BIM技术在机电安装工程中的应用研究

王二虎

（身份证号码：3425011971****0596， 安徽 宣城 242000）

1 应用现状

建筑功能随着经济的快速发展不断发生变化，为了满足人们的建筑物多功能，室内环境高质量的需求，在建筑过程中增加多种功能设备。BIM 技术的崛起为建筑行业带来一场伟大的变革。该技术即为将建筑模型化，进行模型的设计，并运用于后期建筑运维。BIM技术开始逐渐使用是在2002年，现如今已经有1/3的企业在百分之六十的项目上投入使用BIM技术，预计在未来两年时间内其使用率将翻三倍，BIM技术在芬兰、挪威和德国等国家的使用率高达60-70%。

2 BIM技术在机电安装工程中的应用

2.1 BIM技术应用的必要性

对于工程项目较大而言，对机电设计有较高要求，具有较为复杂的工程机电设备，具体包括强电、污水、排水、排风、弱电、给水、空调设备等。较多的设备会存在很多的管线，尤其是设备间和管道间。此外，对写字间和酒店的装修要求较高，固需要较高的机电设备布线。所以，对于本次施工项目而言，机电设计是比较重要部分，需要充分对前期策划和设计阶段过程中的管线布置进行综合分布，并最好有三维的管线布置图，从而明确在施工以前有明确的思路进行管线的布置，并有效指导施工。

2.2 BIM技术在机电安装工程中的具体应用

2.2.1 建筑、结构模型创建

一般来说，若要进行机电模型设计需要采用的参照物必须有建筑和结构，所以，相关人员要拿到建筑土建模型，采用 Revit 软件进行开发，模型中有建筑和结构的样板。软件开发的基本过程是采用标高和轴网制作中心文件，链接CAD文件，根据二维图纸转化成三维的模型。

2.2.2 电气模型建立

电气模型采用BIM技术的创建需要借助Revit 中的 Electrical。如今电气系统的设计包括强电和弱电两个部分，建模过程需要使用滤器。对于弱电系统而言，需使用曹氏桥架，对于强电系统而言，需要使用电缆桥架。某些大的架桥就会使安装空间拥挤，而采用BIM技术进行设计会优化这种问题。

2.2.3 管道模型创建

管道模型的创建是借助Revit中的Plumbing，将二维的CAD图形进行定位，链接土建模型，最后导入到Revit中。值得注意的是使用过滤器时要注意与不同管道系统进行匹配。建筑物管道具有多种，给水和排水的重力系统，在进行管道设计时需要设计一定的坡度，有利于水体流动。此外，需要为电气等专业的管道预留一定空间，目的是实现管道的协调布置。

2.2.4 暖通模型创建

管道模型的创建是借助 Revit中的 Mechanical 和 Plumbing，方法同上。相关人员可以根据CAD图纸对暖通模型的平面位置的确定。结构图中的标高和给出的设计说明可以确定模型的竖向高度。空调、空调风机旁管、风道和设备等可以构成完整的BIM模型。相关人员在进行设计时要保证风道末端的准确定位，风机管道是如何走向，经过哪些区域链接，在这些地方需要变径处理。当前使用的这种软件还缺乏一定的功能，所以在调节管线碰撞时，应根据具体情况更换三通和弯头。及时修正构件参数，修改连接方式和位置，以达到想要的效果。

根据风管模型进行暖通设计中水管的布置，可以确定接口的位置，但注意考虑检修的空间问题。

2.3 基于 BIM 模型的机电深化设计

2.3.1 碰撞检测

通过对BIM技术的引用，在项目施工之前进行管线综合的三维建模，从而实现将二维图纸向三维的动态转换，使各个系统操作更为专业。借助虚拟模型进行管线的碰撞检查。碰撞检查的基本内容：完成碰撞检查项目，检查结构本身，以便找到建筑和结构间的碰撞。例如，检查建筑、结构、机械和水暖电之间的交叉情况，例如，电气于暖通间的碰撞检查，电气于给排水间的碰撞检查，电气于消防设备间的碰撞检查。与传统方法比较，BIM技术建模可以采用Navisworks 自动进行碰撞检查。完成二维图纸向三维模型转换后，对存在结构的梁布置的标高低可以检查出来，使得楼层间距很低，无法造成人的正常通过。将这些工作有效检查后可以提前想出解决措施，各地方相互协调，正确变更图纸，从而使返工率进行一定降低。目前比较通用的检测方式为：单一专业。即利用软件中带有的碰撞检测功能来完成检查，方式单一，检测到的内容为专业内碰撞。而对于较为较为复杂的专业间碰撞检测，可以利用Navisworks 自带的碰撞检测功能进行检测。

2.3.2 工程量统计

应用BIM技术统计工程量，具体完成机电设计。三维建模后需要统计不同分区的机电设备，不同专业使用的材料可以根基工程量统计进行统计，还可以统计辅助材料的用量。Auto CAD+Magi CAD软件自身是具有工程量统计的功能，所以完成三维建模以后需要进行分区统计，也可以进行分类统计，为施工提供一定的便利。

2.4 施工安装

2.4.1 施工过程模拟

BIM技术应用在施工项目的另外一个重要作用是进行施工组织模拟，从而构造虚拟建筑物，施工模拟制作的具体步骤：（1）根据具体的施工计划，对工期的节点进行划定。（2）通过 Navisworks模拟机进行机电安装过程的模拟工作，并生成可视化文件。利用Timeliner功能，将施工计划导入进去，对施工阶段和相关构件进行链接，如此施工过程就会以三维动画的方式进行展示。这样做的目的是相关人员依据模拟的具体结果对施工材料和人工进行有效准备，合理控制施工进度。

2.4.2 进度控制

机电施工进度管理可以借助BIM技术，在施工的不同阶段进行材料信息的统计，施工人员根据这些数据进行技术上资料的管理，并且借助这些数据对施工进度进行一定的控制。另外，利用这种BIM技术生成的三维动画模型，可以使施工人员的对施工流程更加明确，相关人员可以充分了解进场时间，不容易造成专业上的冲突。

3 结束语

建筑业不断飞速发展，BIM技术在建筑行业发展迅速，通过对传统作业模式的改变，可以以数据信息模型作为工作的出发点，BIM技术可以完成碰撞检测，并及时检测出专业内部、以及之间的碰撞的位置，并完成设计方案的优化设计，将二维的平面图转换成三维的可视化模式，也可以进行施工模拟，减少在施工过程中进行的修改和设计变更，造成返工现象造成时间的浪费。并利用施工模拟对施工过程模拟，优化施工过程。

[1]姜晓龙. BIM技术在机电安装工程中的应用研究[D].吉林建筑大学,2017.

[2]宋玉石. BIM 技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用研究[D].郑州大学,2017.

[3]吴铭. BIM技术在A公司电子工业厂房机电安装工程中的应用研究[D].东华大学,2016.