BIM技術在水暖電工程中的應用研究

李 喆 喬晨陽

（中建七局安裝工程有限公司，河南鄭州 450053）

1 水暖電工程的特點

隨著我國建筑業的快速發展，水暖電工程作為建筑行業的核心模塊，越來越受到大眾的關注，且水暖電工程與人們的日常生活聯系密切，任何環節出現問題，均會在人們生活中引起局部或全局性混亂，為城市居民生活和經濟發展帶來較大影響。

1.1 系統復雜

在大部分建筑項目中，水暖電工程均為關鍵的部分，需要協調設計實施。水暖電工程涉及不同專業、不同部門，包含給排水系統、消防系統、弱電系統、強電系統、通風系統等多個專業系統，系統種類多，在管線設計和安裝實施中都需要遵循不同的施工規范，導致排線復雜，施工管線安裝難度系數升高。

1.2 設施設備繁多

水暖電工程擁有多個復雜的專業系統，每個專業系統均有自身特有的基礎設施，如水泵、氣壓給水裝置、水箱、水池、隔油器、止回閥、壓力表、消防泵、報警設備和風機等。這些設備采購自不同廠家，型號參數等存在差異，增加了工程項目數據管理難度，若某環節的設施出現問題，均會增大后期的運營維護的難度。

1.3 成本高

施工項目具有建造周期長、造價成本高的特點，水暖電工程在項目建設成本中占比較大，在施工過程中與給排水、電氣、暖通和建筑等專業密切相關，需要根據設備間的關聯度確定管線的排布和安裝。

1.4 具有不可見性

在建筑行業中出于美觀和最大化利用空間的目的，水暖電工程管線一般不可見，布置在建筑樓層頂部或埋于墻內、地下，使后期管線運營維護時，無法快速準確獲取各類管線的具體排布情況，提升了維護管理的成本。

2 BIM技術及其優點

BIM是“建筑信息模型”的簡稱，是近幾年建筑行業新型的一種信息管理技術，可快速匯集工程項目的所有數據，以三維立體形式對項目進行數字化表達。BIM技術具有可視化、模擬性、可出圖性、協調性等特點。

在設計階段，BIM平臺儲存了項目所有的信息，各專業系統通過BIM平臺可實時實現對信息的共享，若設計中某一環節發生改變，相關聯其他模塊將自動更新，避免了設計人員的重復設計和反復修改，提高了工作效率。

在施工階段，項目正式施工前利用BIM技術可有效模擬施工過程，及時發現問題和存在的安全隱患，利用軟件平臺對BIM模型進行碰撞檢查，通過對碰撞點進行模擬優化，有效避免了返工和設計變更的出現。利用BIM技術助力施工建設，提高了水暖電工程的工作效率。

3 水暖電工程在安裝和管理中存在的問題

3.1 信息共享性差

水暖電工程設計圖繪制由不同專業的設計人員獨自設計完成的，彼此間在設計時缺乏有效的溝通和交流。在后期施工過程中，易出現管線重疊的情況，溝通機制的缺失直接影響項目協同管理的效率。若施工過程中出現問題，需要各方參與者再次溝通協商，浪費了人力、物力、財力，易造成項目返工或項目延期。

3.2 安全事故頻發

項目工程建設中存在安全隱患，導致工程建設安全事故頻發。一方面，在水暖電工程管線施工期間存在危險源，如大量的管線、設備、和重型機械存放于場地有限施工現場。另一方面，項目工程建設涉及不同專業、不同工種，不同專業的施工人員在同一工作場所內交叉作業，易出現碰撞。

3.3 管理水平低下

水暖電工程的管理包括設計、施工兩階段。施工階段管理難度系數高，原因主要是因施工周期長，存在更多不確定性因素。施工階段是給排水、暖通、消防、弱電和強電等多個專業系統同時開工，需要各專業工程人員進行多次反復的協商溝通，以制定合理的施工方案。在漫長的施工過程中，存在各式各樣的問題，如資源的浪費、各環節銜接不暢、材料提前入場導致的二次搬運、設計變更造成整改和返工等，均由于水暖電工程管理水平低下導致，在項目建設中，應重視提高管理水平，提高工程建設的質量和效率。

4 BIM技術在水暖電工程的具體應用

BIM技術是近幾年建筑行業新型的信息管理技術，漸漸被眾多建筑企業認可，并廣泛應用于水暖電工程中。水暖電工程通過利用BIM技術可快速準確地進行管線的排布設計和安裝。

4.1 設計階段

設計質量的優劣決定了建筑工程的品質，傳統的建筑設計方案多以二維圖紙呈現，各專業設計人員負責各自的管線設計，各專業設計完畢后進行匯總優化。前期分散設計，各專業之間缺乏溝通，易在匯總時出現管線重疊的情況，情況嚴重時，需要重新進行設計，浪費時間和成本。BIM技術的應用，可最大限度減少重復設計的出現，提高設計的效率。

（1）協同設計。

基于同一BIM模型平臺，各專業設計人員進行專業模型構建和管線排布設計，通過該平臺，各位設計人員可看到本專業的管線情況，可及時發現與其他專業的碰撞問題，及時溝通協調，避免重復作業，節約設計成本。

（2）深化設計。

各專業設計人員將各自設計完畢的BIM模型導入平臺進行整合，根據具體情況檢查修改，優化原有的管線模型，完成后期施工的需求。

4.2 施工階段

水暖電工程作為項目工程的核心模塊，其安裝質量的優劣影響后期設施設備的安全運營，影響人們對水、電、暖等物質的正常使用。隨著建筑行業的快速發展和人們對高質量建筑的需求越來越強，水暖電工程涉及的專業越來越多，管線安裝施工涉及各專業施工人員、設施設備和材料等多項內容。

（1）圖紙審核。

施工前基于BIM平臺，實現二維圖紙的三維立體化呈現，利用BIM技術，可將三維模型與二維圖紙進行對比，查找設計中存在的問題，交由設計院變更，在正式施工前解決問題，降低后期返工重建的可能性。

（2）各專業設計碰撞優化及洞口預留。

將構建的各專業BIM模型整合，進行碰撞檢查，解決模型管線碰撞的問題，通過BIM平臺的可視化管理，充分利用有限的空間資源。根據優化后的管線排布情況，進行洞口預留，為后期的現場施工提供便利。

（3）可視化指導施工。

BIM平臺可對設計圖紙進行三維立體化展示，在施工前通過BIM平臺查看復雜節點的立體圖像，利用BIM模擬功能提前查看管線排布情況，在正式施工前解決所有的施工難點。水暖電工程管線施工要求較高，各專業BIM模型構建后，利用模擬功能，可展現工程全貌。在觀察模擬成果后，及時發現碰撞和存在的問題，提前更正，確保后期工程的順利實施。

（4）便捷成本控制。

BIM模型具備工程量提取功能，可對任何節點的工程量進行快速準確地提取，生成物料數量清單，為施工中各專業系統材料采購和成本核算帶來便利，提高了作業效率，節約了人力、時間成本，減少了由材料購置過多造成的浪費。

（5）質量安全管理。

在項目工程施工中，若遇到質量或安全問題，可通過BIM平臺及時上報有關情況，各專業工程人員根據實際情況選擇與設計人員或施工隊聯系，及時解決問題，提高解決問題的效率。

（6）創建BIM數據庫。

在工程建設中，各專業參與者應及時將各階段構建、設備和施工情況等資料上傳至BIM平臺，集成工程各階段的數據信息，集成化的BIM數據庫便利與項目工程資料的管理，可在后期項目運營維護中發揮較大的價值。

4.3 運營階段

運營階段是檢驗水暖電工程質量的階段，運營成效直接反映了工程質量的高低。

（1）空間管理。

BIM平臺中存儲工程項目的管線和設施設備的具體位置、詳細參數信息，若運營中需要對設備和管線進行修正，則無須查看二維圖紙，直接查閱三維立體模型，可在最短的時間內進行精準定位，完成管線及設施設備的維修。設施設備運營維護中耗資較大，是后期運營成本中應重點關注的核心環節，BIM技術具有信息關聯和共享的特點，維護管理人員可遠程進行設施設備的管理，降低管理成本。

（2）隱蔽工程管理。

水暖電工程施工完畢后，出于美觀和最大化利用空間考慮，以安裝天花板等方式隱藏各類管線。隨著工程項目使用年限的增加，部分管線開始老化，存在使用風險，需要替換老化的管線。BIM技術集成項目的信息數據，在保持項目資料完整性和準確性的同時，可通過可視化平臺快速準確定位老化管線的位置，完成同類管線的及時替換。

（3）應急管理。

各類商場、房屋和公共建筑作為人流量比較密集的區域，水暖電工程在這些區域的日常生活中占據重要地位，若因水暖電工程出現問題，會造成小面積的恐慌。通過應用BIM技術，可有效進行水暖電工程的應急管理，根據突發情況位置，快速定位管線和設施設備，及時解決問題，避免事態進一步擴大。

5 結語

本文研究了水暖電工程的特點，分析了水暖電工程在安裝和管理中存在的問題，利用BIM技術可解決這些問題，本文的研究將BIM技術與水暖電工程安裝管理相結合，具有較大的社會價值、經濟價值。