建筑機電安裝工程的BIM技術(shù)應(yīng)用

劉國華

濰坊昌大建設(shè)集團有限公司 山東濰坊 261061

1 機電安裝工程的基礎(chǔ)特點

1.1 技術(shù)要求高且工程量比較大

在對機電安裝當中，為了能夠?qū)⑹┕ぜ夹g(shù)含量提升，就需要采用新型技術(shù)和材料等。在機電安裝中，和建筑物相比較，在施工質(zhì)量的驗收中有著很大的區(qū)別，其主要就是，第一，質(zhì)量評估方面，第二，售后實際服務(wù)方面，第三，工程驗收等。然而，因為機電安裝工程在施工當中所需要的材料類型很多，并且施工工藝要求比較高，所以就需要投入大量的人力物力等，并且還要求施工人員有豐富的經(jīng)驗。

1.2 覆蓋面積廣

機電安裝工程所涉及的范圍比較廣，比如，有排水工程以及通風工程和消防工程、電氣工程等。另外，在對機電安裝當中，還需要加強設(shè)備的采購等以及安裝和調(diào)試等，并且有著很好的通用性。

2 簡要分析BIM技術(shù)

BIM 是建筑信息模型技術(shù)的簡稱，是建筑信息化的重要應(yīng)用。隨著我國建筑領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展，在工程管理與建筑工程施工成本控制方面通過技術(shù)引進與技術(shù)的不斷創(chuàng)新使得建筑工程管理與施工成本控制的信息化程度大幅提升，并逐漸構(gòu)建起了信息化、智能化與立體化管理的管理新模式。BIM 技術(shù)是一種新型信息化技術(shù)，其在工程項目施工管理的應(yīng)用仍處于不斷摸索、適應(yīng)的階段，仍具有相當大的優(yōu)化改進空間。BIM 技術(shù)在建筑工程項目施工管理中通過結(jié)合建筑工程項目的實際情況針對性的建立建筑工程項目施工現(xiàn)場的管理模型，從而使得BIM 技術(shù)的應(yīng)用具有更強的針對性可適用性。BIM 技術(shù)通過建立施工現(xiàn)場管理模型將有助于建立起立體化的建筑工程管理體系，實現(xiàn)建筑工程項目現(xiàn)場管理與內(nèi)部管理效率的極大提升。此外，BIM 技術(shù)通過3D 掃描技術(shù)對建筑工程項目施工現(xiàn)場的實際進度情況進行及時的跟蹤與輔助，借助于其強大的實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)建筑工程項目施工數(shù)據(jù)的共享，從而使得建筑工程項目的相關(guān)各方都能夠通過BIM 技術(shù)了解和掌握建筑工程項目施工的實際情況與建筑工程項目施工工程的進展，以便于建筑工程項目施工管理方根據(jù)實際情況與實際需求對建筑工程項目的施工進行調(diào)整和控制，提高建筑工程項目施工管理的效率與效果，BIM 技術(shù)在建筑工程項目施工管理中的應(yīng)用在節(jié)約人力、材料以及成本等方面都有著極為良好的表現(xiàn)[1]。因此需要積極做好BIM 技術(shù)在建筑工程項目管理中的應(yīng)用，提高建筑工程項目管理的信息化水平，以信息化為基礎(chǔ)保障建筑工程項目管理能夠取得更加良好的管理成效。

3 BIM技術(shù)在建筑機電安裝工程中的重要作用

近些年，隨著科學技術(shù)的不斷進步，信息技術(shù)也在不斷成熟，在建筑機電安裝中對于BIM技術(shù)的應(yīng)用也在逐漸增多，采用BIM技術(shù)可以將機電安裝工程的質(zhì)量提升。建筑機電施工當中其工作平臺大以及施工范圍廣等，在建筑機電施工當中，需要和施工現(xiàn)場的實際情況結(jié)合起來，對施工技術(shù)科學合理的應(yīng)用，這樣才能夠保證建筑機電工程質(zhì)量符合要求。在建筑機電安裝工程當中對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以將建筑材料的使用率他剩，降低建筑機電安裝工程成本，從而可以將施工企業(yè)的經(jīng)濟效益提升。按照BIM技術(shù)在機電安裝中的應(yīng)用，技術(shù)人員需要按照設(shè)計圖紙進行施工，若是施工結(jié)果和圖紙設(shè)計產(chǎn)生矛盾，就需要和設(shè)計人員做好相應(yīng)的溝通，對所產(chǎn)生的問題及時的處理。設(shè)計人員也需要對施工人員所提出的相關(guān)意見有效采納，在基礎(chǔ)條件允許的狀況下對設(shè)計圖紙合理調(diào)整，以此使得建筑機電工程能夠順利實施。

4 BIM技術(shù)在機電安裝工程中的應(yīng)用

4.1 BIM技術(shù)應(yīng)用的必要性

對于工程重大項目而言，對機電設(shè)計有較高要求，具有較為復(fù)雜的工程機電設(shè)備，具體包括強電、弱電、給排水、通風排煙、消防、空調(diào)設(shè)備等。眾多的設(shè)備會存在很多復(fù)雜的管線，尤其是設(shè)備間和管道間，走廊內(nèi)。此外，寫字間和酒店的裝修要求較高，固需要較高的機電設(shè)備布線。所以，對于本次施工項目而言，機電設(shè)計是比較重要部分，需要充分對前期策劃和設(shè)計階段過程中的管線布置進行綜合分布，并最好有三維的管線布置圖，從而明確在施工以前有明確的思路進行管線的布置，并有效指導施工。

4.2 BIM技術(shù)在機電安裝工程中的具體應(yīng)用

（1）建筑、結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建。一般來說，若要進行機電模型設(shè)計需要采用的參照物必須有建筑和結(jié)構(gòu)，所以，相關(guān)人員要拿到建筑土建模型，采用Revit軟件進行開發(fā)，模型中有建筑和結(jié)構(gòu)的樣板。軟件開發(fā)的基本過程是采用標高和軸網(wǎng)制作中心文件，鏈接CAD文件，根據(jù)二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維的模型。

（2）電氣模型建立。電氣模型采用BIM技術(shù)的創(chuàng)建需要借助Revit中的Electrical。如今電氣系統(tǒng)的設(shè)計包括強電和弱電兩個部分，建模過程需要使用濾器。對于弱電系統(tǒng)而言，需使用槽式橋架，對于強電系統(tǒng)而言，需要使用電纜橋架。某些大的橋架就會使安裝空間擁擠，而采用BIM技術(shù)進行設(shè)計會優(yōu)化這種問題。

（3）管道模型創(chuàng)建。管道模型的創(chuàng)建是借助Revit中的Plumbing，將二維的CAD圖形進行定位，鏈接土建模型，最后導入到Revit中[2]。值得注意的是使用過濾器時要注意與不同管道系統(tǒng)進行匹配。建筑物管道具有多種，給水和排水系統(tǒng)，在進行管道設(shè)計時需要設(shè)計一定的坡度，有利于水體流動。此外，需要為電氣等專業(yè)的管道預(yù)留一定空間，目的是實現(xiàn)管道的協(xié)調(diào)布置。

（4）暖通模型創(chuàng)建。管道模型的創(chuàng)建是借助Revit中的Mechanical和Plumbing，方法同上。相關(guān)人員可以根據(jù)CAD圖紙對暖通模型的平面位置的確定。結(jié)構(gòu)圖中的標高和給出的設(shè)計說明可以確定模型的豎向高度。空調(diào)、空調(diào)風機旁管、風道和設(shè)備等可以構(gòu)成完整的BIM模型。相關(guān)人員在進行設(shè)計時要保證風道末端的準確定位，風機管道是如何走向，經(jīng)過哪些區(qū)域鏈接，在這些地方需要變徑處理。當前使用的這種軟件還缺乏一定的功能，所以在調(diào)節(jié)管線碰撞時，應(yīng)根據(jù)具體情況更換三通和彎頭。及時修正構(gòu)件參數(shù)，修改連接方式和位置，以達到想要的效果。根據(jù)風管模型進行暖通設(shè)計中水管的布置，可以確定接口的位置，但注意考慮檢修的空間問題。

4.3 基于BIM模型的機電深化設(shè)計

（1）碰撞檢測?？臻g上錯綜復(fù)雜的管網(wǎng)，完全突破了二維圖紙的空間概念，必須借助BIM三維模型來進行優(yōu)化，才能更加準確地驗證施工圖紙的正確性。在機電安裝工程中，碰撞檢測主要是為了發(fā)現(xiàn)并糾正施工圖中存在的各類管線、設(shè)備之間的相互干擾和“打架”的空間位置沖突問題。碰撞檢測根據(jù)發(fā)生錯誤的類型，可以分為硬碰撞、軟碰撞(間隙碰撞)和構(gòu)件重復(fù)等三類[3]。

兩個及以上的機電構(gòu)件在空間位置上出現(xiàn)了相交、包含的情況被稱為硬碰撞，風管道與橋架在空間位置上發(fā)生了碰撞。

兩個及以上的機電構(gòu)件在空間上未發(fā)生相交、包含關(guān)系，但是相互之間的間距小于某一預(yù)設(shè)值的時候，這種情況被稱為軟碰撞(間隙碰撞)。機電設(shè)備及管道間按照規(guī)定都必須預(yù)留足夠的空間用于安裝及日后檢修更換，間隙碰撞檢測的作用就是確保各類構(gòu)件都能留出足夠的空間。

（2）信息統(tǒng)計。運用BIM專業(yè)軟件來實現(xiàn)、補充、完善工程項目中機電各專業(yè)管線及設(shè)備的具體參數(shù)和相關(guān)信息。在創(chuàng)建機電BIM模型中根據(jù)各專業(yè)施工圖紙具體要求補充相關(guān)設(shè)備材料信息，如設(shè)備用電負荷、設(shè)備參數(shù)、外形尺寸、安裝方式等。BIM模型不僅要滿足幾何信息（材料和材質(zhì)信息、技術(shù)參數(shù)等），還要完善非幾何信息（供應(yīng)商、產(chǎn)品合格證、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、價格等）。機電BIM應(yīng)用最后成果交付的模型內(nèi)容分為機電施工深化設(shè)計模型內(nèi)容、機電施工過程模型內(nèi)容、機電竣工模型內(nèi)容。集體分為給排水專業(yè)、暖通專業(yè)、電氣專業(yè)、支吊架和設(shè)備基礎(chǔ)。其模型信息又分為幾何信息和非幾何信息，其中各專業(yè)需要備注管線綜合設(shè)計、施工方案檢驗、設(shè)備材料工程量統(tǒng)計和后期運營維護、數(shù)字化管理等相關(guān)信息。

5 結(jié)語

總而言之，在建筑機電安裝工程使用BIM技術(shù)，能夠有效提升工程質(zhì)量，減少了不必要的浪費，提高了施工效率，滿足單位的各項需求。然而，這項技術(shù)也對施工人員有著很高的要求，這就需要施工人員能夠提升自身職業(yè)素質(zhì)，增強自己的專業(yè)能力，學習先進的安裝知識，才能更好的通過BIM技術(shù)展開相關(guān)工作。