淺談BIM技術在公共建筑機電工程中的應用

于洪羽

摘? 要：公共建筑機電工程是我國建筑業發展下機電設備系統安全穩定運行的基礎保障，對此還要從機電安裝實際情況入手，強化機電工程安裝管理。文章對BIM技術在公共建筑機電工程中的應用展開探討。

關鍵字：BIM技術;建筑工程;公共建筑;機電工程

引言

隨著科技的進步，傳統建筑行業也隨之不斷地發展，建筑數據信息化已經成為加速建筑生產的必要條件，BIM建筑信息模型可對施工現場進行精確建模，設計團隊、施工單位、設施運營部門和業主等各方人員可以基于BIM進行協同工作，從而有效提高工作效率、節省資源、降低成本、以實現可持續發展。

1BIM技術在公共建筑機電工程中的應用優勢

1.1有助于提高現場管控的效果

一般情況下，機電施工因其涉及的專業內容相對較多，使得現場往往由不同的施工單位負責，這給機電施工的有序進行造成了阻礙。現階段，對項目進行分包已成為各施工單位在執行工程量較大項目建設時的首要方式。但這一現象的發生也會使得施工單位無法對現場情況實施良好的控制，常有各分包單位受自身利益需求的影響而各自為政的現象發生。為此，BIM技術的應用能夠有效解決這一問題。在該技術的支持下，施工單位能夠對各分包單位進行統一管理，再利用科學合理的分包方式，使機電施工能夠得到穩步運行，對各分包單位的管控效果也得以提升。

1.2資源優化配置

機電安裝工程是房屋建筑施工中的重要組成部分。BIM技術在機電安裝過程中的應用必須結合實際工程量和建設需要。機電安裝過程中有很多管道，為保證施工進度和工程質量，要結合工程實際、科學分工、明確工程建設人員配備，確保按各專業合理安排。通過應用BIM技術，可以科學地排布管道，確保安裝管線信息的準確性和可靠性，優化人員和材料的供應，提高機電安裝工程質量。

1.3模擬施工

模擬性不僅是一個可以設計操作的建筑模型的構建，更是對現實世界的真實場景的模擬。在設計發展階段，BIM可以對設計上需要施工部位進行模擬實驗。比如：節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱傳導模擬等。4D模擬（三維模型加項目開發時間）可在招投標和施工階段進行，即根據施工組織設計進行模擬實際施工，從而確定合理的施工方案，指導施工。同時，可以進行5D模擬（基于4D模型加成本控制），實現成本控制。

2傳統機電安裝工程施工中常見的問題

第一，整體效果不理想。隨著國民經濟的不斷提高，各種建筑形態相繼出現，但也存在一些問題，如公共區域燈具安裝偏差、消防噴淋頭安裝不合理、地下室部分管線、線槽等安裝地高低不一，影響機電安裝工程的整體效果和后期的使用要求。第二，各專業管線碰撞。由于機電安裝現場管線眾多，施工過程中各管線會存在不同程度的沖突，如風管與水管的碰撞、水管與橋梁的沖突、專業管線與建筑結構的沖突等，給現場施工帶來了更大的困難和無盡的問題，這將導致后期的拆除和重建，項目成本增加。第三，預留洞偏差。機電安裝工程預留洞口是一項重要工作。無論是住宅樓還是大型綜合樓，管道或橋梁都將穿過墻體。如果預留洞口位置有偏差或遺漏，將對后續綜合管線施工產生重大影響。如果開口尺寸較大，嚴重情況下會降低建筑的整體安全性能。第四，材料管理困難。由于機電安裝涉及不同的專業，所需材料較多，工藝復雜，因此在機電安裝施工過程中，材料管理尤為重要。目前，機電安裝材料的操作比較統一，基本上依靠庫存管理，材料的使用記錄在庫存記錄中。由于施工過程中使用的材料相對較多，很難將其全部記錄下來，因此很容易出現錯誤。此外，材料的使用很難做到全面，這將使管理和材料成本的控制更加困難。

3BIM技術在公共建筑機電工程中的應用

3.1BIM建模

首先，收集資料。在BIM模型的建設中，首先必須了解系統的所有項目要求和圖紙，以避免操作錯誤，造成施工成本的浪費，要構建一套工作流程圖，對資料進行系統的收集。其次，制定建模標準。根據企業項目對建模的基點、方位，單位可以制定管理規定，同時對模型通過命名規則，模型設色，建模管控要點，管綜優化設計原則，新建族等細節問題進行相關規定。另外，網格建置。網格分為平面網網格線與樓層線2種，在建筑師設計圖時會以網格為其重要之依據，讓現場施作人員能找到基地上的正確位置。樓層線則為表達樓層高度之依據，同時也描述了梁位置、墻高度以及樓版位置，其最重要之目的為讓CAD圖能放置到正確位置，以便于建造精確模型位置。

3.2 在造價管控中的應用

在機電施工過程中，BIM技術的應用還可以輔助管理人員對工程造價進行管控。首先，施工單位通過BIM技術系統中自帶的造價軟件，根據預先構建完成的建筑模型開展“框圖出價”工作。通過這種方式，可以編制科學合理的工程造價，進而提高施工單位對造價控制的精確度;其次，在機電施工過程中，應用BIM技術可以輔助管理者對工程資金進行跟蹤管理，并通過及時更新等方式，使工程造價得到有效管控;最后，對機電施工過程中存在的設計變更現象，BIM技術會自動對變更部分進行造價計算，當有超出合理范圍的造價結果時，系統會發出警報。由此，企業可以對該變更現象進行處理，直至變更造價達到合理范圍后才會停止。在這種方式的保護下，機電企業的經濟效益能夠得到最優化保障。

3.3工程量的統計

為保證工程量數據的有效性和準確性，工作人員在創建BIM模型時，要嚴格按照設計方案來繪圖，要保證模型構件參數的完整性和準確性，并且確保整個模型達到BIM模型精度標準要求，從而保證工程量統計工作的順利進行。工作人員可以利用MagiCAD、安裝算量GQI等軟件來統計工程量，出具工程量清單，這有利于采購人員開展原材料采購工作。同時，管理人員也可以根據工程量清單，在招投標階段控制總成本。

3.4模塊預制、存儲及運輸

建筑機電安裝施工中，應結合工程需要制定一定的預制模塊構件。在模塊制作階段，需在考慮材料質量的基礎上，對每個制作環節進行精確控制，充分保證模塊的精度，如在機電設備支架生產中，針對管件、管道連接法蘭等構件，不僅需要考慮焊接承插深度，而且需控制焊縫寬度，此外，完成焊接管段的誤差應盡量小于±3mm。當基礎構件需要焊接式，還需要注意生成焊口二維碼標簽，實現后期焊接信息的追溯管理。在安裝構件及機電設備存儲運輸中，對相應的設備粘貼模塊二維碼標簽，裝車、卸車均掃描標簽，要求通過標簽將設備模塊相應的信息上傳到BIM模型和項目部，規范化地完成相應機電設備、輔助性預制件的卸車、掃描、驗收。在這些設備運輸存儲中，需結合BIM模型規劃出來的規定線路、場地和順序標識牌來控制叉車，將機電設備及相應的輔助工具放到施工區域。

3.5施工模擬

施工過程模擬的作用主要體現在建筑施工過程中的現場管理上，它能夠幫助項目管理人員對工程中的人、材、機等資源進行控制管理，同時進行現場施工方案模擬，能夠快速高效的提高施工溝通效率，實現施工方案的可視化交底，提高工程質量和施工現場的管理能力。同時業主們也可通過施工模擬對工程款進行分期結算。此外，施工模擬現階段用于一些大型工程投標中，利用三維模型或施工動畫進行直觀的呈現，提高企業的競爭力。

結語

綜上所述，科學合理地使用BIM技術，能有效地提升建筑機電工程施工質量。隨著城鄉建設的不斷發展，居民對建設的使用性能和施工現場的把控需求越來越高，促使BIM技術的優勢不斷凸顯，尤其對于水電系統等復雜專業，因此，在工程建設中還要強化BIM技術應用，發揮BIM技術優勢，以提高公共建筑機電安裝水平。

參考文獻

[1]李明，陳大森，曹陽陽.BIM技術在機電安裝工程中的應用分析[J].建筑與裝飾，2021（5）：176.

[2]胡紅軍.BIM技術在機電安裝工程造價控制的應用探討[J].商品與質量，2021（4）：192.