论机电BIM技术在建筑机电施工中应用及前景分析

论机电BIM技术在建筑机电施工中应用及前景分析

李港,刘珂铭,张文博,孙士斌,王晶

中建中新建设工程有限公司 山东省青岛市266000

【摘要】本文主要分析BIM技术在建筑机电施工中的运用，明确其实际运用成效可以更加准确规划该技术运用前景，从而充分发挥其在建筑机电施工中实际运用的功能和作用，提高建筑机电施工的效率和质量，提高施工的自动化、智能化程度，同时能有效控制成本，提高施工工程的经济效益。

【关键词】BIM技术；建筑机电施工；应用

作为建筑信息化的核心技术之一，BIM技术成为了建筑施工领域中的热点研究内容，本文首先介绍BIM技术的内涵，在此基础上分析其被运用于建筑机电施工中的优势和特点，之后明确其在建筑机电施工中的实际运用，在此基础上明确BIM技术的实际运用成效，提高BIM技术运用的有效性。

1 BIM技术概述

BIM（Building Information Modeling），即:建筑信息模型。BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM 具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。BIM技术包含以下三大主要特点：模型信息的完备性、模型信息的关联性、模型信心的一致性：首先是模型信息的完备性，BIM技术不仅用来描述工程对象的3D几何信息和拓扑关系，还能描述完整的工程信息，例如对象名称、结构类型、建筑材料和工程性能等设计信息，同时还包含施工工序、进度、成本等施工信息。其次是模型信息的关联性：信息模型中的对象特点在于可被识别而且相互关联，系统可以开展针对模型信息的统计和分析，在此基础上生成相应的图形，如果模型中某个对象发生变化，那么与之关联的其他对象都会发生变化，以此来保证模型的完整性。最后是模型信息的一致性，在整个建筑生命期中，不同阶段的模型信息都是一致的，同样的信息无需重复进行输入，而且信息模型能实现自动演化，不同阶段的模型对象可以直接进行修改和扩展，这样就有效避免了因信息不一致而导致的错误。

2、BIM技术在机电工程施工阶段的应用

2.1建筑空间优化

BIM技术的优势明显，相较传统施工手段而言，其减少了施工过程的不可预知性，提升了施工的可控程度，能够最大化保证施工质量和效果。在建筑机电施工中，通过BIM技术可以实现建筑空间的优化。具体而言，传统施工方式主要是通过设计图纸展开施工，在实际施工中对机电施工各个设备的安装位置及空间规划难以形成全方位的认识。通过BIM技术建立信息化的施工成果模型，可以清晰直观地认识到各个机电设备的空间布局情况，结合设计图纸，可以对机电设备的安装布局进行适当的调整，使其布局结构更加紧凑，最大程度优化建筑的可用空间。

2.2合理安排施工工序

利用BIM技术对建筑机电的施工环节进行建模，通过不断对建模流程进行调整优化，就可以以此对实际施工流程形成指导，进而优化实际的施工流程。比如，在设计给水管道的铺设安装施工工序时，如果按照传统的施工方法，可能在管线布置和铺设的环节产生施工冲突，导致施工出现阻滞。但是，利用BIM技术可以单独对水力管线铺设安装进行建模演示，明确其中存在的施工碰撞，将存在冲突的施工环节适当调整，就可以有效避免施工工序冲突阻碍机电施工的情况出现。如图1所示，即为某工程水力管道局部安装模拟示意图。

图1给水管道局部安装模拟示意图

2.3机电末端设备与装饰的定位配合

在建筑机电施工中，末端设备和装饰的定位配合是一个十分重要的施工环节，其直接关系到建筑施工结果的美观性和可靠性。在实际施工中，机电末端设备和装饰的定位配合是一个比较难以掌控的过程，加之施工工人的技术水平差异较大，可能在某些施工环节造成机电末端设备和装饰定位配合出现问题。基于这一情况，利用BIM技术对机电末端设备和装饰的具体网格设计进行建模，结合各个零部件的实际参数，对定位做出精准的定位控制，以此对实际施工展开指导，达到较高的观感质量。

2.4工厂化预制

通过工厂化预制，不仅可以提前做好施工准备，加快机电施工进度。最为重要的是，BIM可以实现施工作业时间和空间得到延伸，能够有效缩减工期，降低施工安全风险，最大程度提高施工质量，节约施工成本。比如，在某个工期十分紧迫的工程的施工中，我们可以通过BIM模型进行虚拟建造，确认方案后，我们可以在土建还不能提供施工场地的时候，对某些大型构件、复杂构件可以事先在工厂进行大规模批量预制。通过BIM技术对该类部件的具体形状、结构尺寸和安装方式等进行全面模拟，将相关数据和模型直接发送给预制工厂，工厂通过模型和参数就可以在施工前进行预制，在实际施工过程中直接将预制成品进行组装即可。

2.5模型云运用

对建筑机电施工而言，通过BIM技术实现模型的云运用具有十分重大的意义。我们都知道BIM模型包含建筑构件的全部信息，对操作模型的硬件要求较高，我们可以通过将模型存放在云端的方式，施工现场可以通过瘦模型或者瘦终端的方式达到现场便携式设备对模型的查看、操作。通过云端可以实现对建筑机电设计模型、施工工序模型等交流互通，即可以在施工现场通过云端查看机电施工模型，对实际施工进行现场的人员、材料、安全和质量等进行指导。

3、BIM技术在机电管理中的相关应用

3.1施工材料的统计

在建筑信息模型应用于建筑机电工程时，首先会对工程进行建模，基本模型制好后，下一步工作是根据实际要求，将系统所用的材料型号、规格、数量以及资金等数据进行统计，从而便于项目管理以及策划。一般来说，不同的施工阶段，对材料的要求都不同，因此物资小组要将各个施工阶段对材料的要求作为主要依据，再根据建筑信息模型来取得相关数据，这样精确的统计对物资的招标有很大帮助，同时对完善物资进场计划也有一定的益处。站在某个角度来说，将BIM技术应用于建筑机电工程中，利用其数据模型来显示各种施工数据以及施工信息，对材料的计划安排以及人力的计划安排都有很大作用，一定程度上提高了建筑机电工程施工管理的效率。

3.2施工进度的管理

在建筑机电工程中，一般利用软件进行进度模拟，能在一定程度上提高跟进工作的工作效率。对工程的管理主要体现在其能明确规定当天的工作内容，对已经完成的施工会进行明确的标注，通过软件对建筑机电工程施工的进度监督，能有效管理施工的进度，同时其在出现一些突发情况时能及时通过合理的办法对施工进度进行调整，以保证建筑机电施工能合理科学的进行。

3.3对工程造价成本的控制

由于BIM技术有三维图形模式，其还可以达到框图出价的效果，对工程预算来说比较方便，BIM技术所出的价格很大程度提高了工程预算的精准性，使月度产值审核速度不断提高。同时，该项技术还有个功能是对资金进行实时追踪，在业主投入资金之后，该技术能对业主的资金进行追踪并及时更新记录，在任意时间内都能对拨款金额进行查阅。除此之外，该技术还可计算变更部分的造价，这样能提高资金的利用率，一定程度上降低了资金的损失。

4、结束语

综上所述，BIM是基于三维技术而发展起来的一种模型建立手段，认识并发展BIM、实现行业的信息化转型已是势不可挡的趋势。该技术在建筑机电工程施工中的应用可以充分掌握施工中的每个环节，便于进行管理控制；还有利于保证施工的进度，降低施工成本，为工程项目争取更大的经济效益。目前，BIM技术在机电工程中逐渐的被推广，可以促进我国机电工程领域更好发展，进而促进我国建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]刘广胜.BIM技术在建筑机电工程中的应用[J].城市建设理论研究:电子版.2015,5(32)

[2]宋昱石,牛益民.BIM技术在机电工程施工中的应用[J].中国科技博览.2015(27):369-369