BIM 技術(shù)在建筑機電安裝工程中的應(yīng)用探討

李惠銘

（正太集團有限公司，江蘇 泰州 225500）

1 BIM 技術(shù)概述

1.1 BIM 技術(shù)概念

BIM 技術(shù)就是建筑信息模型，通俗來講，是將建筑工程各階段的工程信息輸入模型，可以為實際施工提供參考，實現(xiàn)提升建筑質(zhì)量的目的，在三維技術(shù)的協(xié)同下，可以實現(xiàn)收集工程數(shù)據(jù)來對施工建筑物進行實物模擬，最后，建立統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)模型。

1.2 BIM 技術(shù)的特點

（1）可視性：傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙都是平面圖，都是有設(shè)計人員繪制出來的，但隨著建筑工程規(guī)模的不斷增加，設(shè)計圖紙涉及的面也越來越廣，相關(guān)人員的工作量也越來越大。這不僅會拖慢工程設(shè)計進度，還會使出現(xiàn)紕漏的概率增加。BIM 技術(shù)則可以將工程設(shè)計方案以圖像形式展現(xiàn)出來，具有可視化的特點，更便于找到設(shè)計不合理的地方。

（2）模擬性：BIM 技術(shù)的一大特點就是具有模擬行，可以通過模型的建立對整個機電安裝工程進行模擬，并據(jù)此來驗證工程的科學(xué)性和合理性，并判斷出工程設(shè)計方案是否可行。

（3）協(xié)調(diào)性。當前大多數(shù)建筑機電安裝工程的工程量都很大，為了保證工期，需要多個施工團隊配合施工，但不同施工團隊如何相互配合、共同完成整個工程是工程管理方比較頭疼的問題。BIM 技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)采集和分析對施工內(nèi)容和施工環(huán)節(jié)進行整合，對施工順序進行合理設(shè)計，保障工程管理的協(xié)調(diào)性和施工效率。

（4）信息全面性。在整個機電安裝工程中，所涉及的數(shù)據(jù)是非常多的，利用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理。工作人員可以通過信息查詢來實時了解工程進度、檢查工程質(zhì)量，降低工程建設(shè)中的問題發(fā)生率。

（5）周期全面性。機電安裝工程的環(huán)節(jié)較多，利用BIM技術(shù)可以進行進度查詢，了解整個工程的建設(shè)情況，提升工程質(zhì)量，展現(xiàn)出BIM 技術(shù)的周期全面性。

2 BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑機電安裝工程的重要意義

2.1 模擬整個工程項目，為施工提供有效指導(dǎo)

在建筑機電安裝工程中，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)對整個項目的模擬，一方面可以通過對模型的檢查分析發(fā)現(xiàn)平常不易察覺的問題，可以實時進行調(diào)整，實現(xiàn)工程施工方案的精準設(shè)計，同時，為整個施工提供有效的指導(dǎo)。

2.2 確保工程質(zhì)量，節(jié)約施工成本

BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)對工程數(shù)據(jù)的收集和整理，工作人員可以依照數(shù)據(jù)模型，結(jié)合現(xiàn)場的施工情況合理運用施工技術(shù)，保證工程質(zhì)量。同時，BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高材料的使用率，對建筑材料進行精細預(yù)算，在為采購人員提供采購依據(jù)的同時，可降低工程成本，實現(xiàn)工程效益的提升。

2.3 優(yōu)化項目管理流程

建筑機電工程具有工程量大、周期長等特點，因此，工程管理是整個工程的重中之重，它對工程效率有著很大影響。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到整個工程管理工作中，可以提高各環(huán)節(jié)、各施工單位的協(xié)調(diào)性，通過數(shù)據(jù)分析還可以對整個項目管理流程進行優(yōu)化，實現(xiàn)控制施工成本的目的。

3 BIM 技術(shù)在建筑機電安裝工程中的應(yīng)用

3.1 BIM 技術(shù)在前期設(shè)計中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)應(yīng)用到前期設(shè)計中可以有效提高設(shè)計方案的合理性和科學(xué)性。在工程施工前，工作人員可以對整個施工環(huán)境進行考察，并根據(jù)實際情況進行方案設(shè)計，繪制相應(yīng)的施工圖紙。當前機電安裝工程相對比較復(fù)雜，二維圖紙不能很好地將立體空間展現(xiàn)出來，因此，需要借助BIM 技術(shù)對施工圖紙的正確性進行驗證。具體可以采用碰撞檢測的方法，此方法可以將施工圖中線路、設(shè)備之間有空間沖突的地方展現(xiàn)出來，同時，給出更完善的走線方案，實現(xiàn)對前期施工圖紙的優(yōu)化和改善。

3.2 BIM 技術(shù)在成本控制中的應(yīng)用

以往的項目預(yù)算多是人工操作，不僅效率較低而且預(yù)算金額的正確性也不能得到保障。在項目的工程預(yù)算階段可以應(yīng)用BIM 技術(shù)，一方面，可以依據(jù)工程的施工方案估算出整個工程的成本報價，科學(xué)合理地降低工程施工成本；另一方面，在用料方面可以實現(xiàn)管控，優(yōu)化材料的管理方式，確保領(lǐng)料的科學(xué)性和合理性，最終實現(xiàn)成本控制。

3.3 BIM 技術(shù)在物料管理中的應(yīng)用

建筑機電安裝工程中最大的支出就是材料的購買，加強用料管理很重要，可以有效防止因材料浪費造成的成本增加的情況出現(xiàn)。利用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)物料的集中管理，在工程初期可以對所需物料進行統(tǒng)計，一方面，減少工程前期造價的時間；另一方面，可以保障物料選擇的正確性以及物料的使用率。例如，對物料中三角形面積計算，BIM 技術(shù)自動執(zhí)行s ＝(a+b+c)/2S ＝ah/2 的運算，最終轉(zhuǎn)化為＝a2sinBsinC/(2sinA)（a、b、c—三邊長，H—a 邊上的高，s—周長的一半，A，B，C－內(nèi)角）。

3.4 BIM 技術(shù)在三維可視化技術(shù)中的應(yīng)用

以往的機電安裝工程施工時，雖然同樣是依照設(shè)計圖紙進行施工，但完工后總是有與圖紙有偏差的地方。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到三維可視化技術(shù)中可以完美解決這一問題，通過信息化模型的建立，將整個施工方案用圖像形式展示出來，這相當于對工程做了一次現(xiàn)場指導(dǎo)，通過模擬工程進度和實際工程進度的對比可以快速找出工程建設(shè)中存在的問題，并采取相應(yīng)的改善措施，確保施工的順利進行。

3.5 BIM 技術(shù)在協(xié)調(diào)管道安裝中的應(yīng)用

建筑機電工程中最多的就是管網(wǎng)的鋪設(shè)，管網(wǎng)安裝鋪設(shè)的質(zhì)量和進度會影響整個工程的進度，因此，確保管網(wǎng)的嚴謹性很有必要，BIM 技術(shù)在協(xié)調(diào)管網(wǎng)安裝中的應(yīng)用可以解決很多問題，一方面，可以利用BIM 技術(shù)對管網(wǎng)的線路進行檢查，模擬機電安裝的全過程，確保管網(wǎng)安裝設(shè)計的合理性；另一方面，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集和分析，可以實現(xiàn)對管網(wǎng)安裝的實時監(jiān)督，確保管網(wǎng)布設(shè)的進度。

4 BIM 應(yīng)用實例分析

下面以某廠區(qū)的一間廠房為例，詳細講述BIM 技術(shù)在建筑機電安裝工程中的應(yīng)用。該廠房的占地面積為5000 m2，需確?？照{(diào)、產(chǎn)線設(shè)備、照明等的正常用電。本工程的機電安裝系統(tǒng)比較多，需要配備多個系統(tǒng)的管線，普通的二位圖紙無法清晰展現(xiàn)出管線的分布和走向，需采用BIM 技術(shù)進行碰撞檢查并對管線布設(shè)進行優(yōu)化設(shè)計，BIM 的協(xié)同應(yīng)用方案如圖1。

圖1 BIM 的協(xié)同應(yīng)用方案

4.1 碰撞檢查

設(shè)計團隊利用BIM 技術(shù)對各系統(tǒng)管線的走向和排布進行模擬，確認標高、管線分布走向等數(shù)據(jù)后，將BIM 三維模型和土建模型進行碰撞檢測，累計發(fā)現(xiàn)125 個碰撞點，并記錄碰撞點坐標，進行修改優(yōu)化。

4.2 深化設(shè)計

（1）查看管線排布情況。在完成碰撞檢測后，管線設(shè)計方案的碰撞問題基本得到解決，此時，可以從多角度對管線排布進行查看，標注更改過的碰撞點，并以此形成專業(yè)報告，由相關(guān)技術(shù)人員確認最終方案；（2）自動生成剖面圖。BIM 模型建立完成后，可自由選擇角度獲得剖面圖，可以有效提高工作效率；（3）進行孔洞預(yù)留。管線圖確定后，MagiCAD 可以自動生成孔洞位置及編號、尺寸等基本信息，施工中可作為參照。

4.3 BIM 技術(shù)應(yīng)用效果

BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以快速確定管線的標高及交叉位置，找到“碰撞點”，避免重復(fù)返工的情況出現(xiàn)，為后期施工預(yù)留了大量時間，有效縮短工期。同時，利用BIM 技術(shù)可以提前發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免后續(xù)施工出現(xiàn)問題引起成本增加。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)在建筑機電安裝工程中的應(yīng)用越來越廣泛，為工程施工帶來了很大的技術(shù)支持。一方面，提高工程施工設(shè)計的合理性；另一方面，也提升了工程施工效率和施工質(zhì)量，完成了成本的壓縮，很大程度上為做好機電安裝工程打下了良好基礎(chǔ)，推動了建筑機電安裝行業(yè)的發(fā)展。