BIM技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用研究

彭毅

甘肅省建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，中國·甘肅 蘭州 730070

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對生活的追求越來越高，對建筑功能和舒適度的要求也越來越嚴(yán)格。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需要，對現(xiàn)代建筑機(jī)電設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，設(shè)計(jì)的內(nèi)容由簡單到復(fù)雜，朝著多樣化方向發(fā)展。傳統(tǒng)管理模式下，施工企業(yè)在機(jī)電施工階段需要大量技術(shù)與管理力量，才能確保施工質(zhì)量和進(jìn)度。由于建筑總造價中的比例不斷上升，因而對相應(yīng)的機(jī)電工程項(xiàng)目管理水平要求越來越高。傳統(tǒng)的管理模式采用二維CAD 技術(shù)在設(shè)計(jì)，建造以及運(yùn)營階段都不能滿足復(fù)雜管理的需要。BIM 技術(shù)在機(jī)電工程項(xiàng)目中的應(yīng)用對優(yōu)化機(jī)電安裝工程項(xiàng)目有積極的影響，為其帶來了新的工具和理念。利用BIM 技術(shù)開展機(jī)電工程設(shè)計(jì)工作，既可有效提高效率，也便于在施工前及時發(fā)現(xiàn)問題，具有很好地直觀性、高效性以及全面性。

BIM 技術(shù)是近些年來出現(xiàn)的一種新型技術(shù)，它在機(jī)電工程當(dāng)中發(fā)揮了極大的應(yīng)用優(yōu)勢，在2018年中國相關(guān)政策就已提出要在高校設(shè)置BIM 課程，如今中國有幾百所高校已經(jīng)開設(shè)了BIM 課程。機(jī)電工程行業(yè)對于BIM 技術(shù)人才的需求越來越大，因此BIM 技術(shù)在機(jī)電工程當(dāng)中有著非常廣闊的應(yīng)用前景，BIM 技術(shù)的應(yīng)用有利于提升中國機(jī)電工程施工的工藝水平和施工效率。

2 BIM 技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

機(jī)電工程施工是建筑工程當(dāng)中非常重要的一個部分，對很多機(jī)電工程施工來說，復(fù)雜工程難免會涉及到施工的難點(diǎn)，而將BIM 技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用到機(jī)電施工過程當(dāng)中，能有效的降低施工的復(fù)雜性。如今，BIM 技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用越來越廣泛。其應(yīng)用大大提升了施工的效率，降低了施工的成本，因而為機(jī)電工程項(xiàng)目帶來了更加長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

隨著中國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用將會越來越深入，BIM 技術(shù)作為一種建筑信息化模型技術(shù)能提升機(jī)電工程信息化協(xié)調(diào)管理水平，從而使中國機(jī)電工程項(xiàng)目管理更加高效。BIM 技術(shù)將機(jī)電工程涉及到的各個專業(yè)信息匯集到一起，從而使機(jī)電工程施工過程當(dāng)中的各個專業(yè)屏障被打破，實(shí)現(xiàn)了信息的融合交流，從而使機(jī)電工程的多種技術(shù)手段，包括管線綜合和支吊架綜合等，得到了更好的應(yīng)用[2]。例如，BIM 技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)的管線綜合當(dāng)中的應(yīng)用，就為其提供了極大的便利，通過三維視角設(shè)計(jì)圖，施工人員可以更加直觀的獲得吊頂內(nèi)空間的實(shí)際狀況，從而對相應(yīng)的設(shè)計(jì)做出調(diào)整。除此以外，通過為建筑信息模型構(gòu)建的revit 系列軟件，還可以幫助設(shè)計(jì)人員對建筑進(jìn)行負(fù)荷估算，也有利于畫圖之前，進(jìn)行各專業(yè)之間的提資等?？傊?，未來中國的機(jī)電工程將會和BIM 技術(shù)結(jié)合得更加緊密，推動中國機(jī)電行業(yè)的新發(fā)展。

3 BIM 技術(shù)在機(jī)電工程中的具體應(yīng)用

BIM 技術(shù)在機(jī)電工程之中應(yīng)用較為廣泛，論文之中將主要通過以下三點(diǎn)來進(jìn)行簡單的介紹。

3.1 提高信息傳遞速度和準(zhǔn)確率，有助于機(jī)電施工一體化

BIM 作為一種建筑信息化模型，它很大程度上幫助機(jī)電施工提升了信息傳遞速率以及準(zhǔn)確率，將制造設(shè)備引入施工現(xiàn)場，有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)電施工的一體化。機(jī)電施工包括制造加工以及安裝等多個過程，按傳統(tǒng)的施工流程，項(xiàng)目管理人員首先要根據(jù)設(shè)計(jì)圖來對所需要的管道配件、規(guī)格、數(shù)量等進(jìn)行預(yù)估，然后將預(yù)估的數(shù)規(guī)格數(shù)量等提供給管道廠家，管道廠家再進(jìn)行加工，加工完成之后，再將管道成品運(yùn)往施工現(xiàn)場，這就對設(shè)計(jì)施工圖紙的準(zhǔn)確性提出了非常高的要求。管道數(shù)量以及尺寸預(yù)算必須要保持在一定的范圍之內(nèi)，才不會造成材料被大量浪費(fèi)。此外，一些比較偏遠(yuǎn)的機(jī)電工程項(xiàng)目施工還會產(chǎn)生非常高昂的管道材料運(yùn)輸成本，從而降低了施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

如今有很多機(jī)電施工隊(duì)伍考慮到成本問題，開始自行采購管道加工的設(shè)備，按照工程需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行管道加工。BIM 模型能借助相關(guān)的數(shù)據(jù)科學(xué)的體現(xiàn)管道加工需求，因此能在管線綜合排布階段為數(shù)控加工提供依據(jù)，從而不會造成管道材料的堆積浪費(fèi)，將工程所需管道的尺寸以及數(shù)量都控制在一定的范圍之內(nèi)，大大提升了資源的利用效率，并且節(jié)約了工程施工成本[3]。因此，通過BIM 模型來提高信息傳遞速率和準(zhǔn)確率，幫助機(jī)電工程實(shí)現(xiàn)了管道制造加工以及安裝的一體化管理。

3.2 幫助進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算

在建工程的施工過程當(dāng)中，在初步設(shè)計(jì)階段和施工圖階段都需要進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。在工程施工的初步設(shè)計(jì)階段，因?yàn)樵O(shè)計(jì)周期的原因，設(shè)計(jì)人員一般會先對建筑進(jìn)行一個負(fù)荷估算。主要是通過不同的建筑功能區(qū)域來采用有針對性的負(fù)荷指標(biāo)，從而獲得建筑的冷熱負(fù)荷。但是，在施工階段負(fù)荷計(jì)算書必須要比較詳細(xì)準(zhǔn)確。中國機(jī)電設(shè)計(jì)過程當(dāng)中普遍的做法是采用天正負(fù)荷計(jì)算軟件來進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，設(shè)計(jì)人員按照建筑設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)的信息來獲知建筑物各個區(qū)域的面積，朝向以及傳熱系數(shù)等各種參數(shù)，再將獲得的參數(shù)傳入的負(fù)荷計(jì)算軟件當(dāng)中，從而得出負(fù)荷計(jì)算書。

由于不同建筑物的規(guī)模不一樣，所以設(shè)計(jì)師在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時，所花費(fèi)的時間也不一樣。按照這樣的方式，設(shè)計(jì)師所花費(fèi)的時間是比較長的，一般都需要幾天到一周的工作時間。而通過BIM 模型提供建筑的詳細(xì)信息，設(shè)計(jì)師就可以在為BIM 構(gòu)建的revit 軟件之內(nèi)直接進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，設(shè)置維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù)，相比傳統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算方式而言，設(shè)計(jì)師通過這種方式可以更加輕松快捷的進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，并獲得負(fù)荷計(jì)算書，大大節(jié)省了負(fù)荷計(jì)算的工作時間。

3.3 幫助進(jìn)行提資

在開始畫設(shè)計(jì)圖之前，設(shè)計(jì)師會進(jìn)行各個專業(yè)之間的提資。機(jī)電工程提資會涉及到強(qiáng)弱電豎井，和暖通豎井及機(jī)房等等，傳統(tǒng)的二維圖紙具有很大的局限性，設(shè)計(jì)師必須在每一層給出豎井的位置以及尺寸。雖然說就普通的建筑而言，這項(xiàng)工作的難度并不大，但是對于一些商業(yè)化的綜合體建筑來說，建筑物造型復(fù)雜，各個樓層之間的排布也比較復(fù)雜，在這種情況下為了滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，同時要保證建筑里外的美觀性，就必須要對低樓層的豎井位置進(jìn)行細(xì)致的考量。綜合體建筑的每一層布局都是不一樣的，所以必須要綜合考慮好豎井的位置，因?yàn)檫@樣的建筑布局會給豎井位置的調(diào)整帶來很大的難度，而且來去多次修改調(diào)整，不但會增加設(shè)計(jì)師工作的難度，并且還會花費(fèi)大量的時間[4]。但是通過為BIM 構(gòu)建的系列revit 軟件，設(shè)計(jì)師和施工人員不僅能比較直觀的看到建筑內(nèi)的具體位置，如果發(fā)現(xiàn)有不協(xié)調(diào)和不合理的地方，還可以直接進(jìn)行修改。除此以外，在提資的過程當(dāng)中，各個專業(yè)之間也可能會產(chǎn)生不同程度的干擾。例如，當(dāng)水暖電三個專業(yè)在同一份建筑圖上進(jìn)行提資的時候，就會導(dǎo)致專業(yè)之間缺乏信息溝通，從而引發(fā)一些問題，如導(dǎo)致各個專業(yè)的豎井留在同一個位置，這樣就會造成機(jī)電工程的豎井相重合，必須進(jìn)行調(diào)整修改，而通過BIM 就可以很好地避免此類問題。

4 結(jié)語

綜上所述，筆者在論文中對其進(jìn)行了全面的剖析，希望能給大家?guī)硪恍﹩l(fā)。隨著中國信息技術(shù)水平的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)在機(jī)電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用大大提高了工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性，從而使施工當(dāng)中的復(fù)雜問題得到了更好地解決。但是由于BIM 技術(shù)依然處于提升的階段，因此在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，還是不可避免地會受到客觀因素的影響。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須要采取科學(xué)的手段以提升BIM 技術(shù)在機(jī)電工程當(dāng)中的應(yīng)用水平，推動中國機(jī)電工程施工的長遠(yuǎn)發(fā)展。