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BIM技术在建筑机电工程中的应用张煌军

发表时间：2021/3/16 来源：《城市建设》2021年1月作者：张煌军

[导读] 高层建筑结构特殊，在机电安装中容易遇到许多困难，如何控制好机电安装质量、工期、安全和建设成本，是安装施工过程中必须解决的重要问题。当下，数字化、信息化已经成为建筑行业未来发展的主要方向，是行业竞争力和创新力的直接体现。作为实现建筑业现代化的重要抓手，BIM技术在工程建设全寿命周期中的应用将极大推动建筑行业发展质量变革、效率变革和动力变革，对推动行业高质量发展具有重要意义。

身份证号码；1324211977052****8 张煌军邮编；071000

摘要：高层建筑结构特殊，在机电安装中容易遇到许多困难，如何控制好机电安装质量、工期、安全和建设成本，是安装施工过程中必须解决的重要问题。当下，数字化、信息化已经成为建筑行业未来发展的主要方向，是行业竞争力和创新力的直接体现。作为实现建筑业现代化的重要抓手，BIM技术在工程建设全寿命周期中的应用将极大推动建筑行业发展质量变革、效率变革和动力变革，对推动行业高质量发展具有重要意义。
关键词：BIM技术;机电工程;建筑　
        引言
        BIM技术是继CAD设计技术发展出来的新设计技术。与传统的二维设计图纸相比，BIM技术实现了“三维”、“四维”甚至更多维度的设计，可依据工程需要加入时间、成本的维度。应用BIM技术，可以通过可视化的方式进行机电设备安装的碰撞检查、工程量统计、成本预算、技术交底等多项工作，为施工人员提供可视化的机电设备施工技术指导;可以提高施工项目的精益化管理水平，提高施工质量，降低施工成本。
        一、BIM技术的含义及重要性
        BIM技术也就是建筑信息模型（Building Information Modeling），也叫做建筑信息化管理，通过对建筑各项信息数据的收集整合，运用相关的信息技术对建筑物现有真实信息进行仿真模拟，再加以三维建模，从而完成物业管理、设备管理、工程化管理。BIM 技术同时具备信息的一致性、完备性、关联性、协调性、模拟性、可视性、可出图性、优化性等多重特点。BIM技术进入我国已经有十几年了，其本身经历了多个阶段，从一开始的无人问津到后来有人慢慢试水，从后来的盲目追捧到现在的理智对待。各地区以及各公司或者说各专业间对BIM技术的应用能力参差不齐，但是总体是在一个发展的阶段上。　　　　
        我国在发展的过程中不断追求科學技术的革新，在新形势下，建筑机电工程也在不断地发展。BIM技术在很多领域都得到了使用，同样也使用到了建筑机电工程当中，并且发挥着十分重要的作用。建筑机电的安装工程存在着以下的特点：工作面较大，施工范围较大等。技术人员在进行安装的过程中就要考虑到实际情况，需要选择合适的安装技术以及安装工艺，这样才能最大程度上保证机电安装工程的质量。BIM作为一项管理手段，将它运用到机电工程当中能够提升工作的效率，提升材料的使用效率，减少材料的浪费，很大程度上降低了施工的成本。
        二、BIM技术应用与建筑机电工程的意义
        （一）加强企业自身经济效益的提高　　
        研究表明，在现代建筑机电工程设计施工的过程中，通过加强BIM技术的应用，能够对施工成本预算的准确度进行保障，以此来加强对建筑企业施工成本的管控，避免不必要成本的消耗;同时，还可以对企业资金的调配使用进行优化控制，进而促进企业自身经济效益的提高。　　
        （二）加强工程设计水平的提高　　
        众所周知，在任何一项现代工程施工建设的过程中，设计水平能够对工程整体质量造成较大影响，因此，在对现代建筑机电工程进行施工时，相关人员需要加强BIM技术的应用，强化提高机电工程设计的水平与质量，以此来降低返工现象的出现，以此来促进现代建筑企业自身经济效益与社会形象的全面发展。　　（三）避免施工材料选购过程出现问题　　
通常情况下，施工材料在现代工程施工建设过程中发挥着至关重要的作用，如果施工材料自身质量存在问题，将会在很大程度上降低工程自身质量与使用寿命，为此，在现代建筑机电工程施工的过程中，建筑施工企业及人员需要借助BIM技术的应用，促使材料采购人员对施工过程中所需要使用的材料种类、型号等方面进行充分了解，以此来避免采购失误现象的出现，并由此而对建筑工程整体的施工成本进行保障。

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        三、BIM技术在建筑机电工程中的实际应用
        （一）在施工环节中的应用　　
        BIM技术在机电工程施工环节中应用，即综合利用各种机电设备信息完成机电设备施工的总体数字化设计，同时可利用参数化的数字模型模拟施工过程并把控质量、进度和成本。　　
        首先，设计人员利用BIM技术根据施工需求、平面图纸与机电设备的构件数据信息，创建机电设备安装的数字化施工模型。利用施工模型制定设备安装方案。其次，依据机电施工要求和机电设备的结构特点，利用施工模型完成虚拟施工，建立施工排程顺序，协助施工流程管理;在模型上对构件碰撞问题进行检测，进而采集相应干涉数据，对机电安装的顺序、安装线路及施工活动进行规划调整，实现模拟安装。再次，应用施工模型，对各环节所需的用料数量进行计算，有效合理的分配施工材料，实现施工用料的效用规划，从而计算出各环节施工的成本。同时，利用数字化施工模型对实际施工过程中所采集到的施工数据进行管理，为工程后期的查验工作提供数据信息。　　
        （二）在进度计算和支付中的应用　　
        机电工程项目的机电设备种类繁多、传统的工程进度计算要对工程量进行多次测量;工程量的统计依照图纸逐一计算、统计设备、部件、管道等，再分类统计到表格中。应用BIM技术可以为机电工程进度的计算以及支付方式提供全新的数字化模型方式。　　
        通过BIM技术建立起来的机电工程数字化模型可以自动完成复杂的工程量计算工作，能够实现便利的计算和统计，把施工过程中所涉及的时间段，包括月度、季度等，都可以通过模型系统的使用进一步得到实现。在这个过程中，可以先对该时间段的工程量进行汇总和统计，在形成造价文件的基础上提供技术支持，实现工程进度和支付工程款的计算。　　
        （三）在项目运维过程中的应用　　
        将机电设备维护作业的相关数据输入到机电工程数字化模型中，可以将各个设施、构件的空间关系，设备的尺寸、型号、口径等具体数据在模型中展现出来，指导维护人员对机电设备进行运维作业。运维管理部门可利用已构件完成的机电工程数字化模型了解相关维护作业之进度及责任安排，维护人员亦可透过模型了解维护进度规划及维护责任分配等信息。
        （四）在管线优化设计　　
        由于管综项目中管线系统复杂，因此需要根据项目所处的阶段不同、专业分工不同、房间使用特殊性不同等多种情况，建立众多的子模型。同时也需要在局域网内建立一个中心文件作为数据平台，方便模型信息的共享，让各参与方能够及时沟通交流，而且此数据库对于以后实现碰撞检测、管线优化、提取工程量、保证施工进度、质量、资料管理等都起着不同小觑的作用。在此之前，首先需进行单独优化设计。同样，在保证医院项目的特殊规范和要求的前提下，设计需要考虑施工先后顺序和管线综合优化的原则，重新制定合理的施工方案，深化各专业管道的最终信息，优化公共区域的净高，例如，针对于医院中心供应室等场所的排水管径不能够超过DN75;其次，气体释放口的安装距离不能低于0.20m等等。通常，一般管综设计优化的原则有：大管优先，小管让大管;有压管让无压管;低压管避让高压管;常温让高温低温管等。
        （五）模型云应用　　
        BIM技术可以进行某些云计算，能够有效地促使施工过程合理化。BIM技术的模拟模块可以将建筑的各种信息进行提取并建模，这一内容有着较高的硬件要求，通过云可以实现机电工程设计模型和建筑。对于施工对象，通过施工过程模型的模拟和演示，结合施工现场的实际环境，确认施工方案以及实际需求，从而指导施工现场的人员、材料、安全、进度和质量。通过以上分析和工程实践测试，可以得出结论，BIM技术可以从根本上解决传统项目管理方法的缺陷，并在工程管理中显示出其优势。BIM技术在机电施工阶段的应用是其在建筑行业中的应用。　　
        结论　　
        综上所述，BIM技术的出现，使项目管理的思维方式、流程等均发生了很大的变化，这给常规的管理模式带来的是一场革命。在项目管理中，BIM的可视化、参数化、数据化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益，是实现项目现场精益管理的有效手段。BIM带来的是新的管理模式，新的管理流程，是建筑行业精细化管理的开始。通过BIM技术作为管理工具，让建设项目中的管理者获得更多的时间进行管理工作。
参考文献
[1]李长城.BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用研究[J].智能城市，2019，05（06）：179—180. 　　
[2]钟文娟.BIM技术在机电安装工程进度管理中的应用研究[J].科技创新与应用，2019（06）：161—162.