运用BIM技术深化机电工程设计的路径探索

摘 要：当前，建筑工程的规模处于一个不断扩展的情况下，再加之人们对于建筑工程各方面的要求也在逐渐提升，带来的就是建筑内部机电工程复杂性的进一步提升。在机电工程的实际安装过程中，由于管线数量较多且涉及多个部门的交叉施工作业，导致会经常性的出现管线碰撞的问题。为了更好的规避这一问题，就需要在工程设计中通过使用BIM技术借助工程模型实施模拟施工来优化工程设计。

关键词：机电工程设计;BIM技术;应用

一、 BIM技术的概念及其在机电工程设计中作用

BIM可以翻译为建筑信息模型，就是在综合使用建筑工程三维设计软件，并配合使用其他软件建造出具备可视化及三维特点的建筑工程模型。这一建筑模型可以为工程建设中的有关部门提供建筑工程全生命周期的各项参数，可以针对建筑工程的设计、施工等环节进行优化和管理，从而在保障工程建设质量的同时降低工程成本投入及提升施工效率。

建筑机电工程作为建筑物居住舒适度提升的关键工程部分，其中包括了给水、排水、暖通、空调等多个系统。在尚未应用BIM技术的时候，这些子系统的设计工作都是分开来进行的，受到设计人员缺乏沟通交流、子系统管线分布复杂等因素的共同影响，导致施工中经常出现管线碰撞问题，带来的就是工期延误、材料浪费、投入增加等后果。而通过BIM技术的应用，就可以将机电工程涉及的诸多部门集成在同一个平台中，并在建立机电工程模型的基础上，将各个子系统的管线布置、标高及施工技术在模型中进行模拟，可以在事先发现管线彼此碰撞位置的基础上，通过协调将设计方案进行优化，继而实现工程造价合理控制及施工效率的目标。除此之外，在设计方案整体优化完成之后，可以通过三维剖面为施工人员展示施工方案，从而在施工人员全面理解施工方案的前提下保障施工建设质量。

二、 机电工程设计深化中BIM技术的实际应用分析

（一）管线的控制位置排布

对于机电工程设计方案中管线的排布效果衡量来说，业主方往往会从设计方面的实用程度以及建筑内部空间的使用率指标来进行考虑。在之前使用二维平面设计方式的过程中，设计人员无法针对建筑空间内部的管线布局做出立体化的展示，这也就意味着有关的参与人员需要具备良好的空间想象能力。并且在具体的协调过程中，由于各部门之间信息共享和沟通不畅导致意见很难在短时间内达成统一。而通过BIM技术的应用，可以利用相关的软件平台，通过使用工作集模式，先交由土建工程的专业设计人员将楼层的标高建立起来，并在其上将建筑结构的模型进行绘制，最终建立一個局域网中心文件，随后参与机电工程的各方面人员需要在建立本地副本的基础上，针对已经建立的中心建筑工程模型要进行相应的操作。在这种情况下，各个专业的设计人员可以针对机电工程内部的各个子系统管线分布进行同时设计。可以在全面考虑建筑内部空间分布及管线系统使用要求的前提下，设计出初步的管线分布方案，之后就需要通过BIM的模拟实验功能，针对管线排布的设计方案进行模拟实践，从而发现其中出现管线碰撞的位置，以便各专业设计人员可以在全面协调的基础上，将管线布置方案做出相应的优化和调整。

（二）复核计算整个管线系统的阻力数值

在绘制机电工程综合施工图纸的过程中，管线会不可避免的出现相应的变动和调整，主要的外在表现就是翻弯数量增多，并且机外阻力往往要超过设计阻力。所以就意味着在进行采购设备工作之前需要针对。管线系统的机外阻力进行二次的复核计算。具体可以使用如下的几种方式：第一，以实际的手册作为基础，将沿程阻力和局部阻力做出分别的计算，但这种方式因为所需时间较长且效率低下，所以并不建议使用。第二，应用相关的软件，在设置好相应参数的基础上，自动生成相应的计算表格，并借助软件内部的分析功能，将各方面的阻力做出完整的计算。这一方式由于在数据的精准性以及所需时间上有着一定的优势，为此有着较为广泛的应用。

（三）关键区域的优化

由于BIM技术自身具备较为强大的空间模拟功能，在机电工程的设计环节中可以针对建筑工程内部一些较为关键的空间进行人物漫游空间模拟，以便来察看管线排布带来的具体效果。这一功能的使用，也是为了检验管线今后的维修空间大小以及维修工作所具备的具体难度。借助BIM技术强大的空间模拟功能，可以针对建筑空间内部关键区域的管线排布进行二次的优化和调整。

（四）有效连接各个工程参与方

BIM技术平台的一个巨大优势就是，其本身是一个贯穿于工程建设全周期的基础数据承载平台。在设计阶段。可以通过建筑模型的设计以及模拟实验，绘制出相应的机电工程设计方案，并借助CAD软件导出相应的机电工程设计综合图纸，随后上交给业主方进行审批。业主方则可以借助这一模型和设计院进行全面的审核工作。而在设计方案通过之后，与之相关的工程建设、材料采购、施工管理等方面，也都可以完全按照工程设计图纸，有条不紊的进行各项工作。

三、 总结

BIM技术将会极大地推动建筑行业的发展。通过BMI机电模型与建筑模型的碰撞检查，优化设计与管道布置的原则，可提高图纸的设计质量，节约施工成本，合理配置资源。

参考文献：

[1]潘秀华.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用浅析[J].建材与装饰，2018（38）：213-214.

[2]邹森.建筑机电安装工程中BIM技术应用探讨[J].建材与装饰，2018（32）：202-203.

[3]徐天芳，梁珂，胡伟.公共建筑机电设计中BIM技术的应用[J].机电产品开发与创新，2018，31（3）：22-25.

作者简介：

聂洪刚，贵州坤盾天成科技有限公司。