運用BIM技術深化機電工程設計的路徑探索

摘 要：當前，建筑工程的規模處于一個不斷擴展的情況下，再加之人們對于建筑工程各方面的要求也在逐漸提升，帶來的就是建筑內部機電工程復雜性的進一步提升。在機電工程的實際安裝過程中，由于管線數量較多且涉及多個部門的交叉施工作業，導致會經常性的出現管線碰撞的問題。為了更好的規避這一問題，就需要在工程設計中通過使用BIM技術借助工程模型實施模擬施工來優化工程設計。

關鍵詞：機電工程設計;BIM技術;應用

一、 BIM技術的概念及其在機電工程設計中作用

BIM可以翻譯為建筑信息模型，就是在綜合使用建筑工程三維設計軟件，并配合使用其他軟件建造出具備可視化及三維特點的建筑工程模型。這一建筑模型可以為工程建設中的有關部門提供建筑工程全生命周期的各項參數，可以針對建筑工程的設計、施工等環節進行優化和管理，從而在保障工程建設質量的同時降低工程成本投入及提升施工效率。

建筑機電工程作為建筑物居住舒適度提升的關鍵工程部分，其中包括了給水、排水、暖通、空調等多個系統。在尚未應用BIM技術的時候，這些子系統的設計工作都是分開來進行的，受到設計人員缺乏溝通交流、子系統管線分布復雜等因素的共同影響，導致施工中經常出現管線碰撞問題，帶來的就是工期延誤、材料浪費、投入增加等后果。而通過BIM技術的應用，就可以將機電工程涉及的諸多部門集成在同一個平臺中，并在建立機電工程模型的基礎上，將各個子系統的管線布置、標高及施工技術在模型中進行模擬，可以在事先發現管線彼此碰撞位置的基礎上，通過協調將設計方案進行優化，繼而實現工程造價合理控制及施工效率的目標。除此之外，在設計方案整體優化完成之后，可以通過三維剖面為施工人員展示施工方案，從而在施工人員全面理解施工方案的前提下保障施工建設質量。

二、 機電工程設計深化中BIM技術的實際應用分析

（一）管線的控制位置排布

對于機電工程設計方案中管線的排布效果衡量來說，業主方往往會從設計方面的實用程度以及建筑內部空間的使用率指標來進行考慮。在之前使用二維平面設計方式的過程中，設計人員無法針對建筑空間內部的管線布局做出立體化的展示，這也就意味著有關的參與人員需要具備良好的空間想象能力。并且在具體的協調過程中，由于各部門之間信息共享和溝通不暢導致意見很難在短時間內達成統一。而通過BIM技術的應用，可以利用相關的軟件平臺，通過使用工作集模式，先交由土建工程的專業設計人員將樓層的標高建立起來，并在其上將建筑結構的模型進行繪制，最終建立一個局域網中心文件，隨后參與機電工程的各方面人員需要在建立本地副本的基礎上，針對已經建立的中心建筑工程模型要進行相應的操作。在這種情況下，各個專業的設計人員可以針對機電工程內部的各個子系統管線分布進行同時設計。可以在全面考慮建筑內部空間分布及管線系統使用要求的前提下，設計出初步的管線分布方案，之后就需要通過BIM的模擬實驗功能，針對管線排布的設計方案進行模擬實踐，從而發現其中出現管線碰撞的位置，以便各專業設計人員可以在全面協調的基礎上，將管線布置方案做出相應的優化和調整。

（二）復核計算整個管線系統的阻力數值

在繪制機電工程綜合施工圖紙的過程中，管線會不可避免的出現相應的變動和調整，主要的外在表現就是翻彎數量增多，并且機外阻力往往要超過設計阻力。所以就意味著在進行采購設備工作之前需要針對。管線系統的機外阻力進行二次的復核計算。具體可以使用如下的幾種方式：第一，以實際的手冊作為基礎，將沿程阻力和局部阻力做出分別的計算，但這種方式因為所需時間較長且效率低下，所以并不建議使用。第二，應用相關的軟件，在設置好相應參數的基礎上，自動生成相應的計算表格，并借助軟件內部的分析功能，將各方面的阻力做出完整的計算。這一方式由于在數據的精準性以及所需時間上有著一定的優勢，為此有著較為廣泛的應用。

（三）關鍵區域的優化

由于BIM技術自身具備較為強大的空間模擬功能，在機電工程的設計環節中可以針對建筑工程內部一些較為關鍵的空間進行人物漫游空間模擬，以便來察看管線排布帶來的具體效果。這一功能的使用，也是為了檢驗管線今后的維修空間大小以及維修工作所具備的具體難度。借助BIM技術強大的空間模擬功能，可以針對建筑空間內部關鍵區域的管線排布進行二次的優化和調整。

（四）有效連接各個工程參與方

BIM技術平臺的一個巨大優勢就是，其本身是一個貫穿于工程建設全周期的基礎數據承載平臺。在設計階段。可以通過建筑模型的設計以及模擬實驗，繪制出相應的機電工程設計方案，并借助CAD軟件導出相應的機電工程設計綜合圖紙，隨后上交給業主方進行審批。業主方則可以借助這一模型和設計院進行全面的審核工作。而在設計方案通過之后，與之相關的工程建設、材料采購、施工管理等方面，也都可以完全按照工程設計圖紙，有條不紊的進行各項工作。

三、 總結

BIM技術將會極大地推動建筑行業的發展。通過BMI機電模型與建筑模型的碰撞檢查，優化設計與管道布置的原則，可提高圖紙的設計質量，節約施工成本，合理配置資源。

參考文獻：

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作者簡介：

聶洪剛，貴州坤盾天成科技有限公司。