BIM技术在机电工程建设中的应用与管理

BIM技术在机电工程建设中的应用与管理

李兵

杭州市会展新城开发建设有限公司，浙江省杭州市，310000

摘要：目前，随着经济快速发展，建筑行业地迅速发展，传统单一的建筑工程已经无法满足人们对精致生活的追求，各种复杂大型地建筑开始涌出，而现有的知识和技术已经无法满足工程建设地实际需求，迫切需要一种新技术植入，国家政府和行业人事开始大力支持BIM技术，利用BIM技术让建筑更上一层楼。

关键词：BIM技术；机电工程建设；应用；管理

引言

为了进一步保证机电安装的质量，在建筑机电工程安装前期，要对机电安装的环节以及安装出现的问题进行统筹和规划，结合目前使用比较广泛的 BIM 技术，对机电安装的整个过程中进行模拟，确保机电安装的各个环节都能得到有效的保证，全面地保证机电安装过程中的安装效果。BIM 技术一直深受建筑行业的喜欢，在 BIM 技术的帮助下，我们可以规避很多人为造成的问题，确保整个机电安装过程中可以安全、高效地进行。

1 BIM技术的特点

BIM技术的定义。BIM是时代产物需要技术进步的观念，强调的是建筑的完整性，将所有的建筑信息都可整合在3D模型内，让不同的建设单位在施工过程中根据各自的需求使用。对工程建设中生产效率的提高、工期的缩短以及成本的节约等方面发挥重大作用。

BIM技术的特点：可视化即“二维变三维，线条变模型”。直观表现，让专业稍薄弱的人也可以看懂，便于施工。还有项目的设计阶段、施工过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行的。协调性即“化被为主”。在建设施工前期就对各专业系统进行深化，把所生成的数据和图片提供出来以供核对，避免后期工地出现问题。除了碰撞问题的协调、净空要求的协调，还有其系统布置与其他设计的协调。模拟性指在设计阶段，通过模拟施工过程，直观展示施工方案，让施工人员直接看懂工艺技能，以避免图纸上所造成的偏差理解，保证项目如期进行。优化性，除了图纸的优化还有方案的优化，对比方案后，选择更利于项目需求的。可出图性，BIM模型不仅能绘制常规的建筑设计图纸及构件加工的图纸，还能通过对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化，并出具各专业图纸及深化图纸。

2机电工程设备安装现状及问题

2.1 技术兼容性效果差

现阶段，我国的机电安装过程中存在很多的问题，其中比较明显的当属于机电安装技术的兼容性效果差，导致机电安装在后期投入使用后出现问题。机电安装过程中本身的工作内容复杂且繁多，在实际进行安装的过程中，我们不仅需要保证安装工作的顺利进行，还要对各个安装环节进行协调与统筹，确保机电安装的效果能够达到我们的预期。但是，从实际机电安装的情况来看，各个机电安装单位之间缺乏有效的沟通，导致安装过程中不同的专业之间存在矛盾。当这种矛盾无法调和的时候，就会导致机电设备出现问题，也就是我们所说的技术兼容性效果差。对于机电安装环节来说，技术兼容性效果差是目前最需要进行解决的问题，否则，无法保证机电安装过程中的质量，对整个工程是十分不利的。

2.2 电气安装操作的不规范性

除了本身的机电安装技术的兼容效果差以外，电气安装的实际操作步骤也存在不规范的问题。机电安装本身对安装的过程以及安装的步骤都有着十分严格的要求，这就导致从事安装工作的人员需要严格地按照规定进行安装，但是，显然当前的安装人员并没有达到我们预期，他们为了方便省事，按照自己的想法进行安装，导致机电设备的事故率大大地增加，给机电安装的质量造成了恶劣的影响。对于大型工程的机电安装环节来说，一定要严格地按照规定办事，否则，不仅会对机电安装的质量产生影响，还会导致后期的设备的运行出现问题，给整个工程造成了恶劣的影响。

2.3 设计和施工方案不完整

机电设备安装前，需要制定和设计完整的施工方案，到实际施工的时候，需要严格地按照施工方案进行施工，所以，我们一定要保证施工方案的完善以及合理性，否则，不利于以后施工的顺利进行。但是，从目前机电设备安装屡屡出现问题的情况来看，机电设备安装过程中的设计和施工方案存在很严重的不完善的问题，导致后期的施工不能够顺利地进行，严重的甚至会导致后期施工秩序的紊乱，影响工程的顺利竣工。

2.4 安装和调试过程中配合不合理

在机电设备进行安装前，我们为了保证它能够在实际运行的过程中不出现问题，会在安全前进行安装的调试工作，确保机电安装完成后能够顺利地工作。安装与调试工作其实是不可分割的一个整体，在实际施工的时候，我们要对其进行协调，确保二者的相互配合，避免不合理的情况出现，在运行后，出现严重的质量问题。

3BIM技术在机电工程建设中的具体应用探究

3.1BIM技术在初步设计阶段中的应用

根据项目的需求建立BIM效果图模型，通过BIM与VR可视化项目管理软件让项目参与方能通过360°沉浸式身临其境的体验拟建项目的交付效果与项目收益是否符合预期，同时根据建立的Revit模型，进行3DMAX效果图渲染，为项目后期施工建设提供资料参考。同时，在方案比选中，可以根据建设方建设项目功能使用要求，通过BIM与VR可视化项目管理软件虚拟漫游，快速比选BIM模型增值方案，供建设方高效、快捷地确定设计方案。

3.2BIM技术在工程施工管理中的应用

模拟施工。建筑项目的总体面积相对较大，且投放的机电系统种类与数量相对较多，所以机电管线整体布置难度较高。基于这样的情况，在实际的施工前，主要利用了BIM技术对机电工程进行了模拟施工，搭建管线综合三维模型、土建信息模型，针对项目中各个专业展开碰撞检查。结合碰撞检查报告，对项目管线综合排布设计方案进行深入性分析，配合对施工现场现实条件的勘察，落实对机电项目施工方案的优化设计，并组织展开机电安装施工模拟。在此基础上，依托安装模拟动画，对管线排布相对复杂的节点进行直观展示，以此促使相关施工人员能够更为直观、明确、准确的了解机电设备及其管线的安装技术与流程，并可以提前针对机电安装施工中存在的问题、施工难点落实预案处理，保证整个机电安装工程能够顺利、高质量完成。在项目施工期间，主要使用了Fuzor软件进行施工模拟，结合Revit软件的应用，将建筑工程三维模型、机电工程三维模型导入Fuzor软件内，输出“.che”格式文件；结合现场施工顺序，利用Fuzor软件中的模拟功能针对不同室内空间的机电及其管线安装施工计划进行仿真模拟，检查是否存在施工问题，并以此为基础确定出最终的机电及其管线安装施工方案。

同时，设计方案变更或签证事件是机电工程施工建设期间难免会遇到的问题，依托BIM技术的应用，可以优化处理拟定事件对现有施工产生影响的分析。例如，在已有的设备机柜内落实设备新增、在已经完成建设以及设备安装的机房内投放新设备机柜等等，此时，通过对BIM技术的应用，能够迅速确定出在现有空间有限的条件下，是否可以对新增设备设施空间方面需求的满足；在现有负荷有限的条件下，是否可以对新增设备设施运行方面需求的满足。

构件预制与装配。依托BIM技术的应用，能够结合工程实际需要建立起施工构件的三维模型，其中所包含着的全面参数信息能够为相应构件的预制提供有力支持。同时，在整个建筑工程的三维模型内，还能够直观显现出各种预制构件的装配位置，并以此为基础确定出装配顺序，结合预制构件与周边结构之间的连接情况，明确装配要点，保证工程顺利进行。

优化处理协同工作。在BIM建模或修改过程中往往需要BIM工程师与驻场实施人员及时沟通交流并反馈信息，或者不同地区的BIM工程师需同步参与实施，进行异地协同建模。实践中，在BIM软件的支持下，能够实现建模环境的协同，BIM工程师根据项目组织分工的实施权限和图纸专业分拆启动协同建模，有效保障了模型数据、项目资料的完整性、安全性、互通互用。在此基础上，项目相关实施人员可实时关注项目的建模进度、任务权重、质效考核，实现建模各阶段模型数据的安全管理、进度控制、沟通协同，方便对项目实施的质量、进度把控。

另外，BIM系统自动将变更BIM模型与基准BIM模型（最新上传的BIM模型）进行对比，实时查看到此次变更的构件、变更前与变更后的工程量、造价变化差异（常规BIM软件仅能获取分部分项的变更金额，无法获得完整的变更费用），形成变更单。同时支持用户使用任一移动端或电脑端随时反查变更模型信息，查看变更前后模型差异、金额对比，落地BIM的变更应用管理。

设备安装的数字化管理。装配准确性相对较低是机电工程设备安装期间较常遇到的问题，在以往的工程施工实践中，更多利用现场打磨或是修配处理的方式解决相应问题。在这样的问题处理方式下，或多或少会对施工进度、质量、物资与成本消耗等产生负面影响。为避免上述问题的发生，在工程实践中，主要引入了BIM技术落实对设备安装的数字化管理，在BIM技术的支持下实现对预安装设备的灵活性参数化提炼，在加工期间，严格结合图纸进行设备与工件的加工与编码，并在安装实践中结合编码实施装配，避免资源浪费的同时，提升设备的实际安装进度以及机电工程质量水平。在BIM技术的支持下，机械化加工管件、设备也成为可能。实践中，在BIM软件内完成各种管件与设施设备的建模，软件自动调整并输出各项参数指标，为后续加工工作的优化落实以及数字化展开提供有力支持。

材料物资管理。在BIM软件平台上，基于BIM模型输入物料相关信息，并生成二维码，协助现场人员对物料进行追踪管控。面对不同物料所需要落实的差异性管理流程，可以在BIM软件平台上先明确需要管控的主材项，再进行物料进场验收流程的自定义，从而适应不同工程、不同物料的多样性需求。通过使用信息化平台管理，在出现物料问题时，只需选择需要查看的构件，便可以调取构件所采用的物料批次、厂商和出厂、验收资料信息，找出质量问题所在，追责、持续改进。同时也便于问题物料的及时退场。此外，物料信息可以与BIM模型相关联，从而实现物料的三维可视化追溯。在物料进场后，现场人员通过手机端扫描二维码，便可以随时便捷地添加和查看物料的进场、验收、维护等信息，提升现场施工材料与物资管理的便利性。

3.3 BIM技术在工程运维阶段中的应用

在工程的运维阶段，也引入了BIM技术进行管理，搭建并应用BIM智慧运维管理平台，促使传统各条线分割的运维信息集成统一到同一平台内，有效关联空间、资产、维保等各类信息，并在图形化一次查阅的支持下，提升工程运维管理质量以及信息化建设水平。BIM智慧运维管理平台主要包含以下几项功能模块：空间管理，针对各类室内空间实施调配管理；维护管理，针对各项机电设备实施日常巡查、应急性维修以及计划性维护；应急处置管理，针对突发事故展开迅速应对处理；环境管理，针对建筑环境实施全面管理；能源管理，针对机电运行期间所消耗的能源实施管控；安防管理，针对安防系统以及危险点等实施管理。

结语

在当前的机电安装工程施工过程中，BIM 技术的应用可以为工程项目的安全管理、质量管理、进度管理、成本管理等工作的顺利开展提供有效的支持。机电安装工程作为建筑工程中的重要组成部分，在现代化、智能化建筑项目不断推进的过程中，其施工成本在工程总成本中的占比不断上涨，现阶段，为了在控制工程施工成本的基础上，满足机电安装工程对管线设计、结构安全等方面的需求，可以将BIM 技术应用到机电安装工程设计施工活动中，以便有效控制项目成本，合理把控项目进度，保证工程施工质量，能够切实满足机电安装工程的性能需求。

参考文献

[1]贾淑明,刘君.BIM技术在机电安装工程中的优化应用[J].兰州工业学院学报,2022,29(02):42-45.

[2]熊向前,陈汉卿.浅谈BIM技术在建筑机电工程安装过程中的应用[J].四川建筑,2022,42(03):66-68.

[3]李惠铭.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用探讨[J].中国设备工程,2021(08):185-187.