简述BIM技术在机电工程施工阶段的应用

简述BIM技术在机电工程施工阶段的应用

刘超 ,温国辉

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摘要：BIM技术作为机电工程施工管理的手段，对提高施工管理水平起着重要作用。当前，许多机电施工企业已经改变了传统的管理理念，由“人管”转向“机器管”，由“管人”转向“管事”，管理流程也变得方便快捷。将BIM技术应用于机电工程施工中，可使各部门和各级管理工作形成统一的管理体系，从机电管线的布置、机电设施的安装到施工进度的控制、施工质量的监督等各个施工阶段都能得到有效管理，确保机电工程施工的顺利进行。

关键词：BIM技术；机电工程；施工阶段；应用研究

引言

伴随着我国科技水平的发展，BIM技术被广泛应用在各个领域中。目前，BIM技术的应用已经不仅局限于快速建立工程三维模型、进行碰撞检测、模拟施工进度的合理性和协助工程算量统计，同时也为工程运营维护管理提供不可或缺的基础数据来源。在机电设备安装项目中运用BIM技术，除可以有效保障机电设备安装项目施工质量外，还可以帮助控制工程造价。文章重点研究了BIM技术在机电安装工程施工阶段的应用，并分析其应用价值。

1 BIM技术

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）不仅是一种新的思维方式的体现，更是一种重要的技术模式。这一概念由美国学者ChuckEastman提出。在国内学术界中，普遍的BIM概念为“全寿命期工程以及与组成部分的数字化表达，具体又体现为工程的物理特征、管理要素等”。目前，我国建筑业正在飞速发展中，从2002年开始，建筑行业正式引入BIM理念和技术。现阶段，国内的BIM技术基本以设计单位为主，远远落后于欧美发达国家的发展程度，总体而言，我国建筑行业中的BIM技术仍然处于起步时期。

在BIM技术的影响下，建筑工程任何一个阶段的信息搜集都变得畅通无阻，且BIM技术能全面分析建筑的性能，提升经济效益与环境效益。BIM在机电安装中通过充分发挥可视性、模拟性、协调性的特点，集中解决管线互相交叉的问题，优化空间布局，切实提高施工的质量。

2 BIM技术应用在建筑机电安装工程的重要意义

2.1基于协同平台的参数化设计

建筑项目的机电施工具有体量大、信息量大、涉及面广等特点。在利用BIM技术搭建的三维信息模型中，可以清晰明确地看到管网的精确位置和线管、网线、管网及有关管井的参数信息。当更换或移动这些设备时，可在BIM模型中进行同步更新，更新记录也会被记录下来，以保证数据信息的完整性、准确性，方便后期维护。

2.2确保工程质量，节约施工成本

BIM技术在设计前期和工程施工中不断采集和整理数据，参照项目模型并结合现场实际情况可以提高工程施工效率。同时，BIM技术可以对工程施工进度进行管控，结合工程进度可以更加精细地计算物资采购和材料仓储，提高材料设备的使用效率，降低工程成本。

2.3施工模拟的碰撞检测

运用BIM搭建机电设备管道的三维数字信息模型，按照管道的尺寸大小，在模型中进行施工进度模拟和机电设备的碰撞检测。通过施工模拟，可发现设计、施工各阶段的工程冲突，需要建设单位经过基于模型的沟通和协调后，进行调整，减少返工，提高机电施工效率。

3 BIM技术在机电工程施工阶段的应用研究

3.1在预算统计中的应用

①在传统的住宅机电安装工程综合管线布设中，施工人员大多借助Auto‐CAD计算机辅助设计软件，使用二维绘图和基本的三维设计，这一设计方式不仅费时费力，而且容易出错。而BIM本身就是一个信息数据库，能帮助工作人员获得准确与可靠的信息数据，通过这些信息数据进行前期方案比选、成本估算以及工程预决算等工作。

②BIM技术给本项目机电安装工程综合管线及附件工程量的统计、预算、成本和管理创造了便利条件。基于BIM设计技术的模型数据库，使获得到的数据信息更加准确可靠，降低了施工人员测量、审图、统计等繁重的工作任务，充分体现了综合管线各施工阶段材料供应与实际需求的情况。

③通过利用BIM技术中的云处理服务，为设计单位、施工单位项目管理公司、甲方（物业管理）、设备供应商、材料供应商提供准确的数据库信息，促进工程项目顺利实施，实现超强的适应性和管理能力。BIM技术以工程项目管理为核心，实现对工程项目群体、单体、工程数据的动态管理，保证数据信息的真实性和完整性。

3.2搭建模型

在模型建立前，首先根据工程的复杂程度估算建模工作量，对复杂度不高的项目，各专业技术员在完成图纸会审工作之后，便可以开始按照各自的图纸进行建模工作，各专业建模完成后，就要对各专业模型进行合成，并对每层管线的纵向碰撞进行调整、避让；对非同层管道，基本不用考虑交叉碰撞问题。但是面对较为复杂工程时，直接翻模合模后进行碰撞检测通常会发现大量碰撞点，模型调整会耗费大量人力，针对这类情况，需要技术人员在建模前对图纸进行理解分析，对各专业管线制定大致布置方案，再进行模型搭建，可节省后期人工模型调整的时间。

技术人员在建立模型时，不仅要绘制各种管线的规格、位置和高度，还需在模型中加入价格、型号、供应商名称等数据。为精细的成本管理奠定了良好基础。

3.3 BIM技术在物料管理中的应用

设备材料的支出费用是建筑机电安装工程的主要成本，因此，材料物资管理的科学性对提高材料使用率避免浪费至关重要。基于BIM技术强大数据分析和处理功能可以实现对设备材料的集中管控，在开工前制定工程物料计划和物资进场计划，一方面有利于减少工程造价时间，另一方面，有利于提高物料的使用效率，降低物料运输、仓储各环节的成本费用。

3.4可视化交底

利用BIM技术的三维可视化功能，在施工时，依照三维图纸进行技术交底，三维图纸与二维图纸相互转化，使工程设计更清晰、准确。依据BIM模型的可出图性，导出各项图纸，可进行下料、安装，以及机电管线的安装复审，确保机电管线施工的准确性。VR技术与BIM技术的结合，使3D技术与施工管理相融合，三维图纸更直观，更容易理解。

3.5 BIM5D施工过程管理

BIM5D是基于BIM的施工过程管理工具，可以通过BIM模型集成进度、预算、材料、施工组织等关键信息，对施工过程进行模拟。在空间三维上再加上进度和成本两个维度，重新拓展了认识BIM的视角，并将为BIM贯穿整个建筑生命周期的其他方向，拓展更多维度。

BIM5D模型包含最基本的3D模型，除此之外还包括了4D维度，BIM的第五维度与3D和4D（时间）相关联，允许参与者随着时间的推移可视化其活动和相关成本的进展情况。基于BIM5D，成本管理将变得更有价值。BIM5D也与现场项目交付阶段相关，使用可靠的4D程序数据，可以跟踪项目实际过程中的预测和实际花费，对每月的成本报告和预算很有帮助。

结语

综上所述，BIM技术已经广泛应用到建筑施工领域，通过对其在机电安装阶段的模型搭建和预演，为机电安装工程提供了技术支撑。三维模型的设计提高了工程设计的科学性和合理性；同时，基于BIM技术各种强大功能有效提高了工程的施工质量和效率，对于降低工程施工成本和缩短施工周期具有积极意义，推动机电安装施工的高质量发展。

参考文献

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