BIM技術在機電施工中的應用
——以某超高層建筑機電項目為例

石 偉

湖南六建機電安裝有限責任公司，湖南 長沙 410000

1 在機電施工中應用BIM技術的優勢

BIM指建筑信息模型，是將建筑或工程數據數碼化的一種新型工具，可對建筑信息進行仿真模擬，主要優勢可歸納為出圖性、優化性、模擬性、可視化以及協調性。目前，BIM技術在建筑行業已經得到了廣泛認可，并在各個專業領域實現了推廣應用。結合相關實踐經驗分析可得，BIM技術在機電施工中的應用實現了工程建設中各方聯系與協調，剖析各類問題、指導施工、檢查質量。例如通過BIM技術可實現對建筑內部管線信息的可視化展示，明確管線設備尺寸與走向，也能更加直觀地發現各類問題；借助BIM模型可快速開展專業碰撞，及時進行管線綜合調整，通過添加各類構件參數信息，實現自動統計與計算，高效開展深化工作；應用BIM技術有利于協調機電施工與其他專業，全面綜合分析影響機電專業的各項因素，便于施工前及時調整方案。

2 BIM技術在機電施工中的應用流程及要點

2.1 應用流程

為高效、高質、按期完成機電工程，在施工過程中引入BIM技術是一項有效措施。施工單位需搭建BIM應用平臺，組建團隊，并編制相應的工作計劃，分專業構建模型，完成校核后整合模型，并基于BIM模型逐步落實深化設計、管線碰撞、施工模擬等工作，有序完成機電施工。BIM技術在機電施工中的基本應用流程如圖1所示。

圖1 BIM技術在機電施工中的基本應用流程

2.2 應用要點

（1）深化設計。①碰撞檢測，基于BIM進行碰撞檢測，包括單一專業檢測、專業間檢測，前者多用Revit軟件，后者用Navisworks軟件進行檢測，然后將問題帶入Revit模型修正，此外，利用Navisworks軟件3D漫游功能，可以第三者身份漫游建筑物中，對建筑物內部進行檢查，發現碰撞，檢查凈高，判斷管線是否與人員存在碰撞，及時調整凈高。②管線綜合，利用BIM技術可快速進行管線綜合，根據管線綜合布置與主管走向，配合建筑結構專業做好梁、樓板、墻的孔洞預留工作，在預留預埋施工階段，基于BIM技術完成深化設計后，將導出的二維施工圖紙交給現場技術人員，指導現場作業。

（2）施工安裝。通過BIM技術可實現機電施工的全方位管理，具體要點如下：①施工模擬，基于BIM技術可對施工過程進行模擬，以三維動畫的形式虛擬機電施工過程，實現機電施工工序、工期的綜合分析，以及人力、物力的優化調控，為實際施工提供可靠支撐。②進度管理，基于BIM施工模擬與可視化交底，可幫助施工人員明確施工流程，提前明確施工重難點與對策，防止工期延誤，同時通過施工模擬，各專業負責人可明確進場時間，施工現場更加有序、沖突少，施工人員可快速完成各道工序。③造價管理，在工程前期，應用BIM技術可對整個建筑結構、設備全部信息進行匯總，有效統計工程量、計算工程費用，快速完成造價預測工作，而在機電施工過程中，應用BIM技術進行深化設計、施工模擬可降低返工率，防止施工過程中出現不必要的資金浪費。

3 工程案例分析

3.1 工程概況

該項目為超高層建筑機電項目，施工范圍包括暖通、建筑電氣、給排水、消防及智能建筑，整體管線排布十分復雜。項目經綜合分析決定將BIM技術與機電安裝結合，利用Naviswork、Revit等軟件，將機電方案錄入信息應用平臺，對A、B塔樓與裙房地下室管線進行綜合協調布置，整個平臺分為5個專業板塊，通過各板塊繪制、模型整合，形成三維模擬施工現場。

3.2 BIM運行組織機構

該項目部應用BIM技術構建了相應的組織機構，具體如圖2所示。其中，BIM經理負責統籌安排BIM技術的具體應用，建模組在項目前期負責搭建模型，分析碰撞報告、調整模型；應用組主要是根據BIM模型與施工組織設計，指導現場施工，協調施工過程、進度與成本等。

圖2 BIM運行組織機構

3.3 BIM技術的應用情況

該項目選用了多種BIM軟件，包括Revit2014、Naviswork2014、Rebro2014、Revit MEP等，構建機電模型、虛擬現場施工，并通過綜合分析深化設計方案、解決施工問題，具體應用情況如下。

（1）動態碰撞分析。利用Naviswork軟件中的Timeliner工具創建4D可視化平臺，通過機電安裝過程動態分析發現空間碰撞點，并在地下室通風設備模型內設簡易推車，將施工進度計劃導入Naviswork軟件，明確臨時設施裝卸時間、工作人員、空調設備運輸路徑與時間等，對空調設備運輸與安裝過程進行模擬與碰撞檢查，及時發現施工過程中是否存在碰撞情況。經分析，空調設備與上部回水管沖突，通過討論決定將簡易推車的高度減小至420mm。

（2）裙樓、地下室綜合管線深化檢測。該項目裙樓、地下室管道排布復雜，其中，較大管徑回風風管碰撞、沖突多。完成機電模型構建后，對管線沖突位置進行調整，裙樓一層回風風管截面、底標高原設計分別為3200mm×1500mm、5.2m，經Revit建模顯示，回風風管與空調水管沖突，故將空調水管、回風風管底標高分別調整為 4.4m、5.8m。

（3）B塔樓綜合管線凈高檢查。項目采用“復制視圖”功能新建樓層平面圖，檢查凈高，并在“分析選項卡”中選擇“風管圖例”，放置圖例、復制顏色與編輯方案，填寫最低凈高，完成凈高檢查工作。

（4）施工指導。項目根據施工需要，利用Revit MEP技術生成不同方向剖面圖，如圖3所示，指導現場施工；通過Revit建立3D機電施工模型，導入Naviswork后實施管線漫游處理，展現機電管線連接方式以及管道安裝后效果。項目施工全過程使用BIM進行施工模擬，通過Naviswork軟件中的Timeliner工具自動生成機電施工過程模擬，完成模擬安裝后再跟蹤現場實際情況，有效降低返工率，防止工期延誤。

圖3 綜合管線布置剖面（單位：mm）

（5）工程量統計與模擬云的應用。項目利用BIM對管道材料、構件以及用量進行統計，為物資部門采購計劃制訂提供依據，通過應用模擬云技術，實現云端機電模型與管道施工信息的交流與溝通，同時也能夠指導現場施工。

4 結束語

綜上所述，BIM技術在我國建筑工程中應用廣泛，在機電安裝過程中應用BIM技術可進行三維碰撞檢查、虛擬施工、材料管理等，有效保障機電施工質量、進度以及成本。在工程實踐中，需根據項目情況構建BIM運行組織機構，合理選擇BIM軟件進行建模，并基于BIM模型落實管線碰撞、凈高檢查以及施工指導，切實保證項目穩步實施，實現機電工程精細化管理。