BIM 技術(shù)在機電優(yōu)化中的應(yīng)用研究

吳渭濤

（黃陵礦業(yè)賓館，陜西 延安 727307）

目前，我國建筑行業(yè)的發(fā)展中越來越注重對BIM 技術(shù)的應(yīng)用，基于該技術(shù)的系統(tǒng)性、模擬性、可視化等優(yōu)勢，可以在工程實踐尤其是機電優(yōu)化中發(fā)揮良好的應(yīng)用效果，有助于提升機電工程安全與布局的科學(xué)性，保證機電方案的優(yōu)化，實現(xiàn)機電工程與其他工程的協(xié)調(diào)與配合，提升建筑工程的整體效益。

1 機電工程的特點和要求

機電系統(tǒng)的運行中包含了多個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與控制，各個子系統(tǒng)之間存在著緊密的聯(lián)系，要保證機電工程的整體建設(shè)質(zhì)量，就要對機電設(shè)備中所包含的各種管線加以科學(xué)連接。這也導(dǎo)致機電工程施工的難度加大，如果管線連接處理不到位，就會影響機電設(shè)備的正常運行，嚴(yán)重時還會造成極大的安全事故。在這種情況下，人們對于機電工程施工提出了更高的要求，需要相關(guān)的安裝人員具備豐富的專業(yè)知識與實踐經(jīng)驗，實現(xiàn)管線布局的合理化。

2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，設(shè)計人員要率先考慮結(jié)構(gòu)的可行性，隨后，再綜合考慮管線布設(shè)的合理性，如果存在碰撞問題，要及時加以處理。建筑工程項目的管線排布十分復(fù)雜，不僅需要自身布局的合理性，還要處理好與其他工程之間的關(guān)系。機電工程中存在管線的碰撞問題，而此問題在設(shè)計階段往往很難被發(fā)現(xiàn)，在后期的施工過程中一旦出現(xiàn)此問題，就會影響機電工程施工的進度。為徹底解決管線的碰撞問題，很多工程項目中逐步引入了BIM 技術(shù)。BIM 技術(shù)可以建立建筑信息模型，其中包含了工程施工的所有數(shù)據(jù)，該軟件本身還具備模擬性與可視化的功能，使得在工程施工中可以利用該技術(shù)做好工程的全過程模擬，及時發(fā)現(xiàn)存在的工程施工中存在的各種問題，保證工程施工的順利、有序進行。

3 BIM 技術(shù)在機電工程中應(yīng)用的優(yōu)勢

3.1 信息全面性

BIM 模型內(nèi)部包含了工程的各種信息，能夠為工程人員提供較為可靠的數(shù)據(jù)信息，模型內(nèi)部包含的工程信息種類多樣，且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較高，因此，BIM 技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用具有信息的全面性調(diào)整功能。在實際的應(yīng)用中，通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，相關(guān)人員可以在該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實現(xiàn)統(tǒng)一的管理。在該系統(tǒng)內(nèi)，有關(guān)的工程信息、數(shù)據(jù)的查詢與檢索極為方便，可以為機電工程建設(shè)提供重要的數(shù)據(jù)支持。

3.2 可視化

與傳統(tǒng)的工程技術(shù)相比，BIM 技術(shù)最為突出的應(yīng)用優(yōu)勢就是其具有可視化功能，可以在模型內(nèi)部輸入工程的有關(guān)設(shè)計信息，將工程方案的效果直接加以呈現(xiàn)。這種呈現(xiàn)方式更為直觀，相關(guān)的設(shè)計人員可以根據(jù)呈現(xiàn)的效果，及時進行設(shè)計方案的調(diào)整與優(yōu)化。傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖紙難以直觀呈現(xiàn)工程施工的實際效果，加劇了機電工程施工的難度，而BIM 技術(shù)在工程施工中呈現(xiàn)了立體模型，有利于機電工程施工的順利進行。

3.3 全生命周期

機電工程施工中包含的內(nèi)容較多，且需要考慮的因素也較多，BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠在機電工程施工中實現(xiàn)全生命周期的管理，發(fā)揮其良好的協(xié)調(diào)作用，實現(xiàn)對工程項目的規(guī)劃，達到成本、進度與質(zhì)量控制的理想狀態(tài)。另外，BIM 技術(shù)還具有模擬性的功能，可以在模型中對各種設(shè)計方案加以比較與分析，從而選出最優(yōu)的工程方案，保障機電工程施工的優(yōu)化。

4 BIM 技術(shù)在機電安裝工程中的具體應(yīng)用

4.1 碰撞檢查和布局設(shè)計

BIM 技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在管線的碰撞檢查與布局設(shè)計上。BIM 模型內(nèi)可以實現(xiàn)各種工程信息的統(tǒng)計與規(guī)劃。比如，以冷凍機房為例，BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)對空調(diào)水、通風(fēng)等系統(tǒng)的優(yōu)化。在機電的安裝中，需要對BIM 流程加以深化，在管線交叉位置，要確定其標(biāo)高的角度。BIM 技術(shù)的應(yīng)用使得相關(guān)的工程設(shè)計人員可以準(zhǔn)確掌握工程的基礎(chǔ)參數(shù)，以便于碰撞檢測的進行。

BIM 技術(shù)在碰撞檢測中的應(yīng)用具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，主要表現(xiàn)：（1）BIM 技術(shù)的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)二維圖紙的束縛與限制。傳統(tǒng)的二維圖紙中，設(shè)計人員只能通過對工程方案的計算與分析來獲得管線交叉的有關(guān)信息，這種方式加大了設(shè)計人員的工作量，且獲得的交叉情況的精確性不夠，難以準(zhǔn)確配碰撞點的具體位置信息。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確地找出其碰撞點，進而實現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化。（2）有利于協(xié)調(diào)安裝。BIM 技術(shù)的應(yīng)用使得工程師可以借助于Revit 軟件，將二維設(shè)計圖紙的有關(guān)內(nèi)容按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)建立模型，充分發(fā)揮BIM可視化與模擬性的優(yōu)勢，呈現(xiàn)三維的立體結(jié)構(gòu)。因此，BIM 技術(shù)的應(yīng)用極大地加強了機電工程不同構(gòu)件之間的互動性，使得在管線位置、高度等的確定上精度更高，實現(xiàn)了工程建設(shè)中的協(xié)調(diào)與配合。（3）BIM 技術(shù)的碰撞檢測實現(xiàn)了管線布局的優(yōu)化，在一定程度上實現(xiàn)了工程成本的節(jié)約，以某工程為例，管線優(yōu)化效果如圖1 所示。利用Navisworks 軟件可以快速發(fā)現(xiàn)機電模型中存在的問題，從而將檢測的報告加以反饋，完善機電施工方案，施工開始之前處理好所有的碰撞問題，避免后期管線碰撞所引發(fā)的工程進度緩慢、成本加大。（4）BIM 模型中的三維動態(tài)呈現(xiàn)使得工程各方的溝通與協(xié)調(diào)加強，全方位、多角度地展現(xiàn)了機電工程的最終呈現(xiàn)效果，使得機電工程施工中各種問題能夠得到有效解決。

圖1 管線優(yōu)化前后對比

4.2 合理處理數(shù)據(jù)資源

BIM 技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用還可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的合理利用，使得工程單位可以嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計的要求與標(biāo)準(zhǔn)加以實施，保證了工程的進度，有利于工程質(zhì)量的控制。在機電工程的招投標(biāo)階段，BIM 技術(shù)可以進行精確的計算，保證機電工程設(shè)計與施工方案的優(yōu)化。一般情況下，機電工程施工管理主要包含了技術(shù)管理與經(jīng)濟管理。比如，通過碰撞檢測可以獲得相對可靠的數(shù)據(jù)信息，有利于工程施工活動的順利進行。在機電工程有關(guān)材料的采購上，相關(guān)的采購人員要重視工程細(xì)節(jié)問題的處理，做好限額領(lǐng)料管理。機電工程技術(shù)人員要從整體的角度出發(fā)，對工程計劃加以科學(xué)規(guī)劃，保證每個施工環(huán)節(jié)的施工效果都可以滿足機電工程的基本要求。實際的施工中，相關(guān)的技術(shù)人員要重視對數(shù)據(jù)資料的采集，加強資料的審核，實現(xiàn)工程進度等的控制。

4.3 提升施工效率

BIM 技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用還大大提升了施工的效率。在機電項目實施中，項目負(fù)責(zé)人要充分考慮業(yè)主的需求。首先，工程項目人員要加強系統(tǒng)的優(yōu)化管理，根據(jù)工程情況，建立完善的工程模型，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)模型的建立。在機房布置中，要嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計圖紙的要求，如果設(shè)計圖紙中的效果在BIM 模擬以后的效果不理想，就要及時進行方案的調(diào)整與優(yōu)化。根據(jù)工程設(shè)計圖紙中的尺寸與標(biāo)高等有關(guān)信息，深化BIM 模型設(shè)計，做好模型內(nèi)容、深度設(shè)計等有關(guān)工作。在BIM 系統(tǒng)的優(yōu)化中，相關(guān)的技術(shù)人員要在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上進行改進，對機電工程中所包含的坡度、標(biāo)高等有關(guān)參數(shù)加以調(diào)整，保障在BIM 模型模擬以后可以呈現(xiàn)最為理想的工程狀態(tài)。

4.4 開展施工規(guī)劃

機電工程施工與管網(wǎng)布局、給排水系統(tǒng)等有著緊密的關(guān)系，這就要求在工程施工中要結(jié)合工程的實際情況，做好相關(guān)的施工規(guī)劃，對機電工程的每個細(xì)節(jié)問題加以管理，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)運行故障，可能會造成極大的影響。比如，如果電氣安裝存在問題，就會使得后期機電設(shè)備的使用中存在大范圍的停電現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了工程施工的順利進行。再比如，如果給排水系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，一些機電設(shè)備甚至?xí)唤菖c侵蝕等，影響了設(shè)備的穩(wěn)定運行。因此，BIM 技術(shù)應(yīng)用于機電工程項目中時，需要結(jié)合工程情況，建立相對完善的材料損益模型，一般多使用AUTOdeskRevit 和NemetschekAiiplan 軟件。在機電工程的安裝管理中，有關(guān)的技術(shù)人員要重點對彎頭、直管等特殊位置加以檢查，保證機電安裝中不存在任何的質(zhì)量問題，發(fā)揮BIM 技術(shù)良好的監(jiān)管作用。

5 結(jié)束語

隨著技術(shù)的進步，BIM 技術(shù)在工程項目中發(fā)揮著越來越重要的作用，實現(xiàn)了對工程全過程的監(jiān)督與管理，其模擬性、可視化、協(xié)調(diào)性優(yōu)勢明顯，可以實現(xiàn)設(shè)計方案的調(diào)整與優(yōu)化。機電工程中BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)碰撞測試，實現(xiàn)管線布局等的科學(xué)性，在一定程度上保證了機電安裝的質(zhì)量，實現(xiàn)了機電設(shè)備的穩(wěn)定運行。BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用加快了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。