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BIM技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用研究姚国明

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：姚国明

[导读] 摘要：建筑机电设备的安装是一项专业性非常强的工程，需要专业的施工人员。

        北京通盈建筑有限责任公司北京 100081
        摘要：建筑机电设备的安装是一项专业性非常强的工程，需要专业的施工人员。而且机电设备安装质量直接决定了建筑工程投入运营之后的使用性能和寿命。在公共建筑的机电安装工程中合理采用BIM技术能够有效提高施工质量、缩短施工周期、降低施工成本，最终提高工程的经济效益。本文主要就BIM应用及相关内容作出了具体描述。
        关键词：BIM技术；机电设备安装应用
        1 BIM特点
        1.1 智能数字化的设计表达
        传统的CAD二维设计图纸，以平面图、立面图、剖面图相结合的方式来展现设计成果，对于复杂的造型很难完全表达清楚设计者的意图。BIM技术的应用使得建筑设计的成果可以直接展现为三维立体的数据模型，弥补了二维设计对于空间展现的不足，运用模型可以完整的展现复杂的空间尺寸与构造，可以直观的进行建筑及设备信息的交流传达，是现代建筑领域的新型辅助工具。
        1.2 数据信息的协调一致性
        传统的建筑模式按阶段划分。从设计到项目的使用，业主，设计师，施工人员和运营经理分别参与各自的链接，也就是工程项目各单位的单体性。而有了BIM技术，每个单位的任务都有了明确的定义，各个专业可以同时工作。业主，设计单位，施工单位和物业管理人员可以共享设计和施工信息，及时协调和更新施工方案，实现信息技术的建设和管理。
        1.3 数据信息传递的连续性
        BIM的应用涵盖了从设计，施工到操作的全过程，并且可以编辑和修改信息。完整的数据模型不仅包含建筑物的三维几何信息，还包括设计，施工，维护信息以及对象之间的逻辑关系。模型中的信息是相互关联的。当一个对象改变时，与它相关的所有对象都会改变。系统可以准确分析统计变化信息，形成正确的图形文字。BIM涵盖的信息是建筑项目的完整展现。即使信息交换和传输过程中表达形式发生变化，数据模型本身也不会改变。
        1.4 数据功能的多样性
        该模型将数据信息可视化，以实现项目的多种功能。为建筑项目中的模拟分析提供直观的表达。在设计初期，该模型可以进行日照分析，能耗分析和计划比较；施工图完成后，可以进行工程量的计算确定施工成本；模拟软件模拟施工过程，确定施工组织方案，提前解决项目施工中可能出现的问题，加快施工进度，保证项目顺利进行，并在施工过程中进行4D和5D模拟开展成本预测和控制作为项目进度支付和项目结算的依据；项目完成后，将模型信息交给设备管理部门，实现管道及设备的数据管理，有效解决运行维护中的问题。
        2 BIM技术在建筑机电安装工程中应用的重要性
        2.1 提高设计质量水平，做好前期准备工作
        建筑机电的安装有很高的要求标准，如果建筑机电安装不到位，那么整个建筑工程项目就无法顺利展开，会对工期造成很大的影响。基于此，建筑机电安装不仅要做到标准无误，而且要考虑到整个建筑工程的要求，前期需要做大量的准备工作，需要工作人员具备很高的专业技能。但随着BIM技术在建筑机电安装工程中的大放异彩，可以利用BIM技术将建设物进行3D呈现，工作人员就可以在此基础上借助建筑物的虚拟模型对机电安装进行准确的施工设计，做好充分的准备工作，提高安装设计的质量与水平。
        2.2 合理调节资金使用，提高收入效益
        在以前建筑机电安装工程的预算大多是依靠相关人员常年积累的经验进行大体估计的，而对预算的影响因素又有很多，工作人员不可能每次都把预算设计得十分合理，或多或少地会出现一些偏差，这无形当中就会增加企业的支出，对建筑项目造成一定的影响。而随着BIM技术的应用，工作人员们可以利用其构建的虚拟模型对整个工程需要用到的机电及细节进行分析，准确把握每一个点的具体情况，把预算控制在一个合理的范围之内，达到提高预算准确度、科学合理使用资金的目的。

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        2.3 规范采购制度，预防采购乱象的发生
        在建筑机电安装前，需要根据建筑施工的需求准备与之配套的设备、物资等。在以前人工预算工程中，很难把后期出现的各种情况都分析到位，这会导致在采购过程中出现超出预算的情况发生。有了BIM技术以后，工作人员就可多利用BIM技术，将多种可能的情况考虑到位，并采取有针对性的措施采购相应物资，提高了采购物资的准确性，有效避免采购乱象，减少无谓的损耗，达到更好的节约成本目的。
        3 应用研究
        3.1 管线设计
        因为机电工程的专业十分多，所以它存在很多的设备以及管道线路，交叉碰撞多，施工过程中难度比较大，没有BIM技术时，想把这方面做好，那需要现场工程师具备丰富的经验，提前把各专业图纸看透，自己提前规划出各个管线的路径，才能逐步去进行施工；应用了BIM技术后，机电工程设计施工方面的技术得到了突飞猛进，设计中可以更加深入，从项目的具体情况进行分析，科学地设置管道线路布局。工程设计前，设计人员可以构建三维模型，全面地研究各个专业管线和该项目的进度，结合设计图纸，进行撞击检测并做出报告。以报告作为依据，对设计图纸不断改正，进而制作出最优化的管道线路设计图。对管线进行合理的布局，避免施工矛盾产生，减少工程返工率。
        3.2 碰撞检查
        碰撞检查是为了在工程作业前期提前发现工程中不同的专业和部门之间有可能产生的冲突和干扰，合理优化，它主要表现在以下四个方面：一，不同管道之间的碰撞；二，管道和桥架间；三，管道和设备间；四，管道与结构之间。利用BIM技术，可以提前进行碰撞检查，可以加强各个部门之间的及时沟通，更为直观地发现现场可能出现的问题，缩短审图的时间。
        3.3 支架模拟
        因为机电施工是分布进行的，各个部门进行施工时缺乏有效的沟通，都只考虑其自身的管道支架构建，从而产生许多管道混乱。虽然成排排列，但是各自分工，不美观，不统一，通过应用了BIM模型，进行管道线路综合的优化布置，对管道线路的排布问题进行支架模拟。通过对支架的共享以及应用多排的吊型支架，不仅可以减轻管道的压力，同时也节省了施工的材料，更好地协调各个施工单位，有序的进行工程作业，同时还使管道排布更加美观。
        3.4 控制项目成本
        在项目建设中遵循BIM三维模型，可以使工程预算的准确度有效的提升，也增加了对产值进行必要审核的速度。同时，应用此项技术可以对投资的费用实行全程的实时跟踪以及实时进行更新。通过创建详细的BIM技术模型，可以使项目设计图进行预算时能够有更加精准的数据资料和工程详细量，便于和招标时提供的数据进行对比。进行材料准备时更加精确细致，使工程中使用原料变得更加的科学以及有序。也可以对施工的进程以及材料的应用程度进行有效的监督，从一定程度上控制项目的成本。
        3.5 BIM技术在后期运用与维护阶段中的应用
        完成公共建筑的机电设备安装工程后，运用与维护管理能够有效地提高机电设备的使用年限，而且可以进一步提高工程建设单位的经济效益。通过BIM技术能够对该过程进行可视化的动态性监测与管理，可以更科学的编码，在BIM模型与运用和维护管理系统的作用下，可以对机电设备的实际所在位置进行快速定位，从而及时发现公共建筑中机电设备存在的问题，而后经过检索具体资料，将设备的实际情况进行记录，根据整理好的信息，制订更加完善的设备检修计划，不仅能提高运用与维护的水平，也可以更好地规避机电设备的使用风险，确保公共安全建筑的安全性。
        4 结语
        BIM技术在建筑机电安装工程中发挥了重要作用，对机电设备安装工程的质量、进度、造价的控制，可以提高施工质量、缩短工期、降低工程总价。强化信息收集与处理的完整性和及时性，进行数据分析，并把结果应用到项目中，确保各个部门之间的协调性，从而有效提高机电设备安装的效果。
        参考文献：
        [1]杨振潮，韦小明.BIM技术在机电安装工程中的应用[J].建筑技术，2019，50（7）：841-843.