BIM 技術在機電安裝工程中的應用研究

吉瑞超，孫占濤，杜立紅，韓朝陽

（曹妃甸職業技術學院，河北唐山 063200）

0 引言

傳統的機電安裝工作，主要依據所設計的二維圖紙進行，靈活度不足，極易受到施工環境、經費預算、人員變更等因素的影響，安裝失誤無法進行調整。而通過BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術的應用，能夠全面提升機電安裝工作效率，對各環節進行仔細檢查，依據安裝經驗進行靈活應變，機電安裝整體質量與效率都能得到保證。

1 BIM 技術簡介

作為一種信息管理技術，BIM 在建筑領域的應用較為常見，其作用在于，結合建筑工程該項目實際情況出發，以數據信息為基礎，通過信息處理技術來構建三維立體模型，再通過數字信息仿真技術，對建筑物中真實信息進行模擬或還原。現代社會經濟快速發展，公眾對于建筑的需求也更為多元化，對于大型綜合建筑來說，公眾所關注的是其綜合性與功能的多樣性。在建筑內部設計過程中，不僅需要參照圖紙，還需要落實機電安裝工程施工，把握建筑內部各個位置的具體情況，技術人員進行全方位、多層次的考察，將機電安裝具體位置準確標注出來，最終圖紙及相關數值得以確定。機電安裝工程施工中，傳統施工方法主要是基于二維CAD（Computer Aided Design，計算機輔助設計）圖紙開展現場施工，在實際操作過程中難度較大，無法全面、有效地管控實際施工隊伍修建過程，無法保證機電安裝工程質量，會導致建筑物后期使用中存在一定電氣安全隱患。通過BIM 技術的應用，能夠滿足機電安裝工程的實際需求，有效規避上述問題，全面提升施工作業效率。BIM 技術的優勢在于具有可視化、協調性與可出圖性，信息完備化程度高，具有關聯性和一致性，因此BIM 技術與傳統CAD 圖紙模式存在明顯差別。

2 BIM 技術的應用優勢

2.1 三維信息模擬，促進信息暢通傳遞

BIM 技術的應用優勢在于，具備三維信息模擬功能，能夠為信息傳遞提供一個暢通的渠道。在數字信息技術的支持下，BIM技術可以自二維空間轉向三維空間，基于甲方、設計單位及施工單位這三方得以完成整個建筑工程建設，因此必須要確保這3個單位在工程建設方面的理解是一致的，以降低彼此之間的矛盾與沖突，促進彼此之間默契合作，使工程建設、機電安裝工程順利推進。但從實際情況來看，由于信息傳遞方式存在一定差異，所獲取渠道也有所不同，3 個單位對于信息數據的獲取往往存在一定差異，導致各方之間對于機電安裝工程的推進階段理解可能存在偏差。而通過BIM 技術三維模擬功能的有效發揮，可以數據化的方式來將三方信息在模型上反映出來，便于準確把握和詳細確認各方的建設需求，信息獲取的時效性更高，有效防范理解偏差，促進工程建設的有序推進和溝通問題的解決。

2.2 減少管道線路碰撞，優化安裝結構

通過應用BIM 技術，能夠科學防范管道線路碰撞問題，促進機電安裝結構的逐步優化，提升工程建設質量。就BIM 技術來看，通過其功能的發揮可真實化地模擬管道線路空間，把握建筑工程內部管線安裝情況，并就定位進行模擬，防范空間內管道線路交叉的問題出現，降低安裝質量問題的出現概率，提高人力、物力、財力資源利用率，促進機電安裝工程的進行。另外，BIM 技術還能在一定程度上提升機電安裝進度與效率，縮短施工工期，使機電安裝的返修率得到有效控制。

2.3 減少工程成本，加快處理數據

在機電安裝工程中，工程項目整體效益所受預算的影響較大，因此必須要提高預算的精準度，合理計算工程建設所需成本。但整個工程項目建設過程中包含著龐大且復雜的數據信息，成本預算過程特殊，需要消耗較多的人力財力。而通過BIM 技術的科學應用，能夠促進這一問題的解決，數據處理的時效性更高，也能有效控制工程成本。在BIM 技術的支持下，可以在工程虛擬化條件下呈現出立體建筑，便于結合實際需求調配建筑材料，精準計算工程各環節的成本，減少不必要的資金損失，保障整個項目的經濟效益。

2.4 便于安裝大型空調機房，提升建設單位與業主的滿意度

在建筑工程施工中，大型空調機房安裝存在一定難度，合理應用BIM 技術能夠促進管道、鋪設及走向等問題的順利解決，在建模后可確定管道敷設具體位置及順序，對管道碰撞問題加以科學防范，優化系統運行，促使其為大型空調機房而服務，機房內部使用性能也得以明顯優化。

在機電安裝工程中，BIM 技術還能基于設計圖紙要求來進行專業且規范的安裝，并結合業主的建議，符合設計要求且優化業主居住體驗，提高建設單位與業主對于機電安裝工程的滿意度。

3 BIM 技術在機電安裝過程中的應用情況

在機電安裝過程中應用BIM 技術，需要結合實際工程量及建設施工需求，明確所涉及到的專業知識，確保安裝的規范化。機電安裝過程中管道路線數量較多，為保證施工進度與質量，需要結合工程實際來進行科學分工，明確人員配備，保證工程量安排合理。通過BIM 技術的應用，還可以科學分布管線，保障路線信息的準確性與可靠性，優化人員及物資等的供給，提高機電安裝工程效果，順利推進安裝工程。

從機電安裝工程的實際信息出發，可以把握地區管道分布情況，尤其是廠房走廊及機器設備房等地區，大多數有著密集的管道分布，這就需要充分發揮BIM 技術的優勢對線路進行合理規劃，確保路線暢通，并減少不必要的空間消耗，全面提升空間利用效率，保證機電安裝整體質量與效果。另外，BIM 技術還可以促進三維模擬的實現，全面了解線路位置并獲取準確、可靠的數據信息，以便在規定的空間內進行機電安裝。

4 BIM 技術在機電安裝工程中的應用策略

4.1 檢查管道碰撞

在機電安裝施工過程中，各部門及環節之間可能存在沖突，實際施工過程中可能相互干擾，應用BIM 技術進行管道碰撞檢查，能夠提前發現異常，科學預防施工中的矛盾與沖突，在碰撞檢查中以硬碰撞檢查為重點內容。通過BIM 技術可以進行模擬碰撞檢查，提前處理可能存在的碰撞，并以模擬結果為依據，調整管線分布與間距，保證分布與間距分配的最優化，從而確保機電安裝工程的規范高效進行。

4.2 構建預制加工中的模型參數應用

在機電安裝工程的施工過程中，一旦相關組件尺寸出現問題將會影響機電設備安裝的適配性，如果機電設備的精細化程度較高，實際安裝過程中無法保證構件的適宜性，機電安裝的后期結果也必然會受到影響，機電安裝的專業性不足，甚至會存在一定安全風險。在機電安裝工程中應用BIM 技術，詳細確認信息數據，應用BIM 信息系統中的數據，對施工中構件信息及相關尺寸進行準確定位，保證數據指導的權威性，開展專業化、規范化的機電安裝施工，全面提升機電安裝工程質量，并對施工成本加以科學化控制。

4.3 統計施工材料

建筑信息模型的創建過程中，各個建筑單元都具備相匹配的參數。在建立三維虛擬模型后，需逐個估計每個系統情況，確定材料數量，保證預算的精確度與科學性，為施工管理提供支持。在設計過程中，可通過軟件設置篩選條件，促進項目的規范化推進。物資管理工作人員需全面把握工程進度，應用BIM 技術建立模擬模型，對各環節數據信息加以準確獲取，把握施工中材料使用情況，物資招標活動也得以順利開展，物資倉儲管理的時效性也得到保證，提升機電安裝工程的整體效果。

4.4 管控施工進度

采用BIM 技術對項目進度進行全面把控，一方面可發揮Navisworks 軟件的輔助作用，追蹤機電安裝工程日常進度，就已完成和待完成的項目作出區別（以不同記號作出清晰標注），另一方面在工程監督過程中管理者也能加以參考，進而科學調整施工進程，全面提升機電安裝工程的質量與效率。

5 結束語

在建筑行業，BIM 技術是一種新興技術，能夠為機電安裝工程提供輔助，促進機電安裝質量與效率的提升。在BIM 技術的應用過程中，需做好管道碰撞檢查、優化構件預制加工工作，就施工材料進行統計，全面管控施工進度，進而保障機電安裝工程的質量和整個建筑工程項目的綜合效益。