BIM技术在水暖电工程中的应用研究

李 喆 乔晨阳

（中建七局安装工程有限公司，河南郑州 450053）

1 水暖电工程的特点

随着我国建筑业的快速发展，水暖电工程作为建筑行业的核心模块，越来越受到大众的关注，且水暖电工程与人们的日常生活联系密切，任何环节出现问题，均会在人们生活中引起局部或全局性混乱，为城市居民生活和经济发展带来较大影响。

1.1 系统复杂

在大部分建筑项目中，水暖电工程均为关键的部分，需要协调设计实施。水暖电工程涉及不同专业、不同部门，包含给排水系统、消防系统、弱电系统、强电系统、通风系统等多个专业系统，系统种类多，在管线设计和安装实施中都需要遵循不同的施工规范，导致排线复杂，施工管线安装难度系数升高。

1.2 设施设备繁多

水暖电工程拥有多个复杂的专业系统，每个专业系统均有自身特有的基础设施，如水泵、气压给水装置、水箱、水池、隔油器、止回阀、压力表、消防泵、报警设备和风机等。这些设备采购自不同厂家，型号参数等存在差异，增加了工程项目数据管理难度，若某环节的设施出现问题，均会增大后期的运营维护的难度。

1.3 成本高

施工项目具有建造周期长、造价成本高的特点，水暖电工程在项目建设成本中占比较大，在施工过程中与给排水、电气、暖通和建筑等专业密切相关，需要根据设备间的关联度确定管线的排布和安装。

1.4 具有不可见性

在建筑行业中出于美观和最大化利用空间的目的，水暖电工程管线一般不可见，布置在建筑楼层顶部或埋于墙内、地下，使后期管线运营维护时，无法快速准确获取各类管线的具体排布情况，提升了维护管理的成本。

2 BIM技术及其优点

BIM是“建筑信息模型”的简称，是近几年建筑行业新型的一种信息管理技术，可快速汇集工程项目的所有数据，以三维立体形式对项目进行数字化表达。BIM技术具有可视化、模拟性、可出图性、协调性等特点。

在设计阶段，BIM平台储存了项目所有的信息，各专业系统通过BIM平台可实时实现对信息的共享，若设计中某一环节发生改变，相关联其他模块将自动更新，避免了设计人员的重复设计和反复修改，提高了工作效率。

在施工阶段，项目正式施工前利用BIM技术可有效模拟施工过程，及时发现问题和存在的安全隐患，利用软件平台对BIM模型进行碰撞检查，通过对碰撞点进行模拟优化，有效避免了返工和设计变更的出现。利用BIM技术助力施工建设，提高了水暖电工程的工作效率。

3 水暖电工程在安装和管理中存在的问题

3.1 信息共享性差

水暖电工程设计图绘制由不同专业的设计人员独自设计完成的，彼此间在设计时缺乏有效的沟通和交流。在后期施工过程中，易出现管线重叠的情况，沟通机制的缺失直接影响项目协同管理的效率。若施工过程中出现问题，需要各方参与者再次沟通协商，浪费了人力、物力、财力，易造成项目返工或项目延期。

3.2 安全事故频发

项目工程建设中存在安全隐患，导致工程建设安全事故频发。一方面，在水暖电工程管线施工期间存在危险源，如大量的管线、设备、和重型机械存放于场地有限施工现场。另一方面，项目工程建设涉及不同专业、不同工种，不同专业的施工人员在同一工作场所内交叉作业，易出现碰撞。

3.3 管理水平低下

水暖电工程的管理包括设计、施工两阶段。施工阶段管理难度系数高，原因主要是因施工周期长，存在更多不确定性因素。施工阶段是给排水、暖通、消防、弱电和强电等多个专业系统同时开工，需要各专业工程人员进行多次反复的协商沟通，以制定合理的施工方案。在漫长的施工过程中，存在各式各样的问题，如资源的浪费、各环节衔接不畅、材料提前入场导致的二次搬运、设计变更造成整改和返工等，均由于水暖电工程管理水平低下导致，在项目建设中，应重视提高管理水平，提高工程建设的质量和效率。

4 BIM技术在水暖电工程的具体应用

BIM技术是近几年建筑行业新型的信息管理技术，渐渐被众多建筑企业认可，并广泛应用于水暖电工程中。水暖电工程通过利用BIM技术可快速准确地进行管线的排布设计和安装。

4.1 设计阶段

设计质量的优劣决定了建筑工程的品质，传统的建筑设计方案多以二维图纸呈现，各专业设计人员负责各自的管线设计，各专业设计完毕后进行汇总优化。前期分散设计，各专业之间缺乏沟通，易在汇总时出现管线重叠的情况，情况严重时，需要重新进行设计，浪费时间和成本。BIM技术的应用，可最大限度减少重复设计的出现，提高设计的效率。

（1）协同设计。

基于同一BIM模型平台，各专业设计人员进行专业模型构建和管线排布设计，通过该平台，各位设计人员可看到本专业的管线情况，可及时发现与其他专业的碰撞问题，及时沟通协调，避免重复作业，节约设计成本。

（2）深化设计。

各专业设计人员将各自设计完毕的BIM模型导入平台进行整合，根据具体情况检查修改，优化原有的管线模型，完成后期施工的需求。

4.2 施工阶段

水暖电工程作为项目工程的核心模块，其安装质量的优劣影响后期设施设备的安全运营，影响人们对水、电、暖等物质的正常使用。随着建筑行业的快速发展和人们对高质量建筑的需求越来越强，水暖电工程涉及的专业越来越多，管线安装施工涉及各专业施工人员、设施设备和材料等多项内容。

（1）图纸审核。

施工前基于BIM平台，实现二维图纸的三维立体化呈现，利用BIM技术，可将三维模型与二维图纸进行对比，查找设计中存在的问题，交由设计院变更，在正式施工前解决问题，降低后期返工重建的可能性。

（2）各专业设计碰撞优化及洞口预留。

将构建的各专业BIM模型整合，进行碰撞检查，解决模型管线碰撞的问题，通过BIM平台的可视化管理，充分利用有限的空间资源。根据优化后的管线排布情况，进行洞口预留，为后期的现场施工提供便利。

（3）可视化指导施工。

BIM平台可对设计图纸进行三维立体化展示，在施工前通过BIM平台查看复杂节点的立体图像，利用BIM模拟功能提前查看管线排布情况，在正式施工前解决所有的施工难点。水暖电工程管线施工要求较高，各专业BIM模型构建后，利用模拟功能，可展现工程全貌。在观察模拟成果后，及时发现碰撞和存在的问题，提前更正，确保后期工程的顺利实施。

（4）便捷成本控制。

BIM模型具备工程量提取功能，可对任何节点的工程量进行快速准确地提取，生成物料数量清单，为施工中各专业系统材料采购和成本核算带来便利，提高了作业效率，节约了人力、时间成本，减少了由材料购置过多造成的浪费。

（5）质量安全管理。

在项目工程施工中，若遇到质量或安全问题，可通过BIM平台及时上报有关情况，各专业工程人员根据实际情况选择与设计人员或施工队联系，及时解决问题，提高解决问题的效率。

（6）创建BIM数据库。

在工程建设中，各专业参与者应及时将各阶段构建、设备和施工情况等资料上传至BIM平台，集成工程各阶段的数据信息，集成化的BIM数据库便利与项目工程资料的管理，可在后期项目运营维护中发挥较大的价值。

4.3 运营阶段

运营阶段是检验水暖电工程质量的阶段，运营成效直接反映了工程质量的高低。

（1）空间管理。

BIM平台中存储工程项目的管线和设施设备的具体位置、详细参数信息，若运营中需要对设备和管线进行修正，则无须查看二维图纸，直接查阅三维立体模型，可在最短的时间内进行精准定位，完成管线及设施设备的维修。设施设备运营维护中耗资较大，是后期运营成本中应重点关注的核心环节，BIM技术具有信息关联和共享的特点，维护管理人员可远程进行设施设备的管理，降低管理成本。

（2）隐蔽工程管理。

水暖电工程施工完毕后，出于美观和最大化利用空间考虑，以安装天花板等方式隐藏各类管线。随着工程项目使用年限的增加，部分管线开始老化，存在使用风险，需要替换老化的管线。BIM技术集成项目的信息数据，在保持项目资料完整性和准确性的同时，可通过可视化平台快速准确定位老化管线的位置，完成同类管线的及时替换。

（3）应急管理。

各类商场、房屋和公共建筑作为人流量比较密集的区域，水暖电工程在这些区域的日常生活中占据重要地位，若因水暖电工程出现问题，会造成小面积的恐慌。通过应用BIM技术，可有效进行水暖电工程的应急管理，根据突发情况位置，快速定位管线和设施设备，及时解决问题，避免事态进一步扩大。

5 结语

本文研究了水暖电工程的特点，分析了水暖电工程在安装和管理中存在的问题，利用BIM技术可解决这些问题，本文的研究将BIM技术与水暖电工程安装管理相结合，具有较大的社会价值、经济价值。