BIM技術在機電安裝中的應用

高鵬

摘要：當前我國經濟發展較快，這主要依賴于現代化的科學技術，在先進的技術支持下，實現了各行各業智能化發展目標。而建筑企業同樣也緊跟時代發展步伐，將 BIM 技術融入機電安裝工程中，不僅大幅度地提高了工作的效率，而且確保了施工數據的準確可靠性，同時還發揮了很好的協調作用。介紹 BIM 技術及在機電安裝過程中的應用情況，明確其技術優勢，探究其應用策略，以充分發揮BIM 技術的作用，提升機電安裝工程質量。圍繞建筑機電安裝工程中前期策劃、深化設計、現場實施和運營維護等全生周 BIM 技術應用和實施策劃等方面應用 BIM 技術，有效指導項目管理。

關鍵詞：BIM技術;機電安裝;應用

引言

當前我國經濟整體增長速度較快，這也在很大程度上推動了信息技術的發展，各行各業開始將信息技術融入其中，不斷提升服務質量。而建筑行業作為當前城鎮化發展中的主導力量，機電安裝工程中 BIM 技術得到了廣泛應用，其主要采用的是數字信息技術，屬于高級技術的一種，不僅有利于建筑機電工程施工更加嚴謹，而且提高了施工的質量，降低了施工成本。在眾多建筑工程中，BIM 技術的應用能夠達到預期施工效果，為此應用的頻率越來越高，對于建筑行業智能化發揮起到了很好的促進作用。此次重點針對建筑機電安裝中 BIM 技術的應用進行了分析，以期能夠在促進建筑行業發展方面貢獻微薄之力。

1建筑機電安裝工程中 BIM 技術應用的重要性

1.1 有利于提高采購環節效率

不管是在施工之前，還是在機電安裝工程準備階段，都需要工程師提前將準備工作做到位，同時，還要確保設備能夠及時進場。傳統人工預算無法準確計算，當進行估算后依然會出現很多問題，進而導致物資采購人員采購時往往要比預期的預算高出很多。將 BIM 技術應用到機電安裝工程物資采購環節，通過有效的整合可以直觀地看到物資數量、種類等，在經過分析后做出合理的預算方案，不僅能夠使材料采購準確性提高，而且減少了多采、少采問題的發生。

1.2有利于合理調節資金

針對早已經安裝完成的部分建筑機電設備，主要以工作人員工作情況作為預算標準，這樣極易使后續預算出現問題。而且員工難以確保每次預算的準確性，多少都會存在偏差，進而產生了不必要成本的支出，影響了整個建筑施工項目。將 BIM 技術運用到工程中，施工人員能夠借助虛擬模型，形成不同層次的需求模塊，針對細節性問題進行深入的分析，及時發現問題，并且采取科學合理的方法解決，確保成本預算更加精準，實現了資金的合理利用。

1.3 有利于構建建筑機電安裝工程標準化構件庫

在建筑機電安裝工程實施過程中，應用 BIM 技術，有利于機電安裝模型在較短時間內構建，不僅速度快，而且效率高，確保機電安裝中涉及的所有構件形成一個數據庫，其中信息既全面，而且一目了然，提高了建模的工作效率。

2BIM技術在機電安裝中的應用

2.1BIM 技術在前期策劃階段中的應用

在規劃階段使用 BIM 把所有關鍵的總體規劃因素帶進一個整合的三維模型環境中。把所有規劃信息在三維環境中進行整合，通過工作空間和場地總規劃，確保設計方向符合國家規范標準，開發三維體量模型生成的工作量測算估算項目總概算和總工期，使設計方案和投資回報分析的財務工具集成，業主可實時了解設計方案變化對項目投資收益的影響; 通過 BIM 模型幫助業主檢查設計院提供的設計方案在滿足多專業協調、規劃、消防、安全以及日照、節能、建造成本等各方面要求上的表現，保證提供正確和準確的招標文件。

2.2 BIM 技術在 5D 施工集成管理中的應用

BIM 在施工中能協助控制進度和預算。在項目施工階段，模型可用于模擬施工流程，幫助檢測包括任何臨時性設備和已有的永久結構之間的沖突，同時能夠在材料采購階段準確地算量以減少不確定性。BIM 和施工計劃集成的 4D 模擬，時間—空間合成以后的碰撞檢查可以模擬和分析項目的施工進度。在 BIM 模型中使用實際產品后進行物理碰撞（ 硬碰撞） 和規則碰撞（ 軟碰撞） 檢查; BIM 和移動技術、RFID 技術以及 GPS 技術集成的現場施工情況動態跟蹤。通過把成本參數整合到模型里，BIM 模型能用來對項目成本進行準確度極高的估算。BIM、施工計劃和采購計劃集成的 5D 模擬能對施工工作狀態進行高質量的無縫監控。一個完整的 BIM 竣工模型對業主和運維人員來說是一份寶貴的資產。該模型應該集成施工階段做出所有決定的完整文檔，包括設計更新和建材設備產品選型等。

2.3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。

2.4 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。

2.5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。

3建筑機電安裝工程中 BIM 技術的應用案例

為了能夠更好地了解建筑機電安裝工程中 BIM 技術的具體應用情況，以某學校新樓區建設作為案例，其中不僅僅包括學生宿舍、食堂，而且還有教學樓、辦公樓等，占地面積為 150 萬 m2，此次研究以此案例為基礎，針對學校辦公樓機電安裝工程進行了深層的研究。此樓建筑總面積為 26.3萬 m2，主要是由 18、19、20 號樓組合。整個樓中會涉及到8000 多臺機電設備的安裝，其中 110 萬 m 管線，2000 多個綜合支吊架，整體造價高達 1.3 億元。

3.1 ?主體預留階段所應用的 BIM 技術

在對辦公樓機電進行安裝前，要通過 BIM 技術預排橋架、電點位，對二者的距離進行不斷優化設計，進而更好地使相關規定以及要求得到滿足，保證整體建筑既美觀又合理。除此之外，還要提前針對管道預排時圖紙中可能存在的諸多問題指出，減少由于設計遺留問題而導致的后續施工進度受到影響，一方面，確保施工有序開展;另一方面，優化套管預留位置，進而為現場施工中孔洞位置的精準預留提供參考。與此同時，借助 BIM 技術構建電井與管道模型的時候，通過先進技術的應用優化電井、管道井的布局，確保井內孔洞位置在預留的時候能夠一次性完成，減少后續施工二次開孔發生概率，大幅度地將人力、物力等不必要的資源浪費降低。以上施工過程中，最重要的環節便是詳細的設備信息錄入，保證施工過程中機電設備數量在記錄方面更加準確。通過 BIM 技術的應用，能夠借助相應的模型隨時隨地查詢、管理、更新全部已經錄入的信息或者數據，不僅能夠確保工程機電施工中所涉及的所有材料更加完整，而且準確率較高。

3.2管道施工階段所應用的 BIM 技術

由于此次研究的案例是針對學校建筑施工項目，較高的安全系數是關鍵環節，所以在管道施工前，要通過 BIM 技術將土建、裝修、消防、機電中的水、暖、電等工作做到位，確保其專業性的同時，對管道施工涉及的關鍵管線位置不斷優化，例如，在經過綜合考慮后，要求走廊吊頂高度要高于3000mm，但對走廊中的管線進行綜合優化后，支架高度最高才是 3000mm，所以施工企業中的機電工程專業人員要通過BIM 技術的運用將實際數據呈現出來，進而明確走廊中是不是要安裝吊頂。在經過多人多角度分析與考慮以后，最后，決定走廊設計為無吊頂。

結束語

總而言之，在建筑機電安裝工程中，BIM 技術的應用可以為施工企業提供較大的便利性，提高工作效率。也正是由于 BIM 技術優勢較為突出，所以在建筑施工中被廣泛地應用，促進了建筑機電安裝工程規范化、專業化、智能化發展，進而促進核心競爭力日益提高。

參考文獻

[1]劉文生.關于機電工程中BIM技術的應用分析[J].中國設備工程，2020（24）：181-182.

[2]王寧，殷爽，張媛媛. BIM技術在地鐵車站機電安裝工程中的應用[A]. 《施工技術》雜志社、亞太建設科技信息研究院有限公司.2020年全國土木工程施工技術交流會論文集（上冊）[C].《施工技術》雜志社、亞太建設科技信息研究院有限公司：施工技術編輯部，2020：4.

[3]劉芳. BIM技術在建筑工程項目中的應用研究[D].大連海事大學，2020.

[4]江宇萌，潘衛波，李帥，劉佳男.基于MR+BIM技術的機電工程應用研究[J].機電工程技術，2020，49（11）：209-210+213.

[5]林升煥，楊仁光. BIM技術在某機電安裝工程消防泵房中的應用[A]. 浙江省土木建筑學會.第26屆華東六省一市土木建筑工程建造技術交流會論文集（上冊）[C].浙江省土木建筑學會：施工技術編輯部，2020：3.