BIM在機電安裝工程施工過程中的應用

解丹陽，吳威濱

（中建四局第六建筑工程有限公司，安徽 合肥 230001）

1 引言

BIM（Building Information Modeling）技術是未來建筑行業發展的重要技術之一，是建筑信息化的重要支撐。在建筑信息化的時代背景下，我國BIM技術在建筑領域的應用正處于快速發展階段[1]。

隨著我國建造水平的不斷提升，建筑物的綜合性和復雜性有了根本的變化，越來越復雜的建筑系統功能對機電設計提出了更高的要求，傳統做法已難以應對復雜多樣的機電設計。本文依托項目實例，應用BIM技術的可視化、碰撞校驗、三維模擬等技術手段解決現有機電安裝工程過程中的缺陷，基于BIM信息技術應用平臺，得以高效選擇最優方案，減少設計變更，實現“無障礙”溝通及交底。通過BIM技術與傳統工藝相結合，能極大的提高工程效率，保障工程質量，節約建造成本和工期，推動建筑產業的創新升級，提升行業核心競爭力!

2 工程概況

2.1 石豐路保障性住房建筑產業化項目施工總承包（標段二）項目

本項目位于廣州市白云區石井大道西側。本項目有5棟高層住宅及二層地下室，并有相應的配套公共建筑裙樓。項目總面積為12.88萬㎡，性質為保障性住宅裝配式項目。項目最高的預制率高達32.08%，包括預制外圍護墻、疊合板、樓梯、陽臺、凸窗和空調板。本項目應用BIM技術解決預制構件中機電的預留預埋等相關問題。

石豐路保障性住房項目效果圖

2.2 廣州寺右萬科中心項目

本項目位于廣州市天河區珠江新城臨江大道北側、華迅街西側，緊鄰廣州大道。本項目有2棟超高層寫字樓，北塔地上34層，高162.6m；南塔地上28層，高132.58m；整體由三層地下室組成。項目總建筑面積12.83萬㎡。

廣州寺右萬科中心項目效果圖

本項目機電安裝工程較為復雜，涉及筑給排水、建筑電氣、通風空調、消防、智能建筑等多個專業，本文主要探討研究BIM技術在機電安裝施工過程中的應用。

3 BIM 技術在機電安裝施工過程中應用

3.1 機電的預留預埋

通過BIM技術三維深化設計，根據建筑與結構模型出具孔洞報告，形成開洞圖。在主體結構施工階段，定期檢查是否按照開洞圖進行洞口留設，確保洞口的準確性[2]。在裝配式的預留預埋中，可以準確表達預制構件的結構尺寸及準確定位預制構件上預埋件、管線、線盒等加工信息，避免各專業之間在預制構件中出現錯漏碰撞問題，確保構件設計合理，滿足現場施工要求。從根本上縮短了工期和成本，通過BIM技術為項目應用成果，創建了巨大的價值。

預留孔洞報告

3.2 審查圖紙及碰撞檢查

圖紙會審是檢查圖紙是否滿足施工和工藝要求，設計是否完善的重要手段，傳統圖紙會審費時費力，無法實現高效的查找圖紙中存在問題。通過BIM技術建立可視化的三維機電模型，通過BIM可視化模型能準確反映構件的空間位置關系，高效排查圖紙問題，提前發現設計矛盾與盲點。降低施工風險，對提高工程質量和保證施工順利進行有著重要意義。

機電施工時，設計專業眾多，設計難度大。在傳統機電設計過程中，由于各專業單獨出圖，專業間缺乏有效的深入交流。

本項目機電系統龐大且復雜，傳統的碰撞檢查過程需要進行多次調整后才能確定最終方案，過程中容易出現錯誤與遺漏。利用BIM技術進行管線碰撞和凈高檢查，通過三維模型輸入信息，在整合系統模型，進行碰撞檢查和凈高檢查。通過檢查報告對機電管線進行調整，消除碰撞、優化結構，最終實現管線無碰撞和凈空要求。避免后期施工時各專間出現碰撞，降低工程返工的風險，節約建造成本和工期。

綜合調整前

綜合調整后

機電凈高報告

3.3 綜合布線方案

本項目建筑內部管線實體數量較龐大，管道排布錯綜復雜。為了達到建筑使用要求，根據各專業設計規范，確定安裝圖紙深化設計內容和深度。進行統一調整，管道有交叉時，遵循“小管讓大管，有壓讓無壓”的原則[3]，進行調整和避讓。在傳統施工過程中，針對管線綜合調整，是將二維的CAD圖紙進行疊加，疊加后，顯示的圖形混亂，不能正確反映出設備和管線之間的位置關系、連接方式、管線的錯綜有序和建筑物的空間布置。通過BIM技術中的綜合布線方案應用，不僅可以解決以上問題，同時能夠通過三維可視化查看到施工后的效果，將施工時需要注意的細節和難點展現出來，提前發現問題和解決問題。在施工過程中大幅度的降低返工現象。

給水泵房綜合深化圖

3.4 BIM 技術交底

BIM技術交底現階段應用，可分為VR技術交底、三維模型交底、漫游交底[4]。通過BIM軟件，能夠將配電室、制冷機房、空調設備房及水泵房等布置復雜的設備房，從不同的角度和方位進行生動的展示，直觀的表達了機電管線之間的關系和安裝效果，使施工人員能夠快速的了解到機電安裝的布局和構造，并對管線避讓、機電管線安裝方案有直觀透徹的認識。同時通過BIM技術交底，將重難點施工位置，進行深度剖析，杜絕在關鍵節點處出現工期滯后現象。通過BIM三維可視化、模型信息化指導現場，配合施工，提高工作效率。

三維漫游交底圖

3.5 BIM 技術對施工過程實施跟蹤檢查

在施工前確定本項目的質量和安全目標，制定關于本項目的質量和安全的實施計劃，并形成相對應的管理組織架構，制定相應的BIM實施方案。在施工過程中，可通過移動端在APP中查詢該機電構件的信息參數，控制質量或安全的隱患。當出現問題時，通過移動端的APP進行及時反饋和記錄，并聯系相關的施工人員，限期整改。對于手機APP反饋的問題，協同平臺自動跟進所出現的問題整改情況，以此形成閉合。可以通過掃描構件上的二維碼，錄入并查詢檢查驗收的構件信息。實現BIM技術在施工中全過程跟蹤檢查和管理應用。

BIM技術施工過程管理

4 結語

BIM技術在機電安裝工程的中的應用，通過其強大的信息整合功能和可協調的參數信息，全面實現了總承包方與各專業施工方之間的施工協調，減少了20～25%[5]的各專業協調時間。各專業管線三維空間的排布，在施工前對建筑物內機電安裝進行虛擬建造，提前發現問題，解決問題，避免在施工過程中出現錯誤，減少返工，提升工程進度。利用BIM技術，在提高效率的同時，優化了其管理效率和管理流程，全面實現精細化管理，為項目運營帶來良好的經濟效益。