淺談BIM技術在機電安裝工程中的應用

劉佳

（華北理工大學建筑工程學院 河北唐山 063210）

1 機電安裝工程的特點及要求

機電安裝工程所牽扯的范圍十分的寬泛，主要有消防工程、暖通工程、給排水工程以及電氣工程等，且機電安裝工程體現(xiàn)在設計、設備采購、安裝、調試環(huán)節(jié)乃至運行維護等方面。對于現(xiàn)代建筑，特別是具有較復雜功能的智能化建筑，其機電系統(tǒng)錯綜復雜，子系統(tǒng)眾多。而機電系統(tǒng)全部都是由管線將功能設備連結而成，這些管線、設備必定要在建筑物內占據(jù)一定的空間體積，加之安裝材料種類繁雜，所以就要求在機電安裝工程全生命過程之中，需要投入大量的物力與人力，且參與到其中的人員要擁有相對豐富的專業(yè)知識、科學文化素養(yǎng)。對管線、設備進行綜合排布，使管線、設備整體布局有序、合理、美觀，最大程度的提高建筑使用空間和滿足用戶的使用要求，達到降本增效的目的。

2 BIM技術優(yōu)勢及在機電安裝工程中的應用

2.1 BIM技術優(yōu)勢

BIM技術可涉及到業(yè)主、設計人員、施工單位、監(jiān)管部門、運營單位等的所有參與者，并在相對應的工程階段傳遞出該建筑信息模型的各類數(shù)據(jù)和信息。因此，BIM模型中的信息范圍寬、信息量巨大，主要包括設計信息、施工信息和運營信息。BIM的全建筑信息特點可以實現(xiàn)用戶按權限范圍自由查詢建筑信息，并可修改完善對應信息，使得各專業(yè)人員可以實時、全方位的掌握信息，在極大程度上便利了各時期的詢查與管理，此外，BIM技術的可視化、參數(shù)化、協(xié)調性等特點更從根本之上縮減了工程漏洞發(fā)生的次數(shù)。

2.2 設計建模協(xié)調化

應用BIM技術的建筑機電安裝工程設計工作能夠實現(xiàn)“二同一跨”，即同時基于同一基準模型文件進行跨專業(yè)建模。各專業(yè)設計人員能夠即時查看其他管線和設備的設計形式，及時交流溝通，并進行本專業(yè)管線設備的實時調整，以此來減少重復勞動，降低相互配合上的時間損失，最終來達到保證準確性、精準性的同時，提升工作效率。

2.3 專業(yè)設計再優(yōu)化

再優(yōu)化過程主要包括兩個方面：一是各專業(yè)獨自的優(yōu)化設計，以暖通工程為例，在初步建立出建筑信息模型，對模型進行相應的簡化后，導入相應的CFD（Computational Fluid Dynamics），計算流體力學軟件中（如用Autodesk Revit建立的建筑信息模型可直接導入Autodesk CFD軟件）。其材質如密度、導熱系數(shù)等物理信息便可直接導入，再對溫度、壓力、流速等一系列環(huán)境參數(shù)設置，最后通過軟件進行室內外環(huán)境分析，如空氣流通情況分析，暖通設備對溫度變化的影響情況分析，結合相應的國家標準進行再優(yōu)化設計，提升室內人員的舒適度，增加自然通風量，達到節(jié)能減排的目的。

另一方面是管線綜合設計優(yōu)化，包括碰撞模擬、吊頂凈高分析、支吊架布置、預留洞情況等。將各個專業(yè)的設計出的BIM模型進行碰撞模擬分析，檢查其中是不是存在硬碰撞（管道交叉、折疊重合），是否存在軟碰撞（布置間距不足的情況），設計人員可以依據(jù)實際情況，進行如繞彎避讓等措施；進行吊頂凈高分析，看各個管線是否滿足一定的凈高要求，通過對不合適的管線進行調整，減少空間壓抑感，增加舒適度。通過上述方法調整管線布置與間距，進而實現(xiàn)最合理的管線分布與間距分配的目的；應用BIM技術，可以對管線進行支吊架布置設計與結構預留洞設置，通過相對應的計算規(guī)則，合理的進行支吊架布置，達到科學美觀的目的；當管線穿墻或者樓板結構等，對墻和樓板結構進行開洞套管操作，為施工過程提前優(yōu)化。

2.4 造價統(tǒng)計系統(tǒng)化

對管材量和附件量進行統(tǒng)計是利用BIM技術的另一大優(yōu)勢，這個統(tǒng)計是基于BIM一體化數(shù)據(jù)庫的。在設計布置之初，設計人員便會對各個區(qū)域的管材、管件、管道附件的類型和屬性進行設置。因此在完成了一系列管道系統(tǒng)的設計、布置、檢查和調整之后，就可以直接利用相應的“統(tǒng)計”功能對各類管材和附件進行用量統(tǒng)計并能輸出用量明細表。用材量統(tǒng)計會直接按照設計方案，修改管材用量。通過這種方式，可以對工程材料的清單進行準確的獲取，避免了后續(xù)施工建設過程中因材料方面的混亂帶來的明顯缺陷障礙。

2.5 施工安裝模擬化

近日，住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳發(fā)布文件《關于同意上海、深圳市開展工程總承包企業(yè)編制施工圖設計文件試點的復函》，更加強調了設計施工圖與實際施工二者關系。通過建立建筑信息化模型，安裝工程模擬演示可以將時間維度引入三維設計中，制定出精準的安裝進度表，科學安排安裝進度，可以科學高效地處理好二者的關系。依靠BIM技術，不但可以簡化設計施工的工作流程，還能夠有效地減少設計變更，縮短工期。

3 結語

當然，現(xiàn)行的BIM技術在機電安裝工程還存在相應國家規(guī)范行業(yè)標準不完善，本土化不完全，材料設備等數(shù)據(jù)不完備，從業(yè)者數(shù)量相對較少等瑕疵，但不能否定BIM技術在機電安裝工程中可以有效地降低施工成本、提高施工效率、提高工程質量，而且在項目的精細化管理中將發(fā)揮關鍵作用。相信隨著相關的國家法規(guī)逐步落地，建筑行業(yè)對新技術的推廣，信息技術的高速發(fā)展，BIM技術將會越來越成熟完善，應用于建筑工程的全生命周期之中，從而推動建筑信息化的發(fā)展，加速整個建筑行業(yè)的發(fā)展。