BIM技术在机电施工阶段的应用

BIM技术在机电施工阶段的应用

冯杨惠

中建国际医疗产业发展(深圳)有限公司

摘要：随着经济和科技的发展，建筑项目数量越来越多。在整个建筑施工过程中，BIM技术对机电施工阶段有非常重要的影响，与建筑工程的施工质量、竣工验收、使用寿命等有着直接联系。在机电施工阶段，通过采用BIM技术能够更加有效地在施工前发现并解决部分问题，辅助机电施工过程中安装和减少现场拆改，提高施工质量，加强现场施工管理。本文从BIM技术的特点出发，具体分析了BIM技术在机电施工阶段的应用价值与具体应用。

关键词：BIM技术、机电施工阶段、应用、施工管理

一、BIM技术的特点

BIM技术的特点主要表现为以下几个方面内容：1.BIM技术具有直观性的特点。BIM技术在机电工程应用过程中，能够将二维数据信息模型有效地转化成为三维立体数据模型，并且还能对机电工程施工过程进行有效的模拟，通过其展示的模型信息，能够反映出机电安装接口、支架、设备以及机电电线等内容，同时对其颜色进行合理的区别，通过观看模型，能够及时地发现存在于机电施工过程的故障性问题，并且采取行之有效的解决措施。2.BIM技术具有高效性的特点。在机电工程施工中，BIM技术所展示的三维立体模型能够对为机电施工人员进行管线铺设提供更为合适的施工路径，省去了对路线进行实地调查与分析的过程，并且BIM技术能够综合分析各种机电设备的参数信息，根据施工需要提供不同的机电线路图，施工人员只需在施工图的引导进行施工，不仅能够提高机电施工的效率，而且提高机电施工的质量。3.BIM技术具有全面性特点。BIM在对机电工程施工线路以及施工管线进行模拟的基础上，能够对机电工程施工参数信息进行有效的分析，找出机电工程施工过程中的各种影响性因素，相关施工人员在此基础上，能够提高采取有效的应对措施，避免出现机电工程施工失误现象的出现。

二、BIM技术在项目施工阶段的应用价值

通过合理地使用BIM技术指导现场施工，能够加强进度、成本、质量和安全等方面的管理，让施工管理更加有序、高效。1.有利于加快施工进度。通过搭建三维模型，直观展示出项目全专业模型、各设备的安装状况和管线排布，可以降低错误率，加快施工的进度。其次，基于BIM的施工管理系统，可以合理安排每位施工人员每天的施工任务和机械使用，降低人员的窝工率和机械的闲置率，提高施工效率。最后，基于BIM的装配化施工，尤其通过产品预制，在保证进度、美观的同时，减少现场制作的施工时间，进而加快施工进度。2.有利于节约施工成本。首先，通过算量插件，可以直接计算出模型中各种材料的工程量，通过碰撞检查和模型深化，降低了返工率，还减少了各种材料的使用，在保证安全、使用要求的情况下，直接减少了材料成本。3.有利于保证施工质量。通过BIM模型进行交底，并在施工现场明显部位张贴工法二维码，以及施工管理系统中技术、质量的相关要求，可以让所有施工人员随时随地了解自己施工任务正确的施工方法，提高工作的质量，避免出现施工的瑕疵。4.有利于保证施工安全。通过施工管理系统，可以进行施工过程的监管，监控不安全的行为，尽早发现安全风险、排除风险，还可以根据上传的关于安全检查的安全数据、每天的安全报告等进行数据分析，分析出潜在安全隐患，提前制定安全措施。

三、BIM技术在机电工程施工中的具体应用

1.建立组织机构

BIM技术不单单是一类设计软件工具，还被广泛应用在工程管理中。应用BIM技术需要建立完善的组织架构，关键要明确责任和合理分工。①在项目施工前，BIM总监和BIM技术负责人需要统筹安排BIM相关工作，编制BIM总体方案、BIM实施细则、BIM建模标准、BIM进度计划等，并明确各参与单位任务，在实际过程应用结果进行监督检查。②在项目实施过程中，建模组主要根据不同施工阶段，进行模型搭建，输出碰撞检测报告，深化模型，对现场进行BIM技术交底，输出BIM图纸。③应用组根据三维模型及施工组织计划，基于BIM成果指导现场施工，提高施工质量，解决安全隐患，协助工程进度，帮助成本部门节约造价，定期对进度计划、现场实际进度进行比对，及时纠正偏差。

2.机电工程BIM模型的搭建及深化

在机电建模之前，需要组织专业人员对各专业施工图纸进行会审，及时发现图纸中的丢项、落项问题，提前将图纸中出现的错项问题反馈给设计院。

（1）搭建模型

在模型建立前，首先根据设计图纸，进行机电样板创建，其次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，并对每层管线的横向碰撞进行深化、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BIM工程师在模型深化前与机电负责人、机电工程师开会讨论机电管线大致排布方案，确认后再进行机电模型深化，可节省后期人工模型调整的时间。BIM工程师在模型深化时，不仅要深化机电管综，还需要对机电各专业出BIM图纸，指导施工，同时还需要再模型中加入设备规格、型号、供应商名称、维修联系方式等，为精细化管理奠定了良好的基础。

（2）碰撞统计

建立模型后，可以利用轻量化BIM漫游软件，统计出各专业管线的碰撞情况，找出碰撞点，并逐个加以解决，重点整理管线之间的硬碰撞问题，并进行调整。

（3）管线综合深化方案

①管线综合时，遇到局部不能满足净高要求时，在不产生大成本前提下，可以考虑改变部分管线路由，选择最有效的深化方案。②当管线移位会造成巨大成本，或无法移位时，可考虑在风管截面面积不变的情况下，风管变截面。③前两个深化方案依然无法解决碰撞，则需要与结构设计工程师进行沟通，对结构梁进行受力分析，是否存在设计余量，能否部分管线穿梁安装，同事与机电设计工程师确认可否对管线进行设计变更，将管线规格适当缩小，缩小的程度必须确保系统的安全运行。④管线穿梁原则是尽量安排管径小的压力管道穿梁，一是有压管穿梁套管预留无需考虑管道坡度，二是小管道穿梁不会破坏梁的主筋，确保结构的安全。⑤若上述方法都无法解决，需与业主方协调，适当降低标高来满足管线综合的安装空间。

3.BIM5D施工过程管理

BIM 5D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。BIM 5D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BIM 5D，成本管理将变得更有价值。BIM 5D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。

参考文献：

[1]孙金晖，孙兴昌.BIM在建筑工程管理中的应用[J].商丘师范学院学报，2019（6）：61-65.

[2]徐世杰.基于BIM技术的项目管理应用研究[D].杭州：浙江工业大学，2015.