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探究BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年6期3月下作者：晏建平

[导读] 随着物质生活水平的提高，各种类型的建筑工程如同雨后春笋般发展起来，呈现出一片欣欣向荣的繁荣景象，满足了人民群众对建筑住房的需求。BIM技术在应用的过程中具有其他技术所不具有的优势，所以受到建筑机电工程人员的钟爱。

四川祥宏机电安装工程有限公司 5130301987090***15 晏建平四川成都 610000

摘要：随着物质生活水平的提高，各种类型的建筑工程如同雨后春笋般发展起来，呈现出一片欣欣向荣的繁荣景象，满足了人民群众对建筑住房的需求。BIM技术在应用的过程中具有其他技术所不具有的优势，所以受到建筑机电工程人员的钟爱。本文主要就BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用展开讨论，并分析了BIM技术的相关概述以及当前建筑机电工程设计与施工中存在的问题等内容，希望给相关的单位和部门提供一定的借鉴价值。
关键词：BIM技术；建筑机电工程；设计与施工
        随着社会的进步和发展，越来越多的现代化技术和科技被研发出来，并且被用到了各行各业中，促进社会经济的繁荣。近年来，人们对建筑机电工程的设计与施工质量有了更高的要求，施工单位必须在最短的时间内完成高质量的工程项目。BIM技术的应用是建筑机电工程的一次变革，有利于推动建筑工程事业的发展。为此，加强BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用研究十分必要。
        一、BIM技术的相关概述
        （一）BIM技术的概述
        BIM技术又被人们称为建筑信息模型，是当今建筑行业应用十分广泛的一项技术，它的工作流程就是技术人员将关于建筑工程项目的数据和信息进行汇总，然后对不同的数据分类和整理，借助互联网技术将这些信息作为参考资料建立模型，通过仿真技术还原建筑物的真实信息。目前随着社会生活更加多样化，BIM技术被运用的范围也更加广泛，消防设备、房屋建筑以及管道建设中都运用了该技术，提高了各个行业的工作效率，促进了社会经济的繁荣[1]。
        （二）BIM技术的特点
        1.可视化
        BIM技术的可视化特点在建筑机电工程设计与施工中发挥着重要的作用，比如在建筑施工过程中，我们经常看到设计人员拿着图纸设计施工，设计图纸内容十分简单，各种施工线路和布局通过寥寥数笔勾勒出来，具有很强的模糊性，所以设计人员在这个环节中的作用显而易见，一旦出现错误就会影响整个建筑的质量，对于简单的图纸，大部分设计人员都可以通过想象实现。但是，近年来建筑行业发展迅速，建筑的造型越来越复杂多样，技术人员已经不能单纯依靠想象完成设计效果了。在BIM建筑信息模型中，整个设计施工环节都是可视化的，所以能够使各项施工工作高效的进行，减少了设计中的错误。
        2.协调性
        做好协调工作是建筑机电工程设计与施工的重要工作内容，比如设计人员、施工人员以及建筑工程的住户都在不停地协调和做着配合的工作，只要出现问题各个部门和人员就会开协调会，为解决问题而讨论。BIM技术的应用可以协调不同人员在设计与施工中存在的问题，并且为各个部门提供数据的参考，从而促进问题的解决，缩短施工的周期，提高施工的质量。
        二、当前建筑机电工程设计与施工中存在的问题
        （一）设计不合理，应用性差
        建筑机电工程的设计与施工环节都必须要达到《建筑工程设计文件编制规定》中的质量要求，但是据相关的调查显示，很多建筑工程单位在设计和施工的过程中因为人为和技术等方面的影响，导致建筑机电工程安装不合理，从而使得设计和施工工作结束后，建筑工程项目的可应用性差。建筑机电工程是建筑工程的重要组成部分，它直接影响着建筑工程的质量与安全，所以必须重视机电工程设计和施工中存在的问题，降低建筑施工中存在的安全隐患。
        （二）施工队伍较多，设计和施工人员水平参差不齐
        建筑机电工程设计和施工的工程量大，所以施工队伍较多，如果在设计和施工中不能协调各个部门的工作，不仅会出现重复返工的问题，而且还会影响施工的工期，增加建筑施工单位的成本投入。据相关的调查显示，建筑机电工程施工单位在施工中并没有协调好各个设计和施工环节的工作，导致各个部门和环节在工作中各行其政，不能进行有效地衔接，降低了施工的效率。其次，建筑机电工程设计和施工人员的专业技术和专业能力参差不齐，直接影响了建筑施工的质量。究其原因是因为建筑机电工程的施工人员很多都是来自于农村的务农人员，他们没有接受过专业的系统的技术和技能培训，所以在施工中借助以往的经验开展施工工作，给建筑工程的安全埋下了隐患[2]。
        （三）机电工程施工存在工期压力和技术压力
        建筑机电工程涉及到的环节众多，而且每个施工环节都需要耗费大量的人力和物力资源，这就需要建筑工程单位必须按照施工工期进行施工工作，保障建筑工程能够如期交付，从而降低建筑工程的施工成本。并且随着新技术和新设备在机电工程设计与施工中的应用，机电工程工作人员面临着更大的技术壁垒，所以在机电工程的设计与施工阶段，施工单位存在着较大的工期压力和技术压力。只有克服工期压力和技术压力，建筑工程单位才能获得更大的发展空间。
        （四）管理制度不完善
        制度是一切工作顺利进行的重要保障，没有制度就没有约束，对于建筑机电工程设计与施工工作来说也是如此，但是建筑机电工程单位在工作环节并没有建立完善的管理制度和规范，这就使得机电设计和施工人员缺少工作的依据，在设计和施工工作中盲目地进行工作，降低了施工的效率。其次，在设计和施工中缺少有效地监管，导致部门管理人员以权谋私，中饱私囊，从而降低了施工的质量标准。
        三、BIM技术在建筑机电工程设计与施工中的应用
        （一）BIM技术在建筑机电工程设计阶段的应用
        1.协同不同专业之间的设计
        建筑机电工程的整体性和系统性较强，设计施工中涉及到的专业众多，BIM技术在设计阶段可以起到协调不同专业的作用。比如，相关的设计人员可以借助BIM技术为机电工程设计平面图纸，根据现场施工的情况设计其中的给排水、暖通、电气以及消防等图纸，提升机电工程设计和施工的科学性。

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另外，在实际的施工中，设计人员可以借助BIM技术搜集各种有效的施工数据，从而明确设计和施工的方案，为建筑机电工程的施工工作打下坚实的基础。
        2.碰撞检查和布局
        建筑信息模型建成以后，为了确保施工的安全性，施工人员还需要对建成的模型进行碰撞检查，根据碰撞报告所反映出的点位，技术人员进行研究和分析，确定优化施工的方案，从而提高施工的准确性和效率。从三维模型中可以清晰地看到不同管道和线路之间存在的问题，比如电气桥架和通风管道出现重复交叉以及管道线路凌乱等问题，通过将BIM技术在机电工程施工中的运用，可以有效地进行碰撞检查和布局，解决管道铺设中存在的各种问题[3]。
        （二）BIM技术在建筑机电工程施工阶段的应用
        1.在成本预算控制中的应用
        成本预算控制是建筑工程施工中的重要工作内容，如果成本预算控制不到位，就会使得企业投资的成本和现场施工存在较大的出入，从而影响建筑机电工程的正常施工，严重者则导致整个建筑工程烂尾，给施工单位和房地产企业带来了不可估计的经济损失。将BIM技术应用到建筑工程施工中，可以有效地缓解建筑施工中存在的问题，提高成本预算的准确性。工程量统计是利用3D模型，结合4D的进度控制，就是BIM在施工中的5D应用。BIM是一个丰富的工程信息数据库平台，可以真实地提供造价控制所需的工程量信息，利用这些平台信息，计算机可以快速地对各个构件进行数据统计分析，进行工程量计算，保证了工程量的准确性，在对内成本预算中可通过对内部预算对比和分包班组工程量校对，以此作为索赔的支撑。
        2.BIM技术在机电工程整体工作流程进度控制中的应用
        工程进度是影响建筑工程质量和企业投入的重要因素，建筑机电工程的相关人员可以将BIM技术应用到机电工程的工作流程进度控制中，在应用中还可以结合Navisworks软件，在施工之前可以对施工项目进度完成编制，同时能够做好进度跟踪管理。在使用这个软件时候，会将需要完成的以及已经完成的工作内容进行直观地显示，方便施工管理人员根据工程量合理地调整施工的进度安排，从而保障建筑工程能够如期交付。
        3.施工深化模型创建
        建筑工程的覆盖范围广，而且在施工中有大量的人员参与，所以必须做好施工的准备工作，才能保障各项工作的顺利进行。施工深化模型是施工正式实施前开展的工作，施工管理人员以设计阶段的图纸和数据作为依据，并根据当前现场施工的实际情况和施工组织对设计的模型和成果进一步深化和优化，从而使得模型更能够满足施工工艺和管理流程上的需求。建筑工程的准备工作是促进建筑工程施工单位各项工作顺利进行的重要保障，施工单位只有进行施工深化模型的创建，才能为建筑机电工程的安全保驾护航。其次，依托于BIM技术，可完成对现场施工的模拟，事先优化各道工序，创建科学的施工方案。在复杂管线系统中，模拟工作极具必要性，此举可确保施工质量并提升施工效率，有限的工程资源得到充分的利用，加快工程进度，在同一时间投入到多条生产线的施工作业中[4]。
        4.BIM技术在机电工程材料管理中的应用
        在整个建筑工程成本投入中，材料占到了60%的比例，从中可以看出材料管理的重要性，如果材料管控不及时或者不科学，将会在很大程度上增加成本的投入。在机电工程施工中经常出现材料杂乱无章的问题，将BIM技术应用到机电工程的材料管理工作中，可以精细化材料管理，通过材料用量对比和限额领料等方式有效地解决了材料管理不到位的问题，同时还能在材料的水平和垂直运输方面的控制上发挥作用。
        四、促进BIM技术在机电工程设计和施工中高效运用的措施
        （一）注重人才的培养工作
        建筑机电工程从业人员的专业素质和专业能力直接影响着BIM技术在建筑机电工程设计和施工中应用的效率和水平，要想提高BIM技术在机电工程中的应用水平，施工单位必须重视人才的培养工作，建立一支专业化的人才队伍，为建筑机电工程设计与施工工作提供充足的人才储备。首先，施工单位应该定期组织多种形式的培训活动，给技术和施工人员讲解BIM技术的相关知识以及BIM技术在机电工程设计和施工阶段应用的注意事项，丰富工作人员的知识储备，提高设计和施工人员的专业能力。其次，施工单位应该建立评价和奖励机制，对于在工作和学习中取得重大突破的人员应该给予精神或者物质的奖励，提高施工人员的积极性，更好地为建筑机电工程的发展贡献自己的力量。最后，相关的技术人员应该树立终身学习的意识，利用工作之余主动学习BIM技术的知识和内容，了解它们的应用优势，并将其应用到机电工程的设计和施工阶段，促进我国建筑工程行业的发展。
        （二）打破传统思维，进行技术创新
        创新是一个民族兴旺发达的不竭动力，对于建筑工程单位来说也是如此，建筑工程单位要想在激烈的竞争环境中获得一席之地，取得更大的利益空间，必须打破传统的工作方式和工作模式，进行技术创新，将以BIM技术为首的先进技术和手段应用到建筑机电工程施工中，优化设计和施工环节，提高机电工程的施工效率，上面我们分析了BIM技术的特点和优势，从中可以看出该项技术对建筑机电工程行业发展所起到的重要推动作用，为此，相关的技术人员必须进行技术革新，充分发挥BIM技术的作用，为后期的施工工作打下坚实的基础。
        结语：机电工程是庞大的建筑工程中的重要组成部分，相关的技术人员必须重视机电工程工作，认识到机电工程施工中存在的问题，将BIM技术应用到机电工程的设计和施工环节，优化设计和施工流程，促进我国建筑工程行业的发展。相信在不久的将来，我国的建筑行业将会以现代科学技术为依托实现更大的发展。
参考文献：
[1]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,{4}(05):8-10.
[2]王毅雄.基于BIM技术的某医院机电设备设计施工优化研究[J].福建建设科技,2021,{4}(03):59-61.
[3]扈本勇.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用[J].砖瓦,2021,{4}(05):179-180.
[4]宗梁.BIM技术在机电设备施工过程中的应用探讨[J].砖瓦,2021,{4}(04):85-86.