BIM技术在机电安装施工中的应用

唐震霖

中国建筑第五工程局有限公司，江苏 徐州 221000

目前，我国建筑行业正在蓬勃发展，但是在当前的工程建设中，机电安装施工依然存在一些棘手的问题，对项目来说，依靠过去经验化的管理模式往往会存在一定的施工难度及产生一些拆改问题。因此，要想改善这种现状，可利用BIM技术对机电安装综合管线施工进行精细化管理。

1 BIM概述

BIM技术通常来讲是在设计、施工、运营中全过程采用三维实时动态模型，对项目进行全方位管理。BIM理念核心解决的主要是工程效率的问题，BIM最大的特点是预测和控制。施工现场每发现一次问题，就可能造成返工、整改，影响施工进度，而采用BIM技术指导施工可以尽早发现问题、解决问题。目前许多施工项目中已开始推行并应用BIM技术，实现了精细化的施工过程管理。

2 传统机电安装施工中存在的问题

（1）美观度不足。随着经济的不断发展，各种建筑格局层出不穷，然而仍存在一定的问题，如公共区域灯具安装偏位、喷淋头安装不合理、地下车库部分线槽安装地高低不一等，影响了整个工程的美观度。

（2）各专业管线碰撞。机电工程各专业管线纵横交错，由于现场施工中存在较多的管线冲突，如风管与水管之间的冲突、水管与桥架之间的冲突、各专业管线与建筑主体之间的冲突，给现场施工带来了更高的难度及层出不穷的各种问题，且会导致后期拆改，项目成本会无形地增加。

（3）预留洞偏位。对于机电安装工程来说，预留洞口是一项重要的内容。不论是住宅还是综合体建筑，均会存在管道或桥架穿墙的情况，如果预留洞口偏位或者遗忘未预留，会对后期综合管线施工造成非常大的影响；如果有开洞尺寸较大的情况，严重时会使建筑主体安全性能下降。

（4）预制加工存在问题。机电安装施工过程中，预制加工配件是必须经历的步骤之一。传统施工中，预制加工各专业配件时，对于预制的长度、深度、宽度、尺寸需进行实地测量，依靠的是旧时期的经验管理模式，容易存在误差、漏项及安全等问题，会影响施工后的美观度，以及产生质量、安全问题，导致后期存在返工重新加工的问题，增加了劳动力成本及工程量，降低了施工效率。

（5）材料管理较难。因为机电安装涉及各专业，所需的材料也较多，工序较为繁杂，所以材料管理是机电安装施工过程中尤为重要的一项。目前的机电安装材料管理模式比较单一，基本依靠库房管理，采用出入库记账的方式记录材料的使用情况，而且因为施工过程中的材料用量比较大，很难全部记录在内，所以很容易出现误差。并且，针对材料的使用情况，对于工作繁忙的现场管理人员来说很难做到面面俱到，会让材料的管理及成本的把控难度增加。

3 BIM技术在机电安装施工中的应用

3.1 碰撞检测

碰撞检测是指在将要施工的位置进行一次三维模型创建，提前发现各管线之间及结构之间的冲突。传统工艺根据经验施工，无法提前预知管线之间与结构之间的冲突，从而造成了后期大量的拆改问题。通过BIM技术创建模型，能使工程师身临其境（见图1），通过三维可视化的模拟，避免了管线之间的冲突、结构之间的冲突，同时细化了图纸中看不到的问题，能及时进行施工方案的修改。

图1 BIM技术创建模型

3.2 空间校核

空间校核是指对施工部位进行空间校验，校验主要体现在以下两个方面：（1）可以清晰地体现出处理空间是否满足现场综合管线的施工要求，合理化布置管道的走向路径，清晰地发现施工问题，并及时做出调整；（2）可以明确表现出净高是否满足施工要求、设计要求，提前测量出综合管线净高，明确哪些位置可以进行综合支架排布，哪些位置需要上下叠放排布，达成了预制加工，减少了误差、返工，降低了劳动力成本。空间校核见图2。

图2 空间校核

3.3 综合管线排布

传统的机电安装施工过程中，根据过去的经验施工是无法避免全专业之间的冲突的，但BIM技术的出现改善了这些问题。通过创建项目整体的三维模型，将建筑与机电放在同一模型中，可发现蓝图中无法体现出来的各专业深层次冲突问题，如地下室走廊、各设备用房因为空间狭小管线更多，所以牵扯到各专业更加复杂的综合管线施工。

以走廊为例，牵扯到风管、水管、桥架3个专业综合管线施工，若按照传统施工经验施工很难避免各专业之间的冲突，而采用BIM技术进行综合管线排布（见图3），以3D模型代替传统平面图，有效地解决了管道碰撞问题，在保证其准确度的同时还避免了返工拆改，保障了施工的质量且美观度。

图3 综合管线排布3D模型

3.4 预算工程量统计

机电安装专业具有多元化特征，各专业包含的材料配件数不胜数，比如桥架、管道及管道所需的大量配件，各专业所需用的设备等，传统计算方法总是会有偏差、遗漏，无法进行非常精确的计算及材料计划的报备。然而，使用BIM技术，利用BIM模型创建各专业工程之后，专业内含有的材料配件等均可直接提取并导出，进行精确的算量统计、核实，从而促进了材料管理的精细化。因此，对于现场管理人员而言，预算工程量统计减少了各类数据的工程量计算，同时让管理人员对现场变更及施工成本更加敏感，能够对分包进行实时监督，及时评估、把控成本。

3.5 可视化交底

为了更加保质、保量地完成工程施工，对施工管理人员而言，技术交底是工程施工前必须完成的一项重要内容，由相关专业的管理人员对即将施工的部位进行针对性、专业性的施工交底。然而目前的工程项目中，很多传统的技术交底，如PPT交底、纸质版交底，大多是形式主义，使用千篇一律的文字、陈旧的图片，枯燥乏味，达不到技术交底所需要的效果。为了改变这一情况，BIM可视化交底技术应运而生。

BIM可视化交底可以在项目全生命周期进行各项、各专业的交底，可以模拟整个施工过程，分阶段、分步骤地进行交底。相比传统的技术交底模式，可视化交底可以更清晰地指导施工人员进行现场施工，准备施工所需的材料、机具、设备，更高效地让施工人员了解施工步骤、注意事项及施工重难点，这是传统模式下技术交底所不具备的。

4 结束语

总而言之，BIM技术对于机电安装工程施工来说，所发挥的作用是巨大的，保证了施工过程的准确性、可控性、及时性，提高了管理人员的技术水平及成本把控意识，真正做到了在降低施工成本的同时，增加了施工效率。BIM技术的应用将会成为机电安装工程施工的主流，应用前景十分广阔。