建筑機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

曹清彪

（四川省第十一建筑有限公司，四川 宜賓 644000）

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)整體增長速度較快，這也在很大程度上推動(dòng)了信息技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)開始將信息技術(shù)融入其中，不斷提升服務(wù)質(zhì)量。而建筑行業(yè)作為當(dāng)前城鎮(zhèn)化發(fā)展中的主導(dǎo)力量，機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其主要采用的是數(shù)字信息技術(shù)，屬于高級(jí)技術(shù)的一種，不僅有利于建筑機(jī)電工程施工更加嚴(yán)謹(jǐn)，而且提高了施工的質(zhì)量，降低了施工成本。在眾多建筑工程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠達(dá)到預(yù)期施工效果，為此應(yīng)用的頻率越來越高，對(duì)于建筑行業(yè)智能化發(fā)揮起到了很好的促進(jìn)作用。此次重點(diǎn)針對(duì)建筑機(jī)電安裝中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以期能夠在促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展方面貢獻(xiàn)微薄之力。

1 建筑機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)應(yīng)用的重要性

1.1 有利于提高采購環(huán)節(jié)效率

不管是在施工之前，還是在機(jī)電安裝工程準(zhǔn)備階段，都需要工程師提前將準(zhǔn)備工作做到位，同時(shí)，還要確保設(shè)備能夠及時(shí)進(jìn)場。傳統(tǒng)人工預(yù)算無法準(zhǔn)確計(jì)算，當(dāng)進(jìn)行估算后依然會(huì)出現(xiàn)很多問題，進(jìn)而導(dǎo)致物資采購人員采購時(shí)往往要比預(yù)期的預(yù)算高出很多。將BIM技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電安裝工程物資采購環(huán)節(jié)，通過有效的整合可以直觀地看到物資數(shù)量、種類等，在經(jīng)過分析后做出合理的預(yù)算方案，不僅能夠使材料采購準(zhǔn)確性提高，而且減少了多采、少采問題的發(fā)生。

1.2 有利于合理調(diào)節(jié)資金

針對(duì)早已經(jīng)安裝完成的部分建筑機(jī)電設(shè)備，主要以工作人員工作情況作為預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，這樣極易使后續(xù)預(yù)算出現(xiàn)問題。而且員工難以確保每次預(yù)算的準(zhǔn)確性，多少都會(huì)存在偏差，進(jìn)而產(chǎn)生了不必要成本的支出，影響了整個(gè)建筑施工項(xiàng)目。將BIM技術(shù)運(yùn)用到工程中，施工人員能夠借助虛擬模型，形成不同層次的需求模塊，針對(duì)細(xì)節(jié)性問題進(jìn)行深入的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且采取科學(xué)合理的方法解決，確保成本預(yù)算更加精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了資金的合理利用。

1.3 有利于構(gòu)建建筑機(jī)電安裝工程標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫

在建筑機(jī)電安裝工程實(shí)施過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于機(jī)電安裝模型在較短時(shí)間內(nèi)構(gòu)建，不僅速度快，而且效率高，確保機(jī)電安裝中涉及的所有構(gòu)件形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，其中信息既全面，而且一目了然，提高了建模的工作效率。

2 建筑機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 安裝方案優(yōu)化中的應(yīng)用

最初BIM技術(shù)雖然也會(huì)在機(jī)電安裝工程中應(yīng)用，但是，大多數(shù)都是由室內(nèi)電腦來完成相應(yīng)的操作，如果想將其移至施工現(xiàn)場，對(duì)現(xiàn)場問題進(jìn)行有效的解決，確實(shí)存在較大的不便，由于無法應(yīng)用于現(xiàn)場具體施工環(huán)境中，這也在很大程度上使得BIM技術(shù)優(yōu)勢難以得到充分的發(fā)揮，所以BIM技術(shù)更好的應(yīng)用要將現(xiàn)場安裝問題解決，建筑施工人員就要明確分析現(xiàn)場情況，選擇問題交底視角，在將不同圖層劃分好后打印出來，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場施工的有效指導(dǎo)。但由于現(xiàn)場施工會(huì)受到多種不確定因素影響，突發(fā)事件極易發(fā)生，這就要根據(jù)具體問題重新打印交底圖片，無疑是對(duì)人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。隨著科技的快速發(fā)展，BIM技術(shù)與移動(dòng)設(shè)備的結(jié)合，使以上問題得到了有效的緩解。借助移動(dòng)設(shè)備可將BIM模型進(jìn)行導(dǎo)入式讀取，以此為依托數(shù)據(jù)模型開啟動(dòng)態(tài)化的跟蹤漫游，對(duì)現(xiàn)場施工情況實(shí)時(shí)了解與掌握，在通過對(duì)比后，找出問題。另外，移動(dòng)設(shè)備中有專業(yè)的模型，有利于參建方準(zhǔn)確讀取現(xiàn)場施工過程中涉及的一些專業(yè)性較強(qiáng)的圖紙，進(jìn)而探討方案中是否存在不足，通過討論總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采納更加專業(yè)的建議，獲得準(zhǔn)確的信息，提高了機(jī)電設(shè)備的安裝效率。

2.2 管線碰撞檢查中的應(yīng)用

在建筑機(jī)電安裝工程中，主要是安裝樓宇中的不同管線系統(tǒng)，不僅包括控制、暖通系統(tǒng)，而且還有電氣、排水、消防系統(tǒng)等，數(shù)量、種類繁多，安裝的時(shí)候難度也相對(duì)較高。如果設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏極易導(dǎo)致各個(gè)系統(tǒng)管線碰撞。另外，在具體設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)不同所需要的專業(yè)人才也就不一樣，但是他們都必須具備較高的技術(shù)水平，所以如果設(shè)計(jì)中存在問題，便會(huì)影響后續(xù)施工的進(jìn)度，難以做到及時(shí)調(diào)控。此時(shí)，如果將BIM技術(shù)融入其中，便可以使這些問題迎刃而解，首先，構(gòu)建系統(tǒng)化且統(tǒng)一的BIM平臺(tái)，將暖通、電氣、排水以及消防等系統(tǒng)融入其中，設(shè)計(jì)不同類型的專業(yè)管線。其次，各個(gè)專業(yè)模型進(jìn)行整合形成一個(gè)整體的建筑模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析工具，進(jìn)而有效地分析是否存在碰撞，并總結(jié)以及匯報(bào)碰撞位置。BIM技術(shù)中管線碰撞檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，使機(jī)電管線設(shè)計(jì)問題解決的同時(shí)，施工效率也會(huì)大幅度地提高。

2.3 三維可視技術(shù)交底中的應(yīng)用

隨著BIM技術(shù)的日益優(yōu)化與完善，不同類型的建筑模型在整合后形成了一個(gè)系統(tǒng)，通過借助先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建的三維視圖實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目直觀展示。建筑機(jī)電安裝工程在施工前，借助BIM技術(shù)可通過三維視圖分析圖紙中的一些復(fù)雜內(nèi)容以及盲點(diǎn)，這使得交底工作直觀呈現(xiàn)，以便于設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員更好地對(duì)現(xiàn)場施工進(jìn)行指導(dǎo)。三維可視交底技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較為突出：（1）使具體施工項(xiàng)目通過對(duì)比，極易使工作人員準(zhǔn)確找到問題所在點(diǎn)；（2）有利于業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)、建筑實(shí)體間相互關(guān)聯(lián)性充分了解，進(jìn)而掌握機(jī)電安裝進(jìn)度以及質(zhì)量，而施工方同樣可以借助此技術(shù)根據(jù)業(yè)主需求不斷進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。（3）基于此技術(shù)，施工人員對(duì)于建筑內(nèi)部機(jī)電管線布局、安裝流程準(zhǔn)確掌握，通過站在多個(gè)角度進(jìn)行觀察了解安裝內(nèi)容，避免了實(shí)踐操作中失誤的發(fā)生。

3 建筑機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用案例

為了能夠更好地了解建筑機(jī)電安裝工程中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用情況，以某學(xué)校新樓區(qū)建設(shè)作為案例，其中不僅僅包括學(xué)生宿舍、食堂，而且還有教學(xué)樓、辦公樓等，占地面積為150萬m2，此次研究以此案例為基礎(chǔ)，針對(duì)學(xué)校辦公樓機(jī)電安裝工程進(jìn)行了深層的研究。此樓建筑總面積為26.3萬m2，主要是由18、19、20號(hào)樓組合。整個(gè)樓中會(huì)涉及到8000多臺(tái)機(jī)電設(shè)備的安裝，其中110萬m管線，2000多個(gè)綜合支吊架，整體造價(jià)高達(dá)1.3億元。

3.1 主體預(yù)留階段所應(yīng)用的BIM技術(shù)

在對(duì)辦公樓機(jī)電進(jìn)行安裝前，要通過BIM技術(shù)預(yù)排橋架、電點(diǎn)位，對(duì)二者的距離進(jìn)行不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而更好地使相關(guān)規(guī)定以及要求得到滿足，保證整體建筑既美觀又合理。除此之外，還要提前針對(duì)管道預(yù)排時(shí)圖紙中可能存在的諸多問題指出，減少由于設(shè)計(jì)遺留問題而導(dǎo)致的后續(xù)施工進(jìn)度受到影響，一方面，確保施工有序開展；另一方面，優(yōu)化套管預(yù)留位置，進(jìn)而為現(xiàn)場施工中孔洞位置的精準(zhǔn)預(yù)留提供參考。與此同時(shí)，借助BIM技術(shù)構(gòu)建電井與管道模型的時(shí)候，通過先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化電井、管道井的布局，確保井內(nèi)孔洞位置在預(yù)留的時(shí)候能夠一次性完成，減少后續(xù)施工二次開孔發(fā)生概率，大幅度地將人力、物力等不必要的資源浪費(fèi)降低。以上施工過程中，最重要的環(huán)節(jié)便是詳細(xì)的設(shè)備信息錄入，保證施工過程中機(jī)電設(shè)備數(shù)量在記錄方面更加準(zhǔn)確。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠借助相應(yīng)的模型隨時(shí)隨地查詢、管理、更新全部已經(jīng)錄入的信息或者數(shù)據(jù)，不僅能夠確保工程機(jī)電施工中所涉及的所有材料更加完整，而且準(zhǔn)確率較高。

3.2 管道施工階段所應(yīng)用的BIM技術(shù)

由于此次研究的案例是針對(duì)學(xué)校建筑施工項(xiàng)目，較高的安全系數(shù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以在管道施工前，要通過BIM技術(shù)將土建、裝修、消防、機(jī)電中的水、暖、電等工作做到位，確保其專業(yè)性的同時(shí)，對(duì)管道施工涉及的關(guān)鍵管線位置不斷優(yōu)化，例如，在經(jīng)過綜合考慮后，要求走廊吊頂高度要高于3000mm，但對(duì)走廊中的管線進(jìn)行綜合優(yōu)化后，支架高度最高才是3000mm，所以施工企業(yè)中的機(jī)電工程專業(yè)人員要通過BIM技術(shù)的運(yùn)用將實(shí)際數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，進(jìn)而明確走廊中是不是要安裝吊頂。在經(jīng)過多人多角度分析與考慮以后，最后，決定走廊設(shè)計(jì)為無吊頂。

4 結(jié)語

總而言之，在建筑機(jī)電安裝工程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以為施工企業(yè)提供較大的便利性，提高工作效率。也正是由于BIM技術(shù)優(yōu)勢較為突出，所以在建筑施工中被廣泛地應(yīng)用，促進(jìn)了建筑機(jī)電安裝工程規(guī)范化、專業(yè)化、智能化發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)核心競爭力日益提高。