BIM 技術在建筑電氣安裝工程中的應用

王鵬

（山西潞安工程有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

隨著建筑行業的蓬勃發展，信息技術與這一行業的融合日益深入，電氣設備在建筑工程中的數量越來越多，應用范圍日益拓展。在現代化建筑中，以人臉識別、指紋開鎖、消防報警等先進電氣系統為代表的元素已成為人們生活和工作中不可或缺的內容。這一類型的工程安裝難度極高，因其具有復雜的線路與管道，涉及多個工種和專業，各專業人員需高度配合，才能有效保證安裝質量。盡管如此，在安裝期間仍存在重復操作、沖突等現象，因此，要引進先進的BIM 技術，構建直觀、專業的模型，將工程數據匯集到一處，保證各項操作有序進行。

1 BIM 技術概念與特點

BIM 技術的全稱是建筑信息模型，顧名思義，這一技術主要針對建筑工程的各階段，通過模型展示每一階段的信息，為相關人員提供參考依據。BIM 離不開三維技術的支持，通過對工程項目的數據進行全面采集和整理，然后對建筑實物進行模擬，利用專門的模型展現工程的詳細信息。BIM 技術的特點如下。

1.1 可視性

設計人員對復雜的工程項目進行設計時，通常要精心繪制設計圖紙，這一類圖紙主要以二維為主，無法呈現工程的全部信息，對閱讀圖紙人員的專業性也有較高要求。同時，圖紙內容正隨著工程規模的擴大與工程任務量的遞增而變得愈發復雜，設計人員將面臨龐大的工作任務，若繼續采用傳統的方式進行設計，就會拖慢設計進度，也無法保證設計質量。因此，采用BIM技術后，可對工程進行全面、立體化展示，其所具備的可視化特征有助于工作人員及時發現工程問題，及時改進[1]。

1.2 模擬性

電氣工程安裝涉及環節眾多，需確保各專業人員彼此互相配合，才能順利完成安裝任務。采用BIM 技術模擬整個工程，能夠及時發現工程設計方案中的問題，及時進行調整，使各專業人員做到心中有數。

1.3 協調性

電氣設備安裝的主要特點是技術含量高、涉及專業較多、工程量龐大，工期比較緊張，因此，各專業人員要彼此緊密配合，協調好時間，避免在安裝過程中發生沖突。采用BIM 技術后，施工流程會得到進一步優化，施工人員可了解具體的施工順序，制定明確的計劃，確保各項操作彼此協調。

1.4 全面性

首先，電氣工程各環節的操作復雜程度不言而喻，由此也會產生大量的信息和數據，為確保上述內容得到妥善管理與利用，就要發揮出BIM 技術的作用，使海量數據得到安全存儲，方便工作人員隨時查閱，了解工程具體情況。其次，若要進一步了解施工進度，工作人員可采用BIM 技術進行查詢，從而合理把控施工進度，在確保其質量的前提下，進一步優化各項操作，確保工程在工期內順利完成。

2 BIM 技術在建筑電氣安裝工程中的應用優勢

2.1 提高工程質量

電氣安裝工程涉及專業較多，其與建筑的整體功能息息相關。各專業人員在做好本職工作的同時，還要彼此協調，將各環節進行合理銜接，確保工作效率穩步提升。在這一安裝工程中應用BIM 技術，可通過構建立體化模型和統一的操作平臺，使所有參與人員得到統一管理，使各項數據得到統一展示，并且能夠逼真展示最終的安裝效果。安裝人員可通過模型了解不同線路的走向，以及在施工中是否會出現沖突，及時采取有效的預防措施，有效提高施工效率與施工安全系數[2]。

2.2 優化電氣安裝方案

電氣安裝包含多個工種，且各工種之間需要彼此配合，才能確保安裝任務順利完成。應用BIM 技術后，可對不同工種的安裝信息進行整合，減少碰撞和沖突，減少變更的可能性。一方面，BIM 技術可對工程項目進行高度模擬與仿真，打造虛擬模型，通過模型展現工程的所有信息，呈現虛擬安裝效果，有助于工作人員及時了解工程詳細信息，對其中可能存在的沖突予以規避。另一方面，制定電氣安裝投資回報分析方案時，合理融入BIM 技術，就能進一步優化施工方案，對施工成本進行有效的控制。

2.3 實現信息輸出多元化

當工作人員通過BIM 模型了解到工程中可能發生的碰撞時，就能及時將數據導出，對工程做出進一步調整。不同項目的數據格式存在差別，進行信息導入時，需考慮到信息是否兼容。應用BIM 技術后，可發揮出IFC 的作用，確保信息輸出多元化，提高信息的兼容性。

2.4 提高驗收質量

由于電氣工程安裝十分復雜，因此，當安裝工作結束以后，需對其安裝質量進行嚴格的審核與驗收，確定各項操作是否規范。許多工程具有一定的隱蔽性，驗收人員在驗收時需要查看和審核大量的數據，會降低驗收效率，也無法保證質量完全得到檢查。采用BIM 技術后，可利用專業的模型對工程中的材料使用情況進行計算，確定具體工程量，既能保證計算效率高，又能保證計算結果準確，為驗收工作提供參考依據，幫助驗收人員順利對工程進行驗收。

3 建筑電氣安裝工程中存在的問題

首先，許多工程存在重復操作的現象。例如，在工程項目中，配管施工是基礎，在具體操作時，傳統的設計圖紙很難對不同線路走向進行準確、直觀展示，導致對配管進行布局時存在重復操作的情況。其次，信息共享程度較低，碰撞問題難以避免。在電氣工程中包含大量的線路，如果各專業人員彼此溝通不到位，在安裝過程中就可能出現碰撞，此時就要及時對碰撞進行反復論證，并就問題進行溝通，才能解決問題，然而，這樣就會耽誤工期，浪費許多資源，也存在一定的安全隱患。最后，安裝質量缺乏保障，會經常出現變更。由于各專業的信息共享程度較低，因此，在安裝時一旦出現問題，就要對原設計方案進行調整，不僅造成進度被拖延，而且調整后的施工質量也很難得到保障。

4 BIM 技術在建筑電氣安裝工程中的應用策略

4.1 管線綜合優化設計

各類管線是支持電氣設備正常運轉的重要元素，不同專業的管線有不同走向，一旦不能對其進行合理設計，就很容易導致管線發生碰撞。采用BIM 技術時，可進一步優化管線布局，減少上述問題出現的可能性。首先，構建專業的模型，采用專業的檢測軟件對管線碰撞情況進行檢測。其次，一旦發現存在碰撞現象，需進一步確認位置，及時對參數進行調整，確保設計方案得到優化。

4.2 物料管理

物料在施工中不可或缺，采用BIM 技術可對與之相關的所有信息進行精確統計和展示，使工作人員了解物料的類型、價格等，確定工程所需物料數量，確保工程成本得到有效的控制。同時，為保證物料得到高效利用，滿足安裝需求，可采用BIM 技術對物料的使用情況進行實時監測，了解最新價格，及時更新相關信息，確保采購人員隨時對采購方案進行調整，選擇性價比較高的物料，在確保物料得到充分供應的基礎之上，減少物料大量閑置的情況[3]。

4.3 模擬施工

BIM 技術具備優秀的模擬性，其可對整個項目的施工過程進行全面模擬，展現施工中的問題，使各參與方能夠及時了解施工要點，合理規避風險，制定完善的施工計劃，對施工進度和質量進行有效的控制。在具體操作時，主要從以下要點入手。首先，對施工任務進行合理分配，確保各項資源得到合理配置與利用。其次，對施工過程進行全面記錄，及時將實際情況輸入BIM系統中。管理人員可隨時利用平臺查看現場情況，對施工進行實時化監督與控制。最后，合理調整施工方案，減少出現變更的情況，確保施工順利進行。

4.4 信息交互與優化設計

在信息交互方面，利用BIM 技術可拉近各部門之間的距離，使其隨時就問題進行溝通，在第一時間了解工程情況，提高部門協作效率。這一技術擺脫了傳統二維圖紙的束縛與限制，只需利用三維模型即可展示工程的安裝過程與最終效果，開展碰撞檢查，確定不同管線的位置，避免發生沖突。同時，還能對數據進行仔細分析，為安裝方案的調整提供參考依據[4]。

4.5 模型控制

三維立體模型是BIM 技術的作用得以發揮的核心，其主要用于展示工程的所有信息，對工程效果進行模擬，提高信息共享水平，使各部門之間的溝通更有成效。當前，電氣安裝工程正隨著建筑工程規模的擴大與功能日益多樣化而面臨愈發苛刻的要求，而且工程涉及專業種類不斷增加，設備功能與結構日益復雜，與之相關的參與者眾多。在這種情況下，需確保整個工程進度符合要求，還要確保各專業操作規范，使工程順利通過驗收。因此，利用BIM 技術構建相應的模型，就能確保各部門人員對工程有明確的了解，及時把控施工進度，發現施工中存在的問題，并加以改進，減少不必要的損失[5]。

4.6 成本控制

成本控制應貫穿施工始終，其控制效果將直接影響到工程的效益與質量。將BIM 技術與成本控制相結合時，可對工程所需材料、設備等資源進行精準計算，確保其得到合理配置，同時，還能對各類成本進行準確的預算和控制，減少不必要的浪費。首先，利用專業的BIM 模型展現施工的詳細參數信息，確保施工方案得到優化，明確材料性能、類型和數量。同時，通過這一技術可對施工中的問題進行展示，便于工作人員隨時調整方案，減少問題出現的可能性，降低不必要的損失。其次，將BIM 技術與成本核算、物料采購與使用等工作全面結合，確保信息得到高效處理，從而達到降低工程造價的目的。

5 BIM 技術在建筑電氣安裝工程中應用的操作流程

5.1 構建BIM 模型

電氣安裝在整個建筑工程中所占據的地位很高，涉獵面廣泛，且直接影響到后續建筑的正常使用，因此，在正式施工之前，需嚴格按照方案的要求，對現場進行合理布置，確保各項資源充足并得到合理利用，締造井然有序的施工秩序。通過BIM 技術不僅可以優化管線布置，還能明確操作順序，減少出現返工的可能性。具體操作時，主要從以下3 個方面入手。

（1）發揮地理信息系統的優勢，獲取詳細的信息，如施工現場位置、施工環境、水文條件等，通過BIM 技術將上述信息導入模型之中，為施工提供參考依據。

（2）構建專業的三維模型，將所有工種信息納入該模型之中，進行統一管理。然后考慮到不同專業，構建針對性較強的模型，在此基礎之上構建數據庫。

（3）為保證管線得到合理布設，需在不同系統的模型之上標注不同顏色，對不同專業管線進行明確區分。

5.2 模擬仿真

除了構建模型，還要設置BIM 族加載文件，為后續管理和任務布置奠定基礎。加載BIM 族時，要發揮出Revit 軟件的作用。首先，工作人員要選擇所需族。其次，完成操作后，使用模型對電氣工程進行仿真模擬，展現模擬操作過程。

5.3 碰撞檢查與優化

將BIM 技術用于開展碰撞檢查的目的是查找工程中是否有沖突，方便工作人員及時對工程方案進行調整，減少沖突，對工程進度、成本進行合理的控制。電氣工程包含要素眾多，通過構建BIM 模型，可對各類要素進行逐一檢查，確定要素是否符合要求，是否有所沖突。在具體操作時，主要從以下3 點入手。

（1）利用Revit 軟件導出NWC 格式文件，再將其導入Navisworks 之中，使之彼此獲得有效整合。

（2）明確碰撞檢測的對象、具體參數，確定碰撞類型。在具體操作時，需將多種檢查方式相結合，明確允許交叉的范圍，可以有效提高電氣工程的檢查水平和效率。

（3）完成碰撞檢查后，系統會自動碰撞檢查報告，清晰展示碰撞檢測的關鍵點，自動尋找碰撞點，并及時進行修正。安裝人員會根據檢測結果，了解安裝注意事項，及時對安裝位置進行調整，避免發生碰撞。

5.4 局部調整及導出施工圖

施工人員會通過碰撞檢查第一時間了解工程中的沖突點，在確認以后，就要及時對其進行調整，并將調整結果導入Revit 軟件之中，從而展現出預期效果。

6 結語

總之，電氣安裝工程具有很強的專業性，涉獵范圍廣泛，需對其質量進行嚴格的控制，因此，要發揮BIM技術的作用，仔細把關每一個環節，才能減少問題出現的可能性，為打造品質工程和現代化建筑奠定基礎。