BIM技術在大型公共建筑機電安裝工程中的應用研究

李長城

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

1 BIM技術概況

1.1 BIM技術的含義

BIM技術全稱為建筑信息模型，是一種以三維虛擬技術為基礎的信息數字技術。將該技術應用在建筑工程領域，可實現對整個工程規(guī)劃設計、施工階段、運營維護階段全過程的信息管理。BIM技術的本質是建筑信息模型，借助信息技術的優(yōu)勢，使數字模型應用在工程設計和安裝施工中實現項目管理的智能化，提高工程效率和質量，同時降低施工成本，從整體上提高工程建設質量，促使行業(yè)獲得持續(xù)發(fā)展。

1.2 BIM技術的特點

將BIM技術應用在大型公共建筑機電安裝項目中，是因為該技術具有可視化、智能化、協同性和模擬化等優(yōu)勢。

首先，BIM技術可通過建立模型的方式實現對實體建筑物的可視化呈現，幫助設計師直觀形象地了解建筑物的具體構造和特性，這樣在機電安裝工程設計中可以以此為依據進行圖紙設計，使設計內容和工程實際相符。和平面設計圖紙相比，平面設計圖紙中包含了一些設計人員的主觀想法，圖紙也沒有立體化的呈現效果。BIM技術可以為建造者提供一個身臨其境的虛擬空間，對于機電安裝工程的實際實施沒有指導價值。在施工中可能會因為施工圖紙的模糊而遺漏重要項目，影響施工質量。在將BIM技術應用到建筑工程機電安裝項目后，可以通過三維或多維的形式呈現建筑預期效果，用戶可以及時了解工程項目的內容，結合用戶需求對設計方案進行優(yōu)化調整。

其次，大型公共建筑機電安裝項目是一個系統、復雜的施工過程，其中包含了各種不同的專業(yè)和部門。比如施工單位和業(yè)主投資單位。為了使各個專業(yè)的設計師協調配合，就需要及時獲得相關信息，同時實現有效溝通，避免信息孤島、信息不對稱問題的出現。借助BIM技術可建立互動平臺，實現各項信息在多個部門之間的流通，發(fā)揮BIM技術的協同作用，使各個專業(yè)的設計師根據工程實際和了解到的信息互相配合，在全面了解施工技術參數和工程進展的基礎上推動工程有效開展。

此外，BIM技術具有模擬性的特點，可以實現對整個機電安裝工程的模擬分析。比如在項目施工之前模擬施工流程、施工進度和預期效果，為設計項目方案的優(yōu)化提供參考。同時，在設計階段對各個環(huán)節(jié)和機電設備的模擬可及時發(fā)現施工安裝中存在的問題，及時采取有效措施對施工質量、施工進度和施工成本等進行控制與管理。

2 BIM技術在大型公共建筑機電安裝工程中的應用

和其他行業(yè)相比，在大型公共建筑領域，關于機電設備的安裝施工效率依然不是很高。盡管在過去幾年中已經進行了安裝技術的更新和安裝工藝的優(yōu)化，但是就大型建筑工程機電安裝質量、施工成本以及進度上的控制還有不少進步空間。BIM技術在大型公共建筑機電安裝施工中的應用，可以有效提高建筑工程的質量，確保工程工期，促進整個行業(yè)的發(fā)展。此外，BIM技術的應用可以使建筑機電安裝工程處理數據的能力大大提高，有利于提高管理效率，降低管理成本。以下將從規(guī)劃設計階段、施工階段和運營維護階段闡述BIM技術在建筑機電安裝中的應用。

2.1 規(guī)劃設計階段的應用

在規(guī)劃時首先要對建設項目進行綜合分析，全面了解工程所在地的自然氣候條件、地理地形條件等，同時對工程主體結構的設計、建造成本的預算以及預期收益等有全面了解。然后從技術和經濟兩個角度分析項目的可行性。可利用BIM技術進行地形地貌的分析，建立初期模型，對當地環(huán)境進行初步分析，制定相應的設計方案，綜合所有因素選擇最佳的規(guī)劃設計方案。在設計時，利用專業(yè)建模軟件以形象直觀的模型展示預期效果，不同專業(yè)的設計師也可以通過BIM模型進行溝通和協調工作，可最大限度地減少后期的設計變更，縮短設計周期。

2.2 在安裝施工階段中的應用

在大型公共建筑機電安裝施工階段，是要將設計方案變成實體，這時必須保證施工圖紙和所有資料準確完整。利用BIM模型可以盡可能地保證模型和實際情況相符，在建模時需對設計圖紙進行反復審核，減少后期的設計變更。在施工前做好技術準備、技術交底和安全交底是保障工程順利開展的基礎。可以提前利用BIM相關軟件模擬施工流程，優(yōu)化安裝方案，使各個專業(yè)在施工中可以協調配合，提高施工的準確性和安全可靠性，同時也能縮短施工周期，有效降低工程成本。

2.3 在運營維護階段中的應用

在大型公共建筑機電工程結束以后，高效的運營維護管理可以提高工程的使用壽命，同時為建設單位帶來可觀的經濟利潤。利用BIM技術可實現對整體項目的可視化動態(tài)管理，借助BIM模型和運營維護管理系統，能快速定位機電設備的位置，及時發(fā)現機電設備在運行中出現的問題，查詢設備詳細資料生成設備維護清單，并根據這些信息制定檢修維護計劃。實現高效的信息查詢、設備巡檢管理以及預警分析，提高運營管理系統的水平。

3 BIM技術未來發(fā)展趨勢

3.1 BIM和工業(yè)化建筑的結合

目前在大型公共建筑施工行業(yè)，依然存在資源浪費嚴重、環(huán)境污染嚴重、施工成本高、技術應用更新慢等問題。為推動建筑行業(yè)的發(fā)展，使大型公共建筑的機電安裝工程能高效完成、安全穩(wěn)定的運行，推行工業(yè)化建筑得到了行業(yè)的認可和重視。工業(yè)化建筑的實質是裝配式安裝施工技術在建筑行業(yè)安裝工程中的應用，機電安裝的大部分材料部件無須現場制作，在工廠內就能完成建筑構件的預制生產與加工，然后借助專業(yè)的運輸工具將預制配件運送到施工現場。這樣就提高了安裝施工效率，同時減少了施工現場作業(yè)量，降低對環(huán)境的污染，提高了安裝施工質量，有利于促進建筑行業(yè)的發(fā)展。

3.2 BIM和物聯網的結合

物聯網是一種以射頻識別、紅外感應器以及全球定位系統等信息傳感設備為主要技術，根據協議將物品和互聯網連接起來，進行信息交換，實現智能化識別、定位、跟蹤監(jiān)測與管理的技術。物聯網和BIM在建筑機電安裝工程中的結合運用，一方面可實現對各項機電設備的監(jiān)督控制，實現對建筑內部設備的管理，另一方面利用BIM模型中存儲的建筑物內部所有設備設施的信息，實現對物體更加全面詳細的管理。

3.3 BIM和數字城市的結合

數字城市是一種以虛擬技術為基礎的空間信息網絡平臺，將城市所有資源信息存儲在系統中，實現對城市控制和管理的技術。其中GIS技術是數字城市的關鍵，在測繪的基礎上建立建筑模型，宏觀展示城市空間布局。BIM技術是一種以三維虛擬技術為基礎的信息技術，模型中包含了建筑物在規(guī)劃設計、施工和運營各個階段的所有信息，將BIM技術和數字城市結合在一起應用，可實現對城市整體和某個建筑局部的動態(tài)跟蹤，推動數字城市向智慧城市發(fā)展。

4 結語

綜上所述，本文對大型公共建筑機電安裝施工中對于BIM技術的應用進行了簡單分析，BIM技術不僅可以貫穿在整個機電安裝施工中，實現對各種信息的整合分析，對機電設備的全過程管理，而且將該技術和其他技術相結合，可解決各部門和各專業(yè)之間協調配合的問題，從而保障機電安裝工程高效完成，推動建筑行業(yè)的發(fā)展。