BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用研究

吉瑞超，孫占濤，杜立紅，韓朝陽

（曹妃甸職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北唐山 063200）

0 引言

傳統(tǒng)的機(jī)電安裝工作，主要依據(jù)所設(shè)計(jì)的二維圖紙進(jìn)行，靈活度不足，極易受到施工環(huán)境、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、人員變更等因素的影響，安裝失誤無法進(jìn)行調(diào)整。而通過BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術(shù)的應(yīng)用，能夠全面提升機(jī)電安裝工作效率，對各環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)檢查，依據(jù)安裝經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行靈活應(yīng)變，機(jī)電安裝整體質(zhì)量與效率都能得到保證。

1 BIM 技術(shù)簡介

作為一種信息管理技術(shù)，BIM 在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用較為常見，其作用在于，結(jié)合建筑工程該項(xiàng)目實(shí)際情況出發(fā)，以數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，通過信息處理技術(shù)來構(gòu)建三維立體模型，再通過數(shù)字信息仿真技術(shù)，對建筑物中真實(shí)信息進(jìn)行模擬或還原?，F(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，公眾對于建筑的需求也更為多元化，對于大型綜合建筑來說，公眾所關(guān)注的是其綜合性與功能的多樣性。在建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)過程中，不僅需要參照圖紙，還需要落實(shí)機(jī)電安裝工程施工，把握建筑內(nèi)部各個(gè)位置的具體情況，技術(shù)人員進(jìn)行全方位、多層次的考察，將機(jī)電安裝具體位置準(zhǔn)確標(biāo)注出來，最終圖紙及相關(guān)數(shù)值得以確定。機(jī)電安裝工程施工中，傳統(tǒng)施工方法主要是基于二維CAD（Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）圖紙開展現(xiàn)場施工，在實(shí)際操作過程中難度較大，無法全面、有效地管控實(shí)際施工隊(duì)伍修建過程，無法保證機(jī)電安裝工程質(zhì)量，會(huì)導(dǎo)致建筑物后期使用中存在一定電氣安全隱患。通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能夠滿足機(jī)電安裝工程的實(shí)際需求，有效規(guī)避上述問題，全面提升施工作業(yè)效率。BIM 技術(shù)的優(yōu)勢在于具有可視化、協(xié)調(diào)性與可出圖性，信息完備化程度高，具有關(guān)聯(lián)性和一致性，因此BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)CAD 圖紙模式存在明顯差別。

2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 三維信息模擬，促進(jìn)信息暢通傳遞

BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于，具備三維信息模擬功能，能夠?yàn)樾畔鬟f提供一個(gè)暢通的渠道。在數(shù)字信息技術(shù)的支持下，BIM技術(shù)可以自二維空間轉(zhuǎn)向三維空間，基于甲方、設(shè)計(jì)單位及施工單位這三方得以完成整個(gè)建筑工程建設(shè)，因此必須要確保這3個(gè)單位在工程建設(shè)方面的理解是一致的，以降低彼此之間的矛盾與沖突，促進(jìn)彼此之間默契合作，使工程建設(shè)、機(jī)電安裝工程順利推進(jìn)。但從實(shí)際情況來看，由于信息傳遞方式存在一定差異，所獲取渠道也有所不同，3 個(gè)單位對于信息數(shù)據(jù)的獲取往往存在一定差異，導(dǎo)致各方之間對于機(jī)電安裝工程的推進(jìn)階段理解可能存在偏差。而通過BIM 技術(shù)三維模擬功能的有效發(fā)揮，可以數(shù)據(jù)化的方式來將三方信息在模型上反映出來，便于準(zhǔn)確把握和詳細(xì)確認(rèn)各方的建設(shè)需求，信息獲取的時(shí)效性更高，有效防范理解偏差，促進(jìn)工程建設(shè)的有序推進(jìn)和溝通問題的解決。

2.2 減少管道線路碰撞，優(yōu)化安裝結(jié)構(gòu)

通過應(yīng)用BIM 技術(shù)，能夠科學(xué)防范管道線路碰撞問題，促進(jìn)機(jī)電安裝結(jié)構(gòu)的逐步優(yōu)化，提升工程建設(shè)質(zhì)量。就BIM 技術(shù)來看，通過其功能的發(fā)揮可真實(shí)化地模擬管道線路空間，把握建筑工程內(nèi)部管線安裝情況，并就定位進(jìn)行模擬，防范空間內(nèi)管道線路交叉的問題出現(xiàn)，降低安裝質(zhì)量問題的出現(xiàn)概率，提高人力、物力、財(cái)力資源利用率，促進(jìn)機(jī)電安裝工程的進(jìn)行。另外，BIM 技術(shù)還能在一定程度上提升機(jī)電安裝進(jìn)度與效率，縮短施工工期，使機(jī)電安裝的返修率得到有效控制。

2.3 減少工程成本，加快處理數(shù)據(jù)

在機(jī)電安裝工程中，工程項(xiàng)目整體效益所受預(yù)算的影響較大，因此必須要提高預(yù)算的精準(zhǔn)度，合理計(jì)算工程建設(shè)所需成本。但整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)過程中包含著龐大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息，成本預(yù)算過程特殊，需要消耗較多的人力財(cái)力。而通過BIM 技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能夠促進(jìn)這一問題的解決，數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性更高，也能有效控制工程成本。在BIM 技術(shù)的支持下，可以在工程虛擬化條件下呈現(xiàn)出立體建筑，便于結(jié)合實(shí)際需求調(diào)配建筑材料，精準(zhǔn)計(jì)算工程各環(huán)節(jié)的成本，減少不必要的資金損失，保障整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 便于安裝大型空調(diào)機(jī)房，提升建設(shè)單位與業(yè)主的滿意度

在建筑工程施工中，大型空調(diào)機(jī)房安裝存在一定難度，合理應(yīng)用BIM 技術(shù)能夠促進(jìn)管道、鋪設(shè)及走向等問題的順利解決，在建模后可確定管道敷設(shè)具體位置及順序，對管道碰撞問題加以科學(xué)防范，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，促使其為大型空調(diào)機(jī)房而服務(wù)，機(jī)房內(nèi)部使用性能也得以明顯優(yōu)化。

在機(jī)電安裝工程中，BIM 技術(shù)還能基于設(shè)計(jì)圖紙要求來進(jìn)行專業(yè)且規(guī)范的安裝，并結(jié)合業(yè)主的建議，符合設(shè)計(jì)要求且優(yōu)化業(yè)主居住體驗(yàn)，提高建設(shè)單位與業(yè)主對于機(jī)電安裝工程的滿意度。

3 BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝過程中的應(yīng)用情況

在機(jī)電安裝過程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，需要結(jié)合實(shí)際工程量及建設(shè)施工需求，明確所涉及到的專業(yè)知識，確保安裝的規(guī)范化。機(jī)電安裝過程中管道路線數(shù)量較多，為保證施工進(jìn)度與質(zhì)量，需要結(jié)合工程實(shí)際來進(jìn)行科學(xué)分工，明確人員配備，保證工程量安排合理。通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，還可以科學(xué)分布管線，保障路線信息的準(zhǔn)確性與可靠性，優(yōu)化人員及物資等的供給，提高機(jī)電安裝工程效果，順利推進(jìn)安裝工程。

從機(jī)電安裝工程的實(shí)際信息出發(fā)，可以把握地區(qū)管道分布情況，尤其是廠房走廊及機(jī)器設(shè)備房等地區(qū)，大多數(shù)有著密集的管道分布，這就需要充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢對線路進(jìn)行合理規(guī)劃，確保路線暢通，并減少不必要的空間消耗，全面提升空間利用效率，保證機(jī)電安裝整體質(zhì)量與效果。另外，BIM 技術(shù)還可以促進(jìn)三維模擬的實(shí)現(xiàn)，全面了解線路位置并獲取準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)信息，以便在規(guī)定的空間內(nèi)進(jìn)行機(jī)電安裝。

4 BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用策略

4.1 檢查管道碰撞

在機(jī)電安裝施工過程中，各部門及環(huán)節(jié)之間可能存在沖突，實(shí)際施工過程中可能相互干擾，應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行管道碰撞檢查，能夠提前發(fā)現(xiàn)異常，科學(xué)預(yù)防施工中的矛盾與沖突，在碰撞檢查中以硬碰撞檢查為重點(diǎn)內(nèi)容。通過BIM 技術(shù)可以進(jìn)行模擬碰撞檢查，提前處理可能存在的碰撞，并以模擬結(jié)果為依據(jù)，調(diào)整管線分布與間距，保證分布與間距分配的最優(yōu)化，從而確保機(jī)電安裝工程的規(guī)范高效進(jìn)行。

4.2 構(gòu)建預(yù)制加工中的模型參數(shù)應(yīng)用

在機(jī)電安裝工程的施工過程中，一旦相關(guān)組件尺寸出現(xiàn)問題將會(huì)影響機(jī)電設(shè)備安裝的適配性，如果機(jī)電設(shè)備的精細(xì)化程度較高，實(shí)際安裝過程中無法保證構(gòu)件的適宜性，機(jī)電安裝的后期結(jié)果也必然會(huì)受到影響，機(jī)電安裝的專業(yè)性不足，甚至?xí)嬖谝欢ò踩L(fēng)險(xiǎn)。在機(jī)電安裝工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，詳細(xì)確認(rèn)信息數(shù)據(jù)，應(yīng)用BIM 信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，對施工中構(gòu)件信息及相關(guān)尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確定位，保證數(shù)據(jù)指導(dǎo)的權(quán)威性，開展專業(yè)化、規(guī)范化的機(jī)電安裝施工，全面提升機(jī)電安裝工程質(zhì)量，并對施工成本加以科學(xué)化控制。

4.3 統(tǒng)計(jì)施工材料

建筑信息模型的創(chuàng)建過程中，各個(gè)建筑單元都具備相匹配的參數(shù)。在建立三維虛擬模型后，需逐個(gè)估計(jì)每個(gè)系統(tǒng)情況，確定材料數(shù)量，保證預(yù)算的精確度與科學(xué)性，為施工管理提供支持。在設(shè)計(jì)過程中，可通過軟件設(shè)置篩選條件，促進(jìn)項(xiàng)目的規(guī)范化推進(jìn)。物資管理工作人員需全面把握工程進(jìn)度，應(yīng)用BIM 技術(shù)建立模擬模型，對各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息加以準(zhǔn)確獲取，把握施工中材料使用情況，物資招標(biāo)活動(dòng)也得以順利開展，物資倉儲(chǔ)管理的時(shí)效性也得到保證，提升機(jī)電安裝工程的整體效果。

4.4 管控施工進(jìn)度

采用BIM 技術(shù)對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行全面把控，一方面可發(fā)揮Navisworks 軟件的輔助作用，追蹤機(jī)電安裝工程日常進(jìn)度，就已完成和待完成的項(xiàng)目作出區(qū)別（以不同記號作出清晰標(biāo)注），另一方面在工程監(jiān)督過程中管理者也能加以參考，進(jìn)而科學(xué)調(diào)整施工進(jìn)程，全面提升機(jī)電安裝工程的質(zhì)量與效率。

5 結(jié)束語

在建筑行業(yè)，BIM 技術(shù)是一種新興技術(shù)，能夠?yàn)闄C(jī)電安裝工程提供輔助，促進(jìn)機(jī)電安裝質(zhì)量與效率的提升。在BIM 技術(shù)的應(yīng)用過程中，需做好管道碰撞檢查、優(yōu)化構(gòu)件預(yù)制加工工作，就施工材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，全面管控施工進(jìn)度，進(jìn)而保障機(jī)電安裝工程的質(zhì)量和整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的綜合效益。