浅谈BIM技术在机电安装工程中的应用

刘佳

（华北理工大学建筑工程学院 河北唐山 063210）

1 机电安装工程的特点及要求

机电安装工程所牵扯的范围十分的宽泛，主要有消防工程、暖通工程、给排水工程以及电气工程等，且机电安装工程体现在设计、设备采购、安装、调试环节乃至运行维护等方面。对于现代建筑，特别是具有较复杂功能的智能化建筑，其机电系统错综复杂，子系统众多。而机电系统全部都是由管线将功能设备连结而成，这些管线、设备必定要在建筑物内占据一定的空间体积，加之安装材料种类繁杂，所以就要求在机电安装工程全生命过程之中，需要投入大量的物力与人力，且参与到其中的人员要拥有相对丰富的专业知识、科学文化素养。对管线、设备进行综合排布，使管线、设备整体布局有序、合理、美观，最大程度的提高建筑使用空间和满足用户的使用要求，达到降本增效的目的。

2 BIM技术优势及在机电安装工程中的应用

2.1 BIM技术优势

BIM技术可涉及到业主、设计人员、施工单位、监管部门、运营单位等的所有参与者，并在相对应的工程阶段传递出该建筑信息模型的各类数据和信息。因此，BIM模型中的信息范围宽、信息量巨大，主要包括设计信息、施工信息和运营信息。BIM的全建筑信息特点可以实现用户按权限范围自由查询建筑信息，并可修改完善对应信息，使得各专业人员可以实时、全方位的掌握信息，在极大程度上便利了各时期的询查与管理，此外，BIM技术的可视化、参数化、协调性等特点更从根本之上缩减了工程漏洞发生的次数。

2.2 设计建模协调化

应用BIM技术的建筑机电安装工程设计工作能够实现“二同一跨”，即同时基于同一基准模型文件进行跨专业建模。各专业设计人员能够即时查看其他管线和设备的设计形式，及时交流沟通，并进行本专业管线设备的实时调整，以此来减少重复劳动，降低相互配合上的时间损失，最终来达到保证准确性、精准性的同时，提升工作效率。

2.3 专业设计再优化

再优化过程主要包括两个方面：一是各专业独自的优化设计，以暖通工程为例，在初步建立出建筑信息模型，对模型进行相应的简化后，导入相应的CFD（Computational Fluid Dynamics），计算流体力学软件中（如用Autodesk Revit建立的建筑信息模型可直接导入Autodesk CFD软件）。其材质如密度、导热系数等物理信息便可直接导入，再对温度、压力、流速等一系列环境参数设置，最后通过软件进行室内外环境分析，如空气流通情况分析，暖通设备对温度变化的影响情况分析，结合相应的国家标准进行再优化设计，提升室内人员的舒适度，增加自然通风量，达到节能减排的目的。

另一方面是管线综合设计优化，包括碰撞模拟、吊顶净高分析、支吊架布置、预留洞情况等。将各个专业的设计出的BIM模型进行碰撞模拟分析，检查其中是不是存在硬碰撞（管道交叉、折叠重合），是否存在软碰撞（布置间距不足的情况），设计人员可以依据实际情况，进行如绕弯避让等措施；进行吊顶净高分析，看各个管线是否满足一定的净高要求，通过对不合适的管线进行调整，减少空间压抑感，增加舒适度。通过上述方法调整管线布置与间距，进而实现最合理的管线分布与间距分配的目的；应用BIM技术，可以对管线进行支吊架布置设计与结构预留洞设置，通过相对应的计算规则，合理的进行支吊架布置，达到科学美观的目的；当管线穿墙或者楼板结构等，对墙和楼板结构进行开洞套管操作，为施工过程提前优化。

2.4 造价统计系统化

对管材量和附件量进行统计是利用BIM技术的另一大优势，这个统计是基于BIM一体化数据库的。在设计布置之初，设计人员便会对各个区域的管材、管件、管道附件的类型和属性进行设置。因此在完成了一系列管道系统的设计、布置、检查和调整之后，就可以直接利用相应的“统计”功能对各类管材和附件进行用量统计并能输出用量明细表。用材量统计会直接按照设计方案，修改管材用量。通过这种方式，可以对工程材料的清单进行准确的获取，避免了后续施工建设过程中因材料方面的混乱带来的明显缺陷障碍。

2.5 施工安装模拟化

近日，住房和城乡建设部办公厅发布文件《关于同意上海、深圳市开展工程总承包企业编制施工图设计文件试点的复函》，更加强调了设计施工图与实际施工二者关系。通过建立建筑信息化模型，安装工程模拟演示可以将时间维度引入三维设计中，制定出精准的安装进度表，科学安排安装进度，可以科学高效地处理好二者的关系。依靠BIM技术，不但可以简化设计施工的工作流程，还能够有效地减少设计变更，缩短工期。

3 结语

当然，现行的BIM技术在机电安装工程还存在相应国家规范行业标准不完善，本土化不完全，材料设备等数据不完备，从业者数量相对较少等瑕疵，但不能否定BIM技术在机电安装工程中可以有效地降低施工成本、提高施工效率、提高工程质量，而且在项目的精细化管理中将发挥关键作用。相信随着相关的国家法规逐步落地，建筑行业对新技术的推广，信息技术的高速发展，BIM技术将会越来越成熟完善，应用于建筑工程的全生命周期之中，从而推动建筑信息化的发展，加速整个建筑行业的发展。