BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用研究

BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用研究

李高凯

（身份证号码：44122519811115xxxx）

摘要：BIM技术亦即利用数字、信息化技术对于建筑前期项目设计、中期工程施工、后期物业运营等阶段进行管理、协调的过程。BIM技术在国内外的发展方兴未艾。根据工程实际，列举了几项应用BIM的工程经验，并分析了BIM技术目前在建筑安装工程应用中存在的问题及应用的前景，指出了今后的努力方向。

关键词：BIM；建筑安装；工程实例；数字化应用

建筑安装实际上是一种相对比较传统的行业，与其他行业相比较，生产效率不是很高，在过去的很多年，都没有得到很大的提升，因此，就需要不断研究新技术。在进行建筑安装工程中，应该依据实际施工情况和目标来控制施工质量、成本以及进度，BIM技术可以有效地促进建筑施工的质量和效率，促进行业的发展。

1.BIM技术概况

所谓BIM，即英文“BuildingInformationModeling”的简称，也就是建筑信息模型，其实更准确的解释应该是“利用数字、信息化技术对于建筑前期项目设计、中期工程施工、后期物业运营等阶段进行管理、协调的过程”。BIM技术的核心是由计算机三维模型所形成的数据库，并在建筑过程中实现动态变化，数据信息能够及时更新和关联共享，加快决策进度，降低工程成本。BIM技术需要借助应用软件才能实现，软件可以分成很多类，包含建筑物从规划设计、施工到运营管理整个生命周期，每个阶段都有与之对应的BIM软件，如BIM建模软件、BIM机电分析软件、BIM综合碰撞检查软件、BIM造价分析软件、日照分析软件、结构分析软件、MEP等等[1]。国内比较常见的是Autodesk公司的系列软件，RevitArchitecture、RevitStructure、RevitMEP分别是建筑、结构和机电的建模软件。

2.建筑安装过程中应用BIM的价值

在进行建筑安装的过程中BIM主要具备以下特性：一是模型直观化；二是模型参数化；三是模型信息唯一化。这种三维信息可以十分直观的出现在使用者面前，有效地提高了沟通效率。模型参数化可以提高可视水平，有利于直观的得到信息，增加指定工艺项目施工速度，提高分析图纸的能力，体现模拟问题的排查重要性，以便于可以很快找到施工过程中的难点、风险点。可视化可以很好地增加沟通效率，方便于施工的协调，加强了施工承包能力，可以实现全面的预算管理。

3.BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用

3.1规划阶段

规划阶段，用户需要对拟建项目进行综合评估，分析项目的地理位置、功能设计、建造成本、预期收益等，从技术和经济上论证项目的可行性。在这个阶段，BIM技术可用于复杂地形的场地分析，通过初期规划模型能够进行光照、风环境、能耗等初步分析。针对不同方案，可以比较其地形、交通、消防、运营等条件，帮助业主选择性价比较高的方案，提高预期收益．在工程应用中，BIM技术多从设计阶段开始介入，规划期的应用案例较少。

3.2设计阶段

在项目的设计阶段，通过专业造型和建模软件，建筑师们能够最大限度的将自己的构思转化为真实可见的模型。让业主能够直观的看到设计效果。且不同专业的设计师可以基于中心文件协同工作，通过模型进行沟通，大大减少了专业间的摩擦。设计方案的修改也能够相互关联，无需进行重复性工作。在上海中心大厦的建设过程中，从设计初期开始应用BIM技术，各专业设计师在三维设计的过程中，进行了专业间的协调，大大减少了设计变更，缩短了设计周期。上海世博会德国国家馆、上海世博会奥地利国家馆、西溪会馆、天津港国际邮轮码头等项目在设计阶段都不同程度的应用了BIM技术[2]。

3.3施工阶段

施工阶段是将设计方案由图形变成实体的阶段。图纸和设计资料的完整准确直接影响建设项目的工程质量。在传统施工方式中，常存在设计考虑不周导致的工程变更。而BIM模型是完全按照真实设计尺寸建立的，在建模过程中能够对设计图纸整体进行审核，发现施工图中的设计失误，减少设计变更，从而提高施工质量。在开工前进行虚拟建造，可以提前发现施工中存在的问题，并做好准备措施，减少返工。例如苏州星海生活广场项目，结构形式复杂，立体交互作业多，施工难度较大，施工周期紧迫，因此施工方使用Navisworks软件提前模拟了施工流程，优化和改善了原有安装方案，减少了专业间的信息请求和专业协调，提高了施工精度，节约了人力、物力。

3.4运营维护阶段

运营阶段是项目生命周期中时间最长的阶段，也是项目获得收益的阶段。高效的运营管理对于业主有着至关重要的意义。在运营阶段中，BIM技术依然有着巨大的应用价值。在设计和施工阶段，模型经过反复的修改和验证，存储了项目的详细信息。通过竣工模型和运维管理系统能够实现项目整体的可视化管理。通过模型能够进行空间管理，快速定位系统设备，查看设备的详细资料，生成设备维护清单，据此制定设备运行和维护计划。上海某机场将BIM技术应用于机场的运维管理中。构建了基于BIM模型的运维管理平台，实现了管网信息查询、设备巡检管理和系统预警分析等功能，提高了水务管网的管理水平。

4.BIM技术发展趋势

国内外对于BIM技术的研究和应用已经有了一定的成果，在未来建筑信息化的道路上，BIM技术还有着更广阔的发展空间。工业化建筑、物联网、数字城市等理念都可以与BIM技术相结合，取得更好地应用效果。

4.1BIM与工业化建筑

目前，建筑施工行业存在资源浪费率高、环境污染严重、劳动力成本高、技术进步缓慢等问题，严重制约和阻碍了行业的可持续发展。在这样的背景下，工业化建筑逐渐得到了业界的重视。工业化建筑是指采用预制装配式施工技术组装而成的建筑，在工厂内完成建筑构件的生产和加工，运输到施工现场后，直接进行拼装。和传统的施工方式相比，装配式施工产生的建筑垃圾、污水、有害气体及粉尘较少，建筑过程更加绿色环保，生产效率和建筑质量都有所提高，有利于实现建筑业的可持续发展。

4.2BIM与物联网

物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、气体感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网给建筑物内每个物体贴上唯一的标签，依靠底层的传感网络对管理对象进行监控，从而实现对建筑结构、空间和内部设备的管理，但它不能记录物体更详细的属性信息，如设备的具体尺寸、出厂日期、供货商等。而BIM模型中能够储存建筑物内所有构件和设备在设计、施工、运营过程中的所有信息，两者具有较强的互补性。

4.3BIM与数字城市

数字城市是指利用空间信息构筑虚拟平台，将包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等有关的城市信息，以数字形式获取并加载上去，从而为政府和社会各方面提供广泛的服务。数字城市多采用GIS技术，基于测绘手段建立建筑表面模型，侧重于宏观效果展示，而缺少对内部空间结构和信息的描述，难以实现建筑结构和设施的信息展示及相关应用。BIM以三维信息模型为载体，详细关联了建筑物设计、施工建造、运营、拆除各阶段的全部信息。BIM与数字城市的集成应用，是建立两者的映射关系，搭建从城市整体到某个建筑局部的信息桥梁，推动数字城市向智慧城市发展。

5.结语

在大型建筑安装施工过程中应用BIM技术可以有效地促进行业的发展，可以在一定程度上解决存在的问题，能够明显的解决各部门之间的协调配合。随着BIM技术的不断发展和进步，对于大型建筑安装来说BIM已经逐渐成为不可或缺的部分，对于促进行业发展具有重要意义。

参考文献：

[1]秦凯凯．BIM技术在大型建筑安装工程中的应用[J]．建筑施工，2014，36（2）：171-173．

[2]金峰．浅析BIM技术建筑设备管线的协调[J]．建筑工程技术与设计，2015（2）：77．