BIM技术在机电施工中的应用研究

黄 德

(华润有限公司，广东 深圳 518000)

BIM技术指利用建筑物的各项参数信息构建数字模型，通过对该模型进行分析来完成施工图纸绘制等准备工作的技术。在机电施工中，BIM技术的应用能够辅助施工人员高效完成施工任务，有助于推动施工活动的安全进行。为此，施工单位需加强对BIM技术的研究，针对其中存在的不足进行改正，从而有效提高BIM技术的应用效果，为机电施工质量的提升奠定基础。

1 BIM技术的应用优势

1.1 有助于协同作业的落实

现阶段，建筑行业科学技术水平逐渐提升，市场对建筑工程的品质要求也更加复杂，这使得建筑形态愈发向着多元化发展。在这种环境下，传统的二维CAD图纸已无法满足当前建筑企业对设计、施工等环节的工作要求[1]。为此，技术人员需借助BIM技术，结合工程项目的各项信息，构建可视化的三维建筑模型，并在其中添加相应的数据与行为模型。从具体表现来看，BIM技术核心在于计算机系统根据不同的数据资源形成的数据库，以便设计人员在设计方案时随时调动该数据库查找自己想要的信息，进而对设计方案进行动态调整，从而使其满足工程的建设需求[2]。其中，在制作建筑模型时，模型中的信息除了要对工程项目的各项数据及参数等进行描述外，还需要包括完整的工程信息描述。此外，BIM建筑模型具有整体性，内部各个构件之间存在较强的联系。这使得一旦有构件的信息发生了变化，与其发生关联的构件参数也会随之发生变化。另外，在生命周期的不同阶段，技术人员也可以对建筑模型的参数进行调整，并利用BIM系统完成数据的输入、更新、共享的工作，实现协同作业。

1.2 有助于提高现场管控的效果

一般情况下，机电施工因其涉及的专业内容相对较多，使得现场往往由不同的施工单位负责，这给机电施工的有序进行造成了阻碍[3]。现阶段，对项目进行分包已成为各施工单位在执行工程量较大项目建设时的首要方式。但这一现象的发生也会使得施工单位无法对现场情况实施良好的控制，常有各分包单位受自身利益需求的影响而各自为政的现象发生。为此，BIM技术的应用能够有效解决这一问题。在该技术的支持下，施工单位能够对各分包单位进行统一管理，再利用科学合理的分包方式，使机电施工能够得到稳步运行，对各分包单位的管控效果也得以提升。

1.3 有助于提升三维模型的直观性

在应用BIM技术的过程中，技术人员首先根据建筑参数创设三维模型，再在具体的施工前，利用该模型实行虚拟施工操作，能够将施工过程中可能发生的情况全面反映出来，以便相关人员根据虚拟操作结果制定相应的问题处理预案[4]。通过这种方式，当有施工问题发生时，现场人员能够及时对其进行处理，有助于推动协调管理实效性的提升，也有利于对施工设计方案进行改进。基于当前机电工程内部的各管线的排布方式，在进行机电深化设计的过程中，工作人员也可以利用创建BIM模型的方式，对现场目标区域的管线布设进行深化设计，并对各专业系统的优化设计进行充分考虑。同时，还需要根据相关要求对各环节的工作进行严格规范。在建设BIM模型时，应当遵循部件命名的规则，对不同的设备、管件进行准确命名[5]。特殊情况下，需对施工区域内相同的管线进行区分。此外，一般而言，设计人员不应当分开进行BIM模型建设，究其原因，不同团队对设计意图的理解存在偏差，很容易导致最终的设计结果出现差错。

2 BIM技术的特点

2.1 可视化

从实际应用效果来看，BIM技术具有一定的可视化特点。对传统的建筑机电工程建设来说，技术人员主要通过CAD软件来绘制平面建筑图形，再从不同的角度对构件的具体参数进行合理展现。在此过程中，相关工作人员必须强化自身的模型思维，通过想象力完成项目实体形态的构建[6]。这种方式仅适用于简单的机电工程。随着科学技术水平的不断提升，当下的机电工程在规模、构造等方面相比以往有了质的提升，工程复杂度愈来愈高，图纸绘制也愈发困难。为此，BIM技术的应用能够辅助技术人员构建三维模型，从而将工程数据转化为实际的工程状态，有助于改善传统平面图纸存在的不足，进而为工作人员提供有效的参考依据，机电施工也得以有序进行。如图1所示，在BIM技术的支持下，技术人员可以通过这种3D化的方式对现场情况加以把控，并能对施工过程中可能发生的风险进行分析研究，以保证机电施工的有序进行。

图1 机电施工三维模型

2.2 协调性

对机电施工而言，其除了需要满足本专业的工作需求外，还需要与土建、安装等多个专业领域进行配合。从建筑工程整体施工情况来看，图纸的绘制需要进行多方协调才能完成。且在机电安装的过程中，技术人员应尽量减少与其他专业出现争议。此外，BIM技术的应用还能实现机电安装工序的协调配合，进而有效解决施工过程中存在的问题，并能对工程进度进行合理的规划协调，以实现机电施工的稳定进行。

2.3 安全性

在施工前，BIM技术的应用可以辅助技术人员对现场施工的方案进行碰撞检查，进而使工作人员对实际施工过程中存在的不足进行明确，并及时对施工方案进行调整，防止对具体的施工活动造成影响。另外，由于机电安装设计的管道数量较多，一旦其中存在碰撞现象，就会给工程质量、进度等造成严重的影响。为此，通过BIM技术对设计方案进行碰撞检查，能够进一步提升布置效果。此外，在对管线空间布局进行优化设计的过程中，技术人员还可以通过对安装高度进行调整等方式，对其中存在的冲突问题进行规避，避免发生返工现象，这也会给企业带来经济损失。

3 BIM技术在机电施工中的应用研究

3.1 在机电施工管理中的应用

通过以往的应用效果可知，BIM技术在机电施工中常被用于技术手段，主要通过提升企业形象、解决技术问题及改变管理流程等方式发挥自身的效用。然而，随着时代的发展，当前的机电施工工程中对BIM技术的应用更主要在于解决现场的施工问题。这一现象的发生原因如下。第一，施工单位对BIM技术的认知不足，仅看到了其在解决机电施工问题上发挥的价值；第二，部分施工单位管理者未及时转变自身的思想观念，对人工操作在机电工程建设中的重要性过于推崇，没有进行正确的判断、选择，进而导致BIM技术无法发挥自身的管理作用。从实际管理效果来看，若施工单位未将BIM技术作为管理方式，就无法对工程进度、成本等进行高效控制，进而导致经济效益的提升受到阻碍。因此，施工单位需要采取适宜措施，以管理手段发挥BIM技术的效用。为达成这一目标，施工单位首先需要转变自身的僵化思想，通过将机电施工涉及的各项内容纳入BIM技术的管理流程中，利用该技术对施工现场实施有效管理，推动机电施工的有序进行。

3.2 在材料用量统计中的应用

在应用BIM技术构建建筑模型的过程中，技术人员需对其中的各项元素进行参数设定，并在模型绘制结束后，根据实际的建设需求对各施工环节所需的材料进行统计，从而有效缩短前期计算工作的周期，提高预算工作的效率，为后续项目管理的高效运行提供保障。同时，在建筑模型中，技术人员还可以对某些条件进行筛选，以满足不同的建设需求。且在不同施工阶段，后勤部门可以根据其具体需求来操作模型，从而获取相应的材料数据。通过这种方式，物资招标工作得以顺利进行，还能为库房设置与材料进场计划的制定提供保障。另外，在过去的工作过程中，常有凭借个人工作经验来进行设备施工、材料领用等问题，导致机电施工的有效性相对缺乏。由此，当BIM技术得到应用后，管理人员就可以对材料计划、设备施工、人员安排等进行精细化管理，从而有效提高施工过程控制的有效性，进而大大提高机电施工管理的效率。

3.3 在造价管控中的应用

在机电施工过程中，BIM技术的应用还可以辅助管理人员对工程造价进行管控。首先，施工单位通过BIM技术系统中自带的造价软件，根据预先构建完成的建筑模型开展“框图出价”工作。通过这种方式，可以编制科学合理的工程造价，进而提高施工单位对造价控制的精确度；其次，在机电施工过程中，应用BIM技术可以辅助管理者对工程资金进行跟踪管理，并通过及时更新等方式，使工程造价得到有效管控；最后，对机电施工过程中存在的设计变更现象，BIM技术会自动对变更部分进行造价计算，当有超出合理范围的造价结果时，系统会发出警报。由此，企业可以对该变更现象进行处理，直至变更造价达到合理范围后才会停止。在这种方式的保护下，机电企业的经济效益能够得到最优化保障。

3.4 在施工设计规划中的应用

在机电工程施工过程中，任一施工环节的效果均有可能对工程整体质量造成影响，且在机电工程的后期应用中，由于电气项目具有时效性较低的问题，使得其很容易引发停电、停产等问题，进而给企业带来严重的经济损失。同时，由于排水系统设计不够规范，导致建筑内部设备极易被水浸泡而发生故障。为此，管理人员可利用BIM软件，根据工程要求构建BIM模型。在此过程中，由于工作人员在进行协调安装时常会应用加成直观及直角弯头等材料，使得管理人员需定期对施工现场进行质量检查，并在开展工程施工设计的过程中，根据原有的CAD图纸对工程量进行科学管理控制。此外，在实施数据采集时，BIM技术的应用也可以进一步提升成本控制操作的实效性，进而使机电工程的整体质量得到保障。

4 结 语

在当前的机电工程施工过程中，施工单位需加强对BIM技术的研究，采取适宜的措施提高其应用效果，从而辅助工程施工的有序进行，为后续工程建设提供保障。由此，本文对BIM技术在机电施工中的应用进行研究，首先对BIM技术的应用优势与特点进行分析，提出了该技术在机电施工管理、材料用量统计、造价管控、施工设计规划的应用措施，以充分发挥BIM技术的效用。