基于BIM的大型机电设备安装就位施工技术分析

基于BIM的大型机电设备安装就位施工技术分析

郎月光

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摘要：随着建筑工程的发展，大型机电设备安装就位施工技术在建筑信息模型（BIM）的支持下不断创新。本文阐述了基于BIM的大型机电设备安装就位施工技术的重要性，分析其在施工前的模型构建与碰撞检测、施工中的精准定位与吊装方案优化、施工后的运维管理等方面的技术要点，强调BIM技术对提高大型机电设备安装就位的准确性、效率和安全性的积极意义。

关键词：BIM；大型机电设备；安装就位；施工技术

引言：在现代建筑工程中，大型机电设备的安装就位是一个复杂且关键的环节。其安装质量直接影响到建筑整体功能的实现以及后期的运行维护。传统的施工技术在面对大型机电设备安装时，往往面临着信息沟通不畅、空间布局不合理、施工效率低下等问题。建筑信息模型（BIM）技术的出现为解决这些问题提供了新的思路和方法。BIM技术以其可视化、协同性、模拟性等优势，在大型机电设备安装就位施工中发挥着日益重要的作用，本文将对基于BIM的大型机电设备安装就位施工技术进行深入分析。

1. BIM在大型机电设备安装就位施工前的应用

1.1机电设备信息建模

在大型机电设备安装就位施工前，机电设备信息建模是BIM应用的关键起始点。通过专业的建模软件，依据设备的实际规格、型号以及性能参数等，构建出精准的三维模型。例如，对于大型空调机组，其外形尺寸、出风口位置、功率等各项参数都能在模型中精确体现。这一模型不仅包含设备自身的信息，还涵盖其与周边建筑结构、其他机电设备的空间关系等。在国内的大型商业建筑项目中，如大型购物中心的建设，众多机电设备种类繁杂，信息建模能够提前梳理各设备之间的关系，为后续施工奠定坚实基础。

1.2基于BIM的碰撞检测

基于BIM的碰撞检测在施工前具有不可忽视的重要性。在构建好机电设备模型以及建筑结构模型后，将两者进行整合分析。由于大型机电设备在空间布局上要求严格，一旦出现碰撞问题，将会严重影响施工进度和成本。例如在医院建设项目中，医用大型设备如核磁共振设备等，其对空间要求特殊，且周围的机电管线布局复杂。通过BIM的碰撞检测，可以提前发现设备与结构、设备与管线之间可能存在的碰撞点，如设备的基础与建筑的承重梁位置冲突，或者设备的连接管线与其他机电管线的交叉碰撞等情况，从而及时调整设计方案，避免在施工过程中才发现问题而进行返工。

2. BIM在大型机电设备安装就位施工过程中的应用

2.1设备的精准定位

在大型机电设备安装就位施工中，设备的精准定位是至关重要的环节。BIM技术为设备的精准定位提供了强大的支持。通过BIM模型，可以精确地获取设备的几何尺寸、形状以及在建筑空间中的理想安装位置等信息。在实际施工前，利用BIM软件对建筑结构和机电设备进行三维建模，将设备模型与建筑结构模型进行整合。这样一来，能够清晰地看到设备与结构之间的空间关系，包括设备与梁、柱、墙等结构构件的相对位置。例如，在大型空调机组的安装中，BIM模型可以准确地显示空调机组的出风口、回风口与建筑风道的连接位置，确保在安装时能够精准对接，避免因定位不准确而导致的风道连接不畅或者空间冲突等问题。在BIM模型里的坐标系统有着极为重要的意义。它能够为施工人员给予精准无误的设备安装坐标信息。借助这一坐标系统，施工人员在进行设备安装操作时，就如同拥有了精确的导航一般。他们能够严格依据设计所规定的要求，将设备丝毫不差地安放在预定的位置之上。

2.2吊装方案的优化

大型机电设备的吊装工作往往具有较高的风险性和复杂性。BIM技术在吊装方案的优化方面有着不可忽视的作用。利用BIM模型，可以对设备的重量、重心等物理特性进行准确分析。根据这些信息，能够合理地选择吊装设备，如起重机的类型、起重量、起重臂长等参数。例如，对于一些重型的发电机组设备，通过BIM模型分析其重心位置后，可以确定最适合的吊装点，避免在吊装过程中出现设备失衡的危险。而且，BIM模型可以模拟吊装过程，直观地展示设备在起吊、平移、就位等各个阶段与周围环境的相互关系。这有助于识别吊装过程中的潜在碰撞风险，如设备与建筑外立面、周边已安装的其他设备或者临时施工设施之间的碰撞。基于这些模拟结果，可以对吊装路线进行优化，规划出最安全、最便捷的吊装路径，从而保障吊装工作的顺利进行，减少因吊装事故带来的经济损失和工期延误。

3. BIM在大型机电设备安装就位施工后的应用

3.1运维管理中的数据支持

在大型机电设备安装就位施工后，BIM为运维管理提供的数据支持是多方面且极具价值的。BIM模型本身包含了设备的详细几何信息，例如设备的尺寸、形状、安装位置等精确数据。这些数据对于运维人员在日常巡检中准确找到设备位置、判断设备周围空间是否满足维护操作要求至关重要。比如在大型商业建筑中，空调机组等机电设备分布广泛，BIM提供的精确位置数据能避免运维人员在查找设备时浪费时间。BIM模型还集成了设备的技术参数信息，如设备的功率、运行效率、额定电压等。运维人员可以依据这些参数来判断设备是否处于正常运行状态。例如，当一台大型电动机的实际运行功率与BIM模型中的额定功率数据偏差较大时，运维人员能够及时发现并排查故障隐患。BIM中的设备安装过程记录数据也是运维管理的重要依据。这些记录包括设备的安装顺序、安装时的环境条件等。以医院的大型医疗设备为例，其安装过程对环境的洁净度、温湿度等有严格要求，BIM中的安装过程记录可以为后续的运维提供参考，确保设备始终在适宜的环境下运行。而且，BIM模型能够随着设备的运维过程不断更新数据。例如设备进行了零部件更换或者维修升级，相关的信息可以及时录入到BIM模型中，使BIM模型始终保持对设备状态的准确反映，为长期的运维管理提供可靠的数据支持。

3.2基于BIM的设备性能监测

BIM在大型机电设备性能监测方面有着独特的优势。BIM可以与传感器技术相结合，实现对设备性能的实时监测。例如在大型工厂中的发电机组，通过在设备关键部位安装传感器，将温度、压力、振动等数据实时传输到BIM模型中。BIM系统可以根据预设的阈值对这些数据进行分析，当数据超出正常范围时，能够及时发出警报。BIM模型可以对设备性能进行可视化分析。通过将设备的性能数据以图形化的方式在BIM模型中展示，运维人员可以更直观地了解设备的运行状态。例如，对于大型通风设备，将其风量、风速等性能数据以彩色云图的形式在BIM模型中的设备上显示，运维人员可以快速判断设备性能是否均匀，是否存在局部性能不佳的情况。基于BIM的设备性能监测还可以进行性能趋势分析。通过对设备长期的性能数据进行收集和分析，BIM系统可以预测设备未来的性能变化趋势。例如对于大型电梯设备，根据其历史的运行速度、载重等数据，BIM系统可以预测设备何时可能出现性能下降，提前安排维护保养计划，避免设备突发故障对人员和生产造成影响。

结束语：BIM技术在大型机电设备安装就位施工中具有不可替代的作用。从施工前的规划到施工中的操作，再到施工后的运维管理，BIM技术贯穿始终，为提高施工质量、效率和安全性提供了有力保障。随着BIM技术的不断发展和完善，其在大型机电设备安装就位施工中的应用前景将更加广阔，建筑工程行业也将朝着更加智能化、高效化的方向发展。

参考文献

[1] 基于BIM技术的装配式建筑施工进度管理研究[J]. 邱明坤.砖瓦,2022(11)

[2]许佳明.浅谈机电设备安装施工常见问题与解决策略[J].中国设备工程,2023,(20):253-255.

[3]王伟斌.城市大型医疗综合体机电安装装配式施工关键技术[J].安装,2023,(S1):78-79.