BIM在建筑机电安装中的应用

发布时间：2022-03-12

　　【摘要】建筑行业的不断发展，各种智能化机电设备广泛应用于建筑中，机电安装成为现代建筑施工的主要内容之一。不同机电系统的布线设计、管网规划、设备安装的合理搭配增加了机电安装管理的难度。文章结合案例通过对BIM技术在机电安装施工中的应用进行了全方位论述，有效提高了机电安装的施工质量和效率。

　　【关键词】机电安装 ;BIM ;管网工程

　　1 引言

　　BIM 技术原理就是将建筑建设从地勘、设计、施工安装至竣工验收各阶段的信息输入系统，自动搭建参数模型。根据参数模型的三维立体展示功能，以及对建筑施工的过程模拟功能，不仅可以指导现场实际施工，还可以对施工过程及方案进行校核优化，提高工程建设质量[1-4] 。

　　2 BIM 技术的特点.

　　2.1 可视性.

　　传统的设计和施工图纸采用二维平面图纸，主要依靠设计技术人员采用相应绘图软件进行绘制，由于建筑项目越来越大，结构设计等逐步复杂化，绘图的工作量及难度不断增加，传统的绘制方法已经无法满足工程进度和精度的要求。BIM 技术主要根据建筑项目的参数模型，以三维立体可视化的形式进行展示，并对设计不合理的地方进行更正。

　　2.2 模拟性.

　　BIM 技术通过建立的立体模型实现对机电安装施工过程的模拟演示，检查施工过程是否存在工序碰撞，判断工程设计的科学性和合理性以及方案可行性。

　　2.3 协调性

　　为了保证工期，经常多个专业施工队伍同时进行施工，这些施工队伍的协调一致、相互配合给建筑施工管理带来压力。 BIM 技术通过对建模参数和数据进行分析，可把握工程的整体施工环节和内容，并对施工顺序进行合理设计，确保整个施工过程的协调性和高效性。

　　2.4 信息全面性

　　在机电安装施工中，各种参数和数据非常多，采用BIM技术可以实现数据信息的统一管理和调配。各参建方可以在各自权限范围内对数据进行修订和查阅，通过数据流的共享及时检查工程质量、掌握工程进度，加强工程的质量管理。

　　2.5 周期全面性

　　机电安装工程涉及工序和环节较多，采用BIM技术可以对施工进度、物料计划等进行查询，便于提高工程质量。

　　. 3 BIM 技术应用在建筑机电安装工程的重要意义

　　3.1 模拟整个工程项目，为施工提供有效指导

　　基于BIM技术可以实现对建筑机电安装整个施工过程的模拟，结合工程参数进行模型精准设计，通过对模型分析及时发现工程项目中存在问题，并及时调整。同时，BIM技术还可以实现对施工全过程的跟踪管控，有效指导整个施工过程。

　　3.2 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。

　　3.3 优化项目管理流程

　　建筑机电安装工程的周期较长、工程量较大，项目的管理质量将直接影响整个工程的质量和效率。在工程管理全过程引入 BIM 技术，通过 BIM 技术的强大数据采集和分析优势可以实现对整个管理流程的最优化设计，提高项目管理质量。

　　4 BIM 技术在建筑机电安装工程中的应用

　　4.1 BIM 技术在前期设计中的应用

　　在项目前期设计中采用BIM技术可以提高设计的质量和效率，使设计方案更加科学合理。机电安装工程立项后，工程技术人员通过对现场勘察进行数据采集，并结合项目的实际情况进行施工图纸绘制。传统的二维平面图纸不能很好地表达复杂程度较高的机电安装工程 ，基于 BIM 技术不仅可以更加直观的检验施工图纸的正确性，还可以借助其模拟预演功能对施工过程进行碰撞检测，对不同施工工序、设备安装之间的碰撞和冲突部分及时进行调整和优化，使施工方案更合理。

　　4.2 BIM 技术在成本控制中的应用

　　工程项目的造价预算直接影响工程的物资计划、资金计划和工程效益，传统的人工计算不仅效率低，而且预算的准确性无法保障。基于BIM技术进行工程项目的预算，一方面可以参照施工方案对工程项目进行成本预测，分析并降低影响施工成本的因素;另一方面，通过BIM技术的数据分析可以更加精确地制定和执行物资计划，优化物料仓储和领用的管理模式，确保物料使用的科学合理性，更好地控制工程施工成本。

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　　4.3 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。

　　4.4 BIM 技术在三维可视化技术中的应用

　　传统的建筑机电安装工程中参照二维施工图纸，在竣工验收时总会出现与设计图纸不符的地方，甚至有些部位偏差较大。BIM 技术通过建筑工程的详细参数进行建模，将工程的整体框架和具体施工方案采用三维立体方式进行展示，并对施工过程进行模拟预演，及时发现施工过程中的矛盾和冲突，及时调整施工工序，保证了机电安装过程的流畅性。

　　4.5 BIM 技术在协调管道安装中的应用

　　建筑机电需要进行各种管道和线路布置，管网工程是机电安装工程的主要内容，管网施工的进度和质量直接影响着整个机电安装的进度和质量。采用BIM技术进行管网施工管理，有利于实现管网施工的精细化管理 ，解决管网安装中的问题。一方面，BIM技术通过对管网安装过程的模拟(见图1)，对管网线路进行程序化检查，并确保施工设计的合理性;另一方面，基于BIM技术的数据采集和分析技术，将现场数据与管网施工模型相结合，实现对管网安装进度的全过程监控。图1 BIM管道三维模型

　　5 BIM 应用实例分析

　　结合某厂房的机电安装，对BIM技术在机电安装工程中的应用进行论述。厂房占地面积5000㎡，机电安装包括生产区的生产设备、厂房照明、空调系统等。本工程机电安装分项工程较多，需要多个系统的布线施工，普通的二维图纸无法精准描述各系统的管线布置，BIM技术可以通过三维立体多角度全方位进行布线设计。

　　5.1 碰撞检查

　　基于BIM技术对机电工程的布线系统进行设计，参照工程现场勘测采集布线管网的标高、管线走向等参数，然后对机电安装工程的土建模型和管网布线进行碰撞测试，通过检查共计发现120处施工冲突的碰撞点，通过采取相关措施，对布线施工方案进行优化修改。

　　5.2 深化设计

　　①通过对管线施工中的碰撞冲突进行检测和优化，专业技术人员对碰撞点进行修改并论证后，使管线安装施工方案更加科学合理。

　　②基于BIM技术搭建的参数化模型，可以全方位多角度地检查设计图形，对复杂的细节部位，还可以自动生成剖面图，进一步提高设计精度。 ③机电安装工程的布线施工需要进行大量的打孔施工，通过BIM技术可以更加精确地定位孔洞尺寸和位置，指导现场打孔施工，提高布线施工精确性。

　　5.3 BIM 技术应用效果

　　基于BIM技术的高精度设计模型，不仅可以更加直观地表述管线的各个参数，还可以通过对施工方案进行模拟测试，事前对各碰撞点进行更正，确保整个施工过程顺利进行，避免后期返工增加工程的成本和工期。

　　6 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。——论文作者：谢超，向潘，王洋，杨帆

　　参考文献

　　[1] 王柏柱，刘家赫，陈承超，王哲，罗德庆 . 现代建筑工程施工中的智能化机电设备安装技术[J].智能建筑与智慧城市， 2021(6):130-131.

　　[2] 李永德 . 建筑机电工程中安装施工管理策略分析[J].技术与市场，2021，28(6): 170-171.

　　[3] 杨琼云 . 建筑工程机电安装施工技术要点分析[J].江西建材，2021(5):113-114.

　　[4] 张素晶 . 建筑机电安装工程中 BIM 技术的应用[J].建筑与预算，2021(5):8-10.