浅谈BIM技术在公共建筑机电工程中的应用

于洪羽

摘  要：公共建筑机电工程是我国建筑业发展下机电设备系统安全稳定运行的基础保障，对此还要从机电安装实际情况入手，强化机电工程安装管理。文章对BIM技术在公共建筑机电工程中的应用展开探讨。

关键字：BIM技术;建筑工程;公共建筑;机电工程

引言

随着科技的进步，传统建筑行业也随之不断地发展，建筑数据信息化已经成为加速建筑生产的必要条件，BIM建筑信息模型可对施工现场进行精确建模，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，从而有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

1BIM技术在公共建筑机电工程中的应用优势

1.1有助于提高现场管控的效果

一般情況下，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。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。

1.2资源优化配置

机电安装工程是房屋建筑施工中的重要组成部分。BIM技术在机电安装过程中的应用必须结合实际工程量和建设需要。机电安装过程中有很多管道，为保证施工进度和工程质量，要结合工程实际、科学分工、明确工程建设人员配备，确保按各专业合理安排。通过应用BIM技术，可以科学地排布管道，确保安装管线信息的准确性和可靠性，优化人员和材料的供应，提高机电安装工程质量。

1.3模拟施工

模拟性不仅是一个可以设计操作的建筑模型的构建，更是对现实世界的真实场景的模拟。在设计发展阶段，BIM可以对设计上需要施工部位进行模拟实验。比如：节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热传导模拟等。4D模拟（三维模型加项目开发时间）可在招投标和施工阶段进行，即根据施工组织设计进行模拟实际施工，从而确定合理的施工方案，指导施工。同时，可以进行5D模拟（基于4D模型加成本控制），实现成本控制。

2传统机电安装工程施工中常见的问题

第一，整体效果不理想。随着国民经济的不断提高，各种建筑形态相继出现，但也存在一些问题，如公共区域灯具安装偏差、消防喷淋头安装不合理、地下室部分管线、线槽等安装地高低不一，影响机电安装工程的整体效果和后期的使用要求。第二，各专业管线碰撞。由于机电安装现场管线众多，施工过程中各管线会存在不同程度的冲突，如风管与水管的碰撞、水管与桥梁的冲突、专业管线与建筑结构的冲突等，给现场施工带来了更大的困难和无尽的问题，这将导致后期的拆除和重建，项目成本增加。第三，预留洞偏差。机电安装工程预留洞口是一项重要工作。无论是住宅楼还是大型综合楼，管道或桥梁都将穿过墙体。如果预留洞口位置有偏差或遗漏，将对后续综合管线施工产生重大影响。如果开口尺寸较大，严重情况下会降低建筑的整体安全性能。第四，材料管理困难。由于机电安装涉及不同的专业，所需材料较多，工艺复杂，因此在机电安装施工过程中，材料管理尤为重要。目前，机电安装材料的操作比较统一，基本上依靠库存管理，材料的使用记录在库存记录中。由于施工过程中使用的材料相对较多，很难将其全部记录下来，因此很容易出现错误。此外，材料的使用很难做到全面，这将使管理和材料成本的控制更加困难。

3BIM技术在公共建筑机电工程中的应用

3.1BIM建模

首先，收集资料。在BIM模型的建设中，首先必须了解系统的所有项目要求和图纸，以避免操作错误，造成施工成本的浪费，要构建一套工作流程图，对资料进行系统的收集。其次，制定建模标准。根据企业项目对建模的基点、方位，单位可以制定管理规定，同时对模型通过命名规则，模型设色，建模管控要点，管综优化设计原则，新建族等细节问题进行相关规定。另外，网格建置。网格分为平面网网格线与楼层线2种，在建筑师设计图时会以网格为其重要之依据，让现场施作人员能找到基地上的正确位置。楼层线则为表达楼层高度之依据，同时也描述了梁位置、墙高度以及楼版位置，其最重要之目的为让CAD图能放置到正确位置，以便于建造精确模型位置。

3.2 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。

3.3工程量的统计

为保证工程量数据的有效性和准确性，工作人员在创建BIM模型时，要严格按照设计方案来绘图，要保证模型构件参数的完整性和准确性，并且确保整个模型达到BIM模型精度标准要求，从而保证工程量统计工作的顺利进行。工作人员可以利用MagiCAD、安装算量GQI等软件来统计工程量，出具工程量清单，这有利于采购人员开展原材料采购工作。同时，管理人员也可以根据工程量清单，在招投标阶段控制总成本。

3.4模块预制、存储及运输

建筑机电安装施工中，应结合工程需要制定一定的预制模块构件。在模块制作阶段，需在考虑材料质量的基础上，对每个制作环节进行精确控制，充分保证模块的精度，如在机电设备支架生产中，针对管件、管道连接法兰等构件，不仅需要考虑焊接承插深度，而且需控制焊缝宽度，此外，完成焊接管段的误差应尽量小于±3mm。当基础构件需要焊接式，还需要注意生成焊口二维码标签，实现后期焊接信息的追溯管理。在安装构件及机电设备存储运输中，对相应的设备粘贴模块二维码标签，装车、卸车均扫描标签，要求通过标签将设备模块相应的信息上传到BIM模型和项目部，规范化地完成相应机电设备、辅助性预制件的卸车、扫描、验收。在这些设备运输存储中，需结合BIM模型规划出来的规定线路、场地和顺序标识牌来控制叉车，将机电设备及相应的辅助工具放到施工区域。

3.5施工模拟

施工过程模拟的作用主要体现在建筑施工过程中的现场管理上，它能够帮助项目管理人员对工程中的人、材、机等资源进行控制管理，同时进行现场施工方案模拟，能够快速高效的提高施工沟通效率，实现施工方案的可视化交底，提高工程质量和施工现场的管理能力。同时业主们也可通过施工模拟对工程款进行分期结算。此外，施工模拟现阶段用于一些大型工程投标中，利用三维模型或施工动画进行直观的呈现，提高企业的竞争力。

结语

综上所述，科学合理地使用BIM技术，能有效地提升建筑机电工程施工质量。随着城乡建设的不断发展，居民对建设的使用性能和施工现场的把控需求越来越高，促使BIM技术的优势不断凸显，尤其对于水电系统等复杂专业，因此，在工程建设中还要强化BIM技术应用，发挥BIM技术优势，以提高公共建筑机电安装水平。

参考文献

[1]李明，陈大森，曹阳阳.BIM技术在机电安装工程中的应用分析[J].建筑与装饰，2021（5）：176.

[2]胡红军.BIM技术在机电安装工程造价控制的应用探讨[J].商品与质量，2021（4）：192.