BIM技術在機電工程中的施工應用及研究

曾維彬

摘 要：隨著時間的推移，科學技術在不斷的進步，機電安裝工程的功能性和系統性越來越復雜。在這種情況下，以向機電施工行業提供更高效的方案，降低施工成本，提高資源利用率為目的，BIM技術開始在機電安裝工程中廣泛使用。因此，本文將以作者多年的機電施工經驗，研究BIM技術在機電安裝工程中的應用，為BIM技術的推廣和應用提供一定的參考和幫助。

一、BIM技術概念及其特點

1.BIM技術概念

BIM技術全稱為建筑信息模型（Building Information Management），是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，通過3D建筑模型，實現工程監理、物業管理、設備管理、數字化甲供、工程化管理等功能。這項技術通過計算機形成3D模型數據，讓我們得到一個具有各項工程參數的建筑工程多維模型，通過這樣一個模型，可以進行施工設計、進度模擬及運營管理等工作。相對于機電行業傳統軟件AUTOCAD，BIM技術對機電工程的3D模擬施工能夠采取有效的優化措施，從根源上解決機電安裝施工中的各種問題。因此，隨著BIM技術的不斷應用，在機電施工行業得到的廣泛的認可。

2.BIM技術特點

BIM技術的特點主要有以下幾個方面：

A.協同設計

BIM技術應用在機電工程中時，各專業可借助BIM軟件進行高效的協調作業，且不同專業的設計結果能夠相互影響，極大的提高各專業工作效率與質量；

B.協調性

對于同一單位來說，BIM技術能夠在內部形成一個標準性文件，從而使得各專業在項目過程中能夠通過良好的內部協調確保其施工質量和進度；

C.模擬性

通過BIM技術對工程構建3D模型，使得施工單位能夠借助這項技術對現場施工進行安裝模擬、走向模擬以及各項系統模擬等許多模擬設計，從而提升施工的準確性、效率及質量。

二、機電工程中BIM技術的應用

在機電工程中應用BIM技術，不僅可以有效減少管理與技術上的成本，還能最大化信息化技術管理所帶來的效益，實現質量管理及技術水平的全面提高。

1.管線的綜合設計

由于機電工程涉及專業較多，常常會出現管道、結構、設備、橋架間因標高或路由引起的碰撞，導致機電施工過程中一直存在較多問題。因此，可以有效利用BIM技術，結合現場施工情況，模擬管線的碰撞，根據檢查結果來對管線的布置進行優化與調整，從而實現實用美觀綜合排布效果。而在進行深化設計時，可以通過建立3D模型，對不同專業以及工程要求進行綜合考慮，進行碰撞檢查，進一步深化工程設計，最終編制出一套系統、科學的管線綜合布置方案，且在后續施工安排以及管線綜合布局提供參考，進而降低各專業沖突以及返工的出現。

2.管線碰撞檢查

管線碰撞檢查是指是在正式施工前，通過BIM模擬各專業管線布局，發現不同專業間管線、設備的干擾與沖突。由于管線碰撞在施工過程中極大的影響質量和進度，所以，在進行管道檢查時應重點檢查管線碰撞。在施工過程中，常常會出現管道、結構、設備、橋架間因標高或路由問題導致的碰撞，通過BIM軟件來模擬管線的碰撞，根據檢查結果來對管線的布置進行優化與調整，從而實現實用美觀綜合排布效果。

3.深化圖、局部優化及技術交底

相較于AUTOCAD軟件繪制的剖面圖、大樣圖而言，BIM軟件具有豐富的出圖功能。在管道碰撞檢查后，通過深化設計，確定管線合理的位置與標高，從而繪制高還原度的3D模型，模型中導出的剖面圖與平面圖，具有清晰、直觀、準確的特點，且具有詳細的尺寸標注，對施工技術方案提供有效指引。不僅如此，使用這項功能，能夠利用3D圖紙或視頻對現場技術工人進行直觀的交底，有效指導現場工作。利用BIM技術的可視化功能，對施工方案進行合理評估，提前發現并解決可能出現的問題，為機電工程順利施工提供有力保證。

4.計算工程量及需用材料

在建立3D模型時，所有元素都會賦予一個對應的參數，當模型創建完成，可以利用軟件直接獲取各個系統的工程量及需用材料的種類和數量，從而大大簡化前期算量準備工作，使項目管理策劃能夠高效履行。此外，3D模型還可以設置特定條件來篩選結果，以滿足其他方面的需求，比如物資部門可根據具體需求篩選結果來獲取相關數據，不僅能夠為物資招采提供便利，而且還能提前制定物資進場計劃，對材料、設備、勞動力實施精細化管理，有效提升機電施工管理的效率。

三、機電工程中BIM技術應用的研究

1.施工管理的手段

通常情況下，BIM技術應用于機電工程的重要技術手段時，一般會有三個作用：展示企業技術實力、解決技術問題和施工過程整體控制。而通過現場大量實際工作經驗發現，現有工程更多的是借助BIM技術展現企業實力及解決技術問題。導致這一現象產生的原因，主要是由于施工單位基于現場施工，更加關注BIM技術在解決機電施工問題的價值，進而導致BIM技術無法從技術應用角度上升到施工過程整體管控。從以往的施工經歷來看，機電施工中沒有應用BIM技術為主要管理手段，施工單位在工程的進度、成本以及質量等眾多方面需要投入更多的精力，進而可能導致施工單位難以達到預期的經濟效益。因此，將BIM技術應用作為機電施工的管理手段可以說是施工單位接下來的一個重要目標。施工單位需要轉換以往的思維慣性，通過將機電工程中所有的具體工作內容、質量進度要求以及各個專業及分包的控制目標等集中到BIM技術的管理流程中，從而借助該技術實現對機電工程施工切實有效的管理目標。

2.施工進度的管控

通過對BIM技術研究發現，在施工過程中施工單位可以通過利用該技術中的Navisworks軟件編制施工進度，并且能夠實時跟蹤落實工作進展，以此有效的對現場施工進行管控。在使用Navisworks軟件進行現場施工進度管理時，它會根據編制的計劃自動將每日需要完成的工作任務顯示在管理人員計算機上，并且隨著工序的不斷進行，能夠將剩余的工作量用顏色標記出來，而施工單位則能夠根據本日機電施工剩余工作計劃采取相應措施，以此避免機電總體施工進度延誤。

3.施工成本的管控

BIM技術對成本管控也是機電施工中重要的應用之一。施工單位通過利用BIM技術中新一代建筑信息模擬4G工程造價軟件，根據機電工程3D圖形等開展工程造價的以圖出量工作，便能夠制定出一份具有科學合理性且準確度較高的項目成本，從而實現提高施工單位預算控制的精準度。與此同時，施工單位在機電施工中應用BIM技術能夠實時的監控的資金流動，并通過及時更新信息、調整資金撥款比例等方式確保企業的項目成本及造價得到有效管控。最后，機電施工在收到設計變更時，BIM技術可以第一時間對變更所涉及到的部分進行估算，一旦發現超出成本控制，施工單位即可針對該設計變更采取相應措施，通過這樣的方式最大程度保障了施工單位的經濟效益。

四、結束語

綜上，在機電安裝工程中應用BIM技術，不但可以提高各項資源的利用率，還可以使機電工程得以順利開展。然而，在機電安裝工程實際施工過程中，依然有許多問題存在，這就需要廣大機電安裝管理人員在現有技術水平上，不斷向國內外的高水平人才學習更加先進的機電安裝知識，提高自身的綜合業務水平，從而促進我國建筑行業更好的發展。

參考文獻

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（作者單位：中建三局第一建設工程有限責任公司安裝分公司）