BIM 技术在建筑机电安装工程中的应用探讨

2021-04-26李惠铭

中国设备工程 2021年8期

关键词：管网机电图纸

李惠铭

（正太集团有限公司，江苏泰州 225500）

1 BIM 技术概述

1.1 BIM 技术概念

BIM 技术就是建筑信息模型，通俗来讲，是将建筑工程各阶段的工程信息输入模型，可以为实际施工提供参考，实现提升建筑质量的目的，在三维技术的协同下，可以实现收集工程数据来对施工建筑物进行实物模拟，最后，建立统一的工程数据模型。

1.2 BIM 技术的特点

（1）可视性：传统的设计图纸都是平面图，都是有设计人员绘制出来的，但随着建筑工程规模的不断增加，设计图纸涉及的面也越来越广，相关人员的工作量也越来越大。这不仅会拖慢工程设计进度，还会使出现纰漏的概率增加。BIM 技术则可以将工程设计方案以图像形式展现出来，具有可视化的特点，更便于找到设计不合理的地方。

（2）模拟性：BIM 技术的一大特点就是具有模拟行，可以通过模型的建立对整个机电安装工程进行模拟，并据此来验证工程的科学性和合理性，并判断出工程设计方案是否可行。

（3）协调性。当前大多数建筑机电安装工程的工程量都很大，为了保证工期，需要多个施工团队配合施工，但不同施工团队如何相互配合、共同完成整个工程是工程管理方比较头疼的问题。BIM 技术可以通过数据采集和分析对施工内容和施工环节进行整合，对施工顺序进行合理设计，保障工程管理的协调性和施工效率。

（4）信息全面性。在整个机电安装工程中，所涉及的数据是非常多的，利用BIM 技术可以实现信息的统一管理。工作人员可以通过信息查询来实时了解工程进度、检查工程质量，降低工程建设中的问题发生率。

（5）周期全面性。机电安装工程的环节较多，利用BIM技术可以进行进度查询，了解整个工程的建设情况，提升工程质量，展现出BIM 技术的周期全面性。

2 BIM 技术应用在建筑机电安装工程的重要意义

2.1 模拟整个工程项目，为施工提供有效指导

在建筑机电安装工程中，应用BIM 技术可以实现对整个项目的模拟，一方面可以通过对模型的检查分析发现平常不易察觉的问题，可以实时进行调整，实现工程施工方案的精准设计，同时，为整个施工提供有效的指导。

2.2 确保工程质量，节约施工成本

BIM 技术可以实现对工程数据的收集和整理，工作人员可以依照数据模型，结合现场的施工情况合理运用施工技术，保证工程质量。同时，BIM 技术的应用可以有效提高材料的使用率，对建筑材料进行精细预算，在为采购人员提供采购依据的同时，可降低工程成本，实现工程效益的提升。

2.3 优化项目管理流程

建筑机电工程具有工程量大、周期长等特点，因此，工程管理是整个工程的重中之重，它对工程效率有着很大影响。将BIM 技术应用到整个工程管理工作中，可以提高各环节、各施工单位的协调性，通过数据分析还可以对整个项目管理流程进行优化，实现控制施工成本的目的。

3 BIM 技术在建筑机电安装工程中的应用

3.1 BIM 技术在前期设计中的应用

BIM 技术应用到前期设计中可以有效提高设计方案的合理性和科学性。在工程施工前，工作人员可以对整个施工环境进行考察，并根据实际情况进行方案设计，绘制相应的施工图纸。当前机电安装工程相对比较复杂，二维图纸不能很好地将立体空间展现出来，因此，需要借助BIM 技术对施工图纸的正确性进行验证。具体可以采用碰撞检测的方法，此方法可以将施工图中线路、设备之间有空间冲突的地方展现出来，同时，给出更完善的走线方案，实现对前期施工图纸的优化和改善。

3.2 BIM 技术在成本控制中的应用

以往的项目预算多是人工操作，不仅效率较低而且预算金额的正确性也不能得到保障。在项目的工程预算阶段可以应用BIM 技术，一方面，可以依据工程的施工方案估算出整个工程的成本报价，科学合理地降低工程施工成本；另一方面，在用料方面可以实现管控，优化材料的管理方式，确保领料的科学性和合理性，最终实现成本控制。

3.3 BIM 技术在物料管理中的应用

建筑机电安装工程中最大的支出就是材料的购买，加强用料管理很重要，可以有效防止因材料浪费造成的成本增加的情况出现。利用BIM 技术可以实现物料的集中管理，在工程初期可以对所需物料进行统计，一方面，减少工程前期造价的时间；另一方面，可以保障物料选择的正确性以及物料的使用率。例如，对物料中三角形面积计算，BIM 技术自动执行s ＝(a+b+c)/2S ＝ah/2 的运算，最终转化为＝a2sinBsinC/(2sinA)（a、b、c—三边长，H—a 边上的高，s—周长的一半，A，B，C－内角）。

3.4 BIM 技术在三维可视化技术中的应用

以往的机电安装工程施工时，虽然同样是依照设计图纸进行施工，但完工后总是有与图纸有偏差的地方。将BIM 技术应用到三维可视化技术中可以完美解决这一问题，通过信息化模型的建立，将整个施工方案用图像形式展示出来，这相当于对工程做了一次现场指导，通过模拟工程进度和实际工程进度的对比可以快速找出工程建设中存在的问题，并采取相应的改善措施，确保施工的顺利进行。

3.5 BIM 技术在协调管道安装中的应用

建筑机电工程中最多的就是管网的铺设，管网安装铺设的质量和进度会影响整个工程的进度，因此，确保管网的严谨性很有必要，BIM 技术在协调管网安装中的应用可以解决很多问题，一方面，可以利用BIM 技术对管网的线路进行检查，模拟机电安装的全过程，确保管网安装设计的合理性；另一方面，通过对现场数据的收集和分析，可以实现对管网安装的实时监督，确保管网布设的进度。

4 BIM 应用实例分析

下面以某厂区的一间厂房为例，详细讲述BIM 技术在建筑机电安装工程中的应用。该厂房的占地面积为5000 m2，需确保空调、产线设备、照明等的正常用电。本工程的机电安装系统比较多，需要配备多个系统的管线，普通的二位图纸无法清晰展现出管线的分布和走向，需采用BIM 技术进行碰撞检查并对管线布设进行优化设计，BIM 的协同应用方案如图1。

图1 BIM 的协同应用方案

4.1 碰撞检查

设计团队利用BIM 技术对各系统管线的走向和排布进行模拟，确认标高、管线分布走向等数据后，将BIM 三维模型和土建模型进行碰撞检测，累计发现125 个碰撞点，并记录碰撞点坐标，进行修改优化。

4.2 深化设计

（1）查看管线排布情况。在完成碰撞检测后，管线设计方案的碰撞问题基本得到解决，此时，可以从多角度对管线排布进行查看，标注更改过的碰撞点，并以此形成专业报告，由相关技术人员确认最终方案；（2）自动生成剖面图。BIM 模型建立完成后，可自由选择角度获得剖面图，可以有效提高工作效率；（3）进行孔洞预留。管线图确定后，MagiCAD 可以自动生成孔洞位置及编号、尺寸等基本信息，施工中可作为参照。