BIM技术在机电工程中的施工应用及研究

曾维彬

摘 要：随着时间的推移，科学技术在不断的进步，机电安装工程的功能性和系统性越来越复杂。在这种情况下，以向机电施工行业提供更高效的方案，降低施工成本，提高资源利用率为目的，BIM技术开始在机电安装工程中广泛使用。因此，本文将以作者多年的机电施工经验，研究BIM技术在机电安装工程中的应用，为BIM技术的推广和应用提供一定的参考和帮助。

一、BIM技术概念及其特点

1.BIM技术概念

BIM技术全称为建筑信息模型（Building Information Management），是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过3D建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化甲供、工程化管理等功能。这项技术通过计算机形成3D模型数据，让我们得到一个具有各项工程参数的建筑工程多维模型，通过这样一个模型，可以进行施工设计、进度模拟及运营管理等工作。相对于机电行业传统软件AUTOCAD，BIM技术对机电工程的3D模拟施工能够采取有效的优化措施，从根源上解决机电安装施工中的各种问题。因此，随着BIM技术的不断应用，在机电施工行业得到的广泛的认可。

2.BIM技术特点

BIM技术的特点主要有以下几个方面：

A.协同设计

BIM技术应用在机电工程中时，各专业可借助BIM软件进行高效的协调作业，且不同专业的设计结果能够相互影响，极大的提高各专业工作效率与质量；

B.协调性

对于同一单位来说，BIM技术能够在内部形成一个标准性文件，从而使得各专业在项目过程中能够通过良好的内部协调确保其施工质量和进度；

C.模拟性

通过BIM技术对工程构建3D模型，使得施工单位能够借助这项技术对现场施工进行安装模拟、走向模拟以及各项系统模拟等许多模拟设计，从而提升施工的准确性、效率及质量。

二、机电工程中BIM技术的应用

在机电工程中应用BIM技术，不仅可以有效减少管理与技术上的成本，还能最大化信息化技术管理所带来的效益，实现质量管理及技术水平的全面提高。

1.管线的综合设计

由于机电工程涉及专业较多，常常会出现管道、结构、设备、桥架间因标高或路由引起的碰撞，导致机电施工过程中一直存在较多问题。因此，可以有效利用BIM技术，结合现场施工情况，模拟管线的碰撞，根据检查结果来对管线的布置进行优化与调整，从而实现实用美观综合排布效果。而在进行深化设计时，可以通过建立3D模型，对不同专业以及工程要求进行综合考虑，进行碰撞检查，进一步深化工程设计，最终编制出一套系统、科学的管线综合布置方案，且在后续施工安排以及管线综合布局提供参考，进而降低各专业冲突以及返工的出现。

2.管线碰撞检查

管线碰撞检查是指是在正式施工前，通过BIM模拟各专业管线布局，发现不同专业间管线、设备的干扰与冲突。由于管线碰撞在施工过程中极大的影响质量和进度，所以，在进行管道检查时应重点检查管线碰撞。在施工过程中，常常会出现管道、结构、设备、桥架间因标高或路由问题导致的碰撞，通过BIM软件来模拟管线的碰撞，根据检查结果来对管线的布置进行优化与调整，从而实现实用美观综合排布效果。

3.深化图、局部优化及技术交底

相较于AUTOCAD软件绘制的剖面图、大样图而言，BIM软件具有丰富的出图功能。在管道碰撞检查后，通过深化设计，确定管线合理的位置与标高，从而绘制高还原度的3D模型，模型中导出的剖面图与平面图，具有清晰、直观、准确的特点，且具有详细的尺寸标注，对施工技术方案提供有效指引。不仅如此，使用这项功能，能够利用3D图纸或视频对现场技术工人进行直观的交底，有效指导现场工作。利用BIM技术的可视化功能，对施工方案进行合理评估，提前发现并解决可能出现的问题，为机电工程顺利施工提供有力保证。

4.计算工程量及需用材料

在建立3D模型时，所有元素都会赋予一个对应的参数，当模型创建完成，可以利用软件直接获取各个系统的工程量及需用材料的种类和数量，从而大大简化前期算量准备工作，使项目管理策划能够高效履行。此外，3D模型还可以设置特定条件来筛选结果，以满足其他方面的需求，比如物资部门可根据具体需求筛选结果来获取相关数据，不仅能够为物资招采提供便利，而且还能提前制定物资进场计划，对材料、设备、劳动力实施精细化管理，有效提升机电施工管理的效率。

三、机电工程中BIM技术应用的研究

1.施工管理的手段

通常情况下，BIM技术应用于机电工程的重要技术手段时，一般会有三个作用：展示企业技术实力、解决技术问题和施工过程整体控制。而通过现场大量实际工作经验发现，现有工程更多的是借助BIM技术展现企业实力及解决技术问题。导致这一现象产生的原因，主要是由于施工单位基于现场施工，更加关注BIM技术在解决机电施工问题的价值，进而导致BIM技术无法从技术应用角度上升到施工过程整体管控。从以往的施工经历来看，机电施工中没有应用BIM技术为主要管理手段，施工单位在工程的进度、成本以及质量等众多方面需要投入更多的精力，进而可能导致施工单位难以达到预期的经济效益。因此，将BIM技术应用作为机电施工的管理手段可以说是施工单位接下来的一个重要目标。施工单位需要转换以往的思维惯性，通过将机电工程中所有的具体工作内容、質量进度要求以及各个专业及分包的控制目标等集中到BIM技术的管理流程中，从而借助该技术实现对机电工程施工切实有效的管理目标。

2.施工进度的管控

通过对BIM技术研究发现，在施工过程中施工单位可以通过利用该技术中的Navisworks软件编制施工进度，并且能够实时跟踪落实工作进展，以此有效的对现场施工进行管控。在使用Navisworks软件进行现场施工进度管理时，它会根据编制的计划自动将每日需要完成的工作任务显示在管理人员计算机上，并且随着工序的不断进行，能够将剩余的工作量用颜色标记出来，而施工单位则能够根据本日机电施工剩余工作计划采取相应措施，以此避免机电总体施工进度延误。

3.施工成本的管控

BIM技术对成本管控也是机电施工中重要的应用之一。施工单位通过利用BIM技术中新一代建筑信息模拟4G工程造价软件，根据机电工程3D图形等开展工程造价的以图出量工作，便能够制定出一份具有科学合理性且准确度较高的项目成本，从而实现提高施工单位预算控制的精准度。与此同时，施工单位在机电施工中应用BIM技术能够实时的监控的资金流动，并通过及时更新信息、调整资金拨款比例等方式确保企业的项目成本及造价得到有效管控。最后，机电施工在收到设计变更时，BIM技术可以第一时间对变更所涉及到的部分进行估算，一旦发现超出成本控制，施工单位即可针对该设计变更采取相应措施，通过这样的方式最大程度保障了施工单位的经济效益。

四、结束语

综上，在机电安装工程中应用BIM技术，不但可以提高各项资源的利用率，还可以使机电工程得以顺利开展。然而，在机电安装工程实际施工过程中，依然有许多问题存在，这就需要广大机电安装管理人员在现有技术水平上，不断向国内外的高水平人才学习更加先进的机电安装知识，提高自身的综合业务水平，从而促进我国建筑行业更好的发展。

参考文献

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（作者单位：中建三局第一建设工程有限责任公司安装分公司）