BIM技术在机电施工管理过程中的应用分析

夏玉启

摘要：BIM技术作为机电工程施工管理的手段，对提高施工管理水平起着重要作用。当前，许多机电施工企业已经改变了传统的管理理念，由“人管”转向“机器管”，由“管人”转向“管事”，管理流程也变得方便快捷。将BIM技术应用于机电工程施工中，可使各部门和各级管理工作形成统一的管理体系，从机电管线的布置、机电设施的安装到施工进度的控制、施工质量的监督等各个施工阶段都能得到有效管理，确保机电工程施工的顺利进行。

关键词：BIM技术;机电施工;应用

引言

作为一种新型建筑生产力工具，BIM技术主要在企业经营管理、项目设计、施工等方面进行信息数据的处理和分析，然后将这些数据进行可视化展示。与传统施工方法相比，BIM技术具有可出图、可协同、可视性和可模拟性等众多优点。它改变了原有的施工方式，应用在设计、施工、运维等建筑全生命周期阶段。用BIM技术合理指导现场施工，强化进度、成本、质量、安全等管理，可使施工管理更有序、更有效。

1机电工程施工的特点

1.1涉及面广

机电工程施工涉及专业和分项众多，主要包含电气系统、给排水系统、通风系统和消防系统等，且机电工程项目贯穿在设备的购置、安装与调试等过程中，参与单位多、专业多，对协同工作能力要求较高。

1.2项目体量大，新技术要求高

机电工程施工环节需及时引入新材料、新工艺、新设备，以提高安装技术的质量。与土建工程相比，机电设备安装工作最明显的差别体现在质量评价方法、工程验收方法和运营维护方法上。由于机电设备安装材料种类繁多，施工方法繁琐，所以，在机电设备安装环节上，要投入大量的人力、物力，同时要求技术人员具备丰富的实践经验。

2BIM技术在机电施工管理中的必要性

BIM是一种基于三维数字信息化的技术，它通过建立机电工程项目的三维可视化模型，对导入的工程项目数据进行整合和参数化设计、可视化展示，便于机电工程项目的各参与方在统一的数据平台中进行沟通、交流，进一步优化建设方案。BIM技术可以实现对工程的动态管理，对机电设备管线建设进行监测、预警并更改相关参数，避免施工中的返工和拆除，有效控制了工程造价，保护了企业利益。

2.1基于云平台工作组的模型同步更新

机电工程项目的参与单位众多，主要包括设备单位、建设单位、监理单位、咨询单位、业主方等。为了各参与方的协同作业，保证多用户在机电项目中的统一性，可应用分布式云平台技术。依据此项技术，成立工程项目云平台工作组，工作组负责在项目各参与方更改方案后，及时更新整个工程项目的BIM数据模型，确保项目的各参与方始终得到相同的数据模型，有效避免由于模型更新不及时、图纸更改造成的各种误差，并严格控制施工现场返工率。

2.2基于协同平台的参数化设计

建筑项目的机电施工具有体量大、信息量大、涉及面广等特点。在利用BIM技术搭建的三维信息模型中，可以清晰明确地看到管网的精确位置和线管、网线、管网及有关管井的参数信息。当更换或移动这些设备时，可在BIM模型中进行同步更新，更新记录也会被记录下来，以保证数据信息的完整性、准确性，方便后期维护。

2.3基于施工模拟的碰撞检测

运用BIM搭建机电设备管道的三维数字信息模型，按照管道的尺寸大小，在模型中进行施工进度模拟和机电设备的碰撞检测。通过施工模拟，可发现设计、施工各阶段的工程冲突，需要建设单位经过基于模型的沟通和协调后，进行调整，减少返工，提高机电施工效率。

2.4基于BIM技术的物资设备管理

机电项目会涉及众多物资设备的管理工作，管理人员根据项目施工进度需要，按照不同的施工阶段，利用BIM三维数据模型，可快速计算出项目实际的工程量，在保证物料管理实现精细化管理的同时，也能为物料采购计划的编制提供准确、及时的数据支持，并根据限额领料制度，对现场物料进行管理。

3BIM技术在机电施工管理中的具体应用

3.1BIM技术在前期设计中的应用

在项目前期设计中采用BIM技术可以提高设计的质量和效率，使设计方案更加科学合理。机电安装工程立项后，工程技术人员通过对现场勘察进行数据采集，并结合项目的实际情况进行施工图纸绘制。传统的二维平面图纸不能很好地表达复杂程度较高的机电安装工程，基于BIM技术不仅可以更加直观的检验施工图纸的正确性，还可以借助其模拟预演功能对施工过程进行碰撞檢测，对不同施工工序、设备安装之间的碰撞和冲突部分及时进行调整和优化，使施工方案更合理。

3.2BIM技术在成本控制中的应用

工程项目的造价预算直接影响工程的物资计划、资金计划和工程效益，传统的人工计算不仅效率低，而且预算的准确性无法保障。基于BIM技术进行工程项目的预算，一方面可以参照施工方案对工程项目进行成本预测，分析并降低影响施工成本的因素;另一方面，通过BIM技术的数据分析可以更加精确地制定和执行物资计划，优化物料仓储和领用的管理模式，确保物料使用的科学合理性，更好地控制工程施工成本。

3.3施工阶段BIM应用

（1）施工模拟

将工程二维的形象进度表达转化为三维形象进度表达，更加直观;实现在施工作业面统计及高亮闪烁，实现掌握当前作业面的位置及其与环境风险的相对位置关系。现场技术人员配置一个IPAD平板电脑，直接打开三维图纸进行施工检验。

（2）机房深化

由于该项目设备机房种类繁多，设备重量大，管线排布错综复杂，机房施工工期短，对施工质量和安装后的现场视觉效果有极高的要求。利用BIM的可视化功能进行管线的施工模拟、碰撞检查，可以在第一时间发现并解决问题，减少现场返工，降低施工成本。通过BIM模型，进行管线的优化排布，可以清楚地表达管道的走向，有效地解决了各个专业在安装过程中出现的沟通障碍，极大提高了各个专业之间协调的效率。

3.4施工模拟

结合BIM三维技术，进行施工模拟、漫游展示，将施工工序动画化，使施工过程更加清晰、直观。运用工程仿真技术，编制辅助施工方案，使施工管理工作更具条理性和简洁性。BIM模型、施工方案及现场施工相结合，在施工过程中还可根据BIM模型进行现场复验，发现问题可及时进行调整、修改，以保证施工精度，减少拆改、返工。

3.5BIM技术在三维可视化技术中的应用

传统的建筑机电安装工程中参照二维施工图纸，在竣工验收时总会出现与设计图纸不符的地方，甚至有些部位偏差较大。BIM技术通过建筑工程的详细参数进行建模，将工程的整体框架和具体施工方案采用三维立体方式进行展示，并对施工过程进行模拟预演，及时发现施工过程中的矛盾和冲突，及时调整施工工序，保证了机电安装过程的流畅性。

3.6可视化交底

利用BIM技术的三维可视化功能，在施工时，依照三维图纸进行技术交底，三维图纸与二维图纸相互转化，使工程设计更清晰、准确。依据BIM模型的可出图性，导出各项图纸，可进行下料、安装，以及机电管线的安装复审，确保机电管线施工的准确性。VR技术与BIM技术的结合，使3D技术与施工管理相融合，三维图纸更直观，更容易理解。

结束语

综上所述，在机电施工项目中应用BIM技术，不仅可以提高管理的精细化水平、严格把控施工进度，还能提高项目的施工质量。BIM技术作为当前在工程建设行业应用最为广泛的信息化技术之一，在不断进行自身技术升级迭代的同时，还应多与其他数字技术相结合，共同助力工程施工项目的管理，尤其是最为复杂的机电安装，积极应用新科技、新技术、新方法，减少拆改、返工，减少资源浪费，减少安全问题。

参考文献

[1]林晨，赵晋发，赵彦杰，张磊.BIM技术在机电工程施工阶段的应用研究[J].工程经济，2021，31（2）：52-55.

[2]许应标.BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用价值及实践[J].工程技术研究，2021，6（1）：128-129.