反复论证，并就问题进行沟通，才能解决问题，然而，这样就会耽误工期，浪费许多资源，也存在一定的安全隐患。最后，安装质量缺乏保障，会经常出现变更。由于各专业的信息共享程度较低，因此，在安装时一旦出现问题，就要对原设计方案进行调整，不仅造成进度被拖延，而且调整后的施工质量也很难得到保障。

4 BIM 技术在建筑电气安装工程中的应用策略

4.1 管线综合优化设计

各类管线是支持电气设备正常运转的重要元素，不同专业的管线有不同走向，一旦不能对其进行合理设计，就很容易导致管线发生碰撞。采用BIM 技术时，可进一步优化管线布局，减少上述问题出现的可能性。首先，构建专业的模型，采用专业的检测软件对管线碰撞情况进行检测。其次，一旦发现存在碰撞现象，需进一步确认位置，及时对参数进行调整，确保设计方案得到优化。

4.2 物料管理

物料在施工中不可或缺，采用BIM 技术可对与之相关的所有信息进行精确统计和展示，使工作人员了解物料的类型、价格等，确定工程所需物料数量，确保工程成本得到有效的控制。同时，为保证物料得到高效利用，满足安装需求，可采用BIM 技术对物料的使用情况进行实时监测，了解最新价格，及时更新相关信息，确保采购人员随时对采购方案进行调整，选择性价比较高的物料，在确保物料得到充分供应的基础之上，减少物料大量闲置的情况[3]。

4.3 模拟施工

BIM 技术具备优秀的模拟性，其可对整个项目的施工过程进行全面模拟，展现施工中的问题，使各参与方能够及时了解施工要点，合理规避风险，制定完善的施工计划，对施工进度和质量进行有效的控制。在具体操作时，主要从以下要点入手。首先，对施工任务进行合理分配，确保各项资源得到合理配置与利用。其次，对施工过程进行全面记录，及时将实际情况输入BIM系统中。管理人员可随时利用平台查看现场情况，对施工进行实时化监督与控制。最后，合理调整施工方案，减少出现变更的情况，确保施工顺利进行。

4.4 信息交互与优化设计

在信息交互方面，利用BIM 技术可拉近各部门之间的距离，使其随时就问题进行沟通，在第一时间了解工程情况，提高部门协作效率。这一技术摆脱了传统二维图纸的束缚与限制，只需利用三维模型即可展示工程的安装过程与最终效果，开展碰撞检查，确定不同管线的位置，避免发生冲突。同时，还能对数据进行仔细分析，为安装方案的调整提供参考依据[4]。

4.5 模型控制

三维立体模型是BIM 技术的作用得以发挥的核心，其主要用于展示工程的所有信息，对工程效果进行模拟，提高信息共享水平，使各部门之间的沟通更有成效。当前，电气安装工程正随着建筑工程规模的扩大与功能日益多样化而面临愈发苛刻的要求，而且工程涉及专业种类不断增加，设备功能与结构日益复杂，与之相关的参与者众多。在这种情况下，需确保整个工程进度符合要求，还要确保各专业操作规范，使工程顺利通过验收。因此，利用BIM 技术构建相应的模型，就能确保各部门人员对工程有明确的了解，及时把控施工进度，发现施工中存在的问题，并加以改进，减少不必要的损失[5]。

4.6 成本控制

成本控制应贯穿施工始终，其控制效果将直接影响到工程的效益与质量。将BIM 技术与成本控制相结合时，可对工程所需材料、设备等资源进行精准计算，确保其得到合理配置，同时，还能对各类成本进行准确的预算和控制，减少不必要的浪费。首先，利用专业的BIM 模型展现施工的详细参数信息，确保施工方案得到优化，明确材料性能、类型和数量。同时，通过这一技术可对施工中的问题进行展示，便于工作人员随时调整方案，减少问题出现的可能性，降低不必要的损失。其次，将BIM 技术与成本核算、物料采购与使用等工作全面结合，确保信息得到高效处理，从而达到降低工程造价的目的。

5 BIM 技术在建筑电气安装工程中应用的操作流程

5.1 构建BIM 模型

电气安装在整个建筑工程中所占据的地位很高，涉猎面广泛，且直接影响到后续建筑的正常使用，因此，在正式施工之前，需严格按照方案的要求，对现场进行合理布置，确保各项资源充足并得到合理利用，缔造井然有序的施工秩序。通过BIM 技术不仅可以优化管线布置，还能明确操作顺序，减少出现返工的可能性。具体操作时，主要从以下3 个方面入手。

（1）发挥地理信息系统的优势，获取详细的信息，如施工现场位置、施工环境、水文条件等，通过BIM 技术将上述信息导入模型之中，为施工提供参考依据。

（2）构建专业的三维模型，将所有工种信息纳入该模型之中，进行统一管理。然后考虑到不同专业，构建针对性较强的模型，在此基础之上构建数据库。

（3）为保证管线得到合理布设，需在不同系统的模型之上标注不同颜色，对不同专业管线进行明确区分。

5.2 模拟仿真

除了构建模型，还要设置BIM 族加载文件，为后续管理和任务布置奠定基础。加载BIM 族时，要发挥出Revit 软件的作用。首先，工作人员要选择所需族。其次，完成操作后，使用模型对电气工程进行仿真模拟，展现模拟操作过程。

5.3 碰撞检查与优化

将BIM 技术用于开展碰撞检查的目的是查找工程中是否有冲突，方便工作人员及时对工程方案进行调整，减少冲突，对工程进度、成本进行合理的控制。电气工程包含要素众多，通过构建BIM 模型，可对各类要素进行逐一检查，确定要素是否符合要求，是否有所冲突。在具体操作时，主要从以下3 点入手。

（1）利用Revit 软件导出NWC 格式文件，再将其导入Navisworks 之中，使之彼此获得有效整合。

（2）明确碰撞检测的对象、具体参数，确定碰撞类型。在具体操作时，需将多种检查方式相结合，明确允许交叉的范围，可以有效提高电气工程的检查水平和效率。

（3）完成碰撞检查后，系统会自动碰撞检查报告，清晰展示碰撞检测的关键点，自动寻找碰撞点，并及时进行修正。安装人员会根据检测结果，了解安装注意事项，及时对安装位置进行调整，避免发生碰撞。

5.4 局部调整及导出施工图

施工人员会通过碰撞检查第一时间了解工程中的冲突点，在确认以后，就要及时对其进行调整，并将调整结果导入Revit 软件之中，从而展现出预期效果。

6 结语

总之，电气安装工程具有很强的专业性，涉猎范围广泛，需对其质量进行严格的控制，因此，要发挥BIM技术的作用，仔细把关每一个环节，才能减少问题出现的可能性，为打造品质工程和现代化建筑奠定基础。