论BIM技术在机电设备安装专业的深度运用

宋季玮 何小勇

摘    要：建筑信息模型（BIM）是将建筑或工程数据数字化的一种新型工具。通过建立对建筑及建筑过程进行BIM，模拟建筑的信息，提供可视化的、可优化的虚拟建筑模型，可大大提高施工质量，减少返工次数。还可以准确计算工程量，控制项目成本，减少资源浪费。本文就BIM技术在机电设备安装专业的应用进行了研究，为相关研究与实践提供借鉴。

关键词：BIM技术;机电设备;安装

1  综述

在机电设备安装过程中，相关技术人员利用BIM技术，通过建立详细的三维模型，准确掌握机电设备的三维和在建筑中的定位尺寸，从而更好地指导施工过程，减少返工，降低机电设备安装成本。另外，将BIM技术应用到建筑机电设备的安装施工过程中，一方面可以实现碰撞分析、管道分布分析等，另一方面通过可视化模型，可以机电设备的安装过程和管理过程，从而改善机电设备的使用效果，延长机电设备使用寿命，达到机电设备安装过程的全流程优化。此外，在施工过程中，施工单位可以按照BIM技术的模式，按时组织设备和材料，有计划地组织劳动。这样可以详细分解整个施工过程，使施工过程有序进行。因此，BIM技术在建筑机电设备安装中的应用，将给建筑的施工带来各种便利和效益。开展这一研究具有重要意义。

2  机电设备安装特点及BIM技术在机电设备安装优势

机电设备的安装是一门涉及面广、涉及学科多，对工程的技术要求也非常严格的专业。建筑机电工程包括：水电、空调、通风、供暖、安防、中央控制、综合布线等，主要具有以下特点：

（1）安装工程涉及各个工作面，协调难度大。

（2）施工涉及的技术含量高。目前，大多数电气设备实现了自动控制和网络信息传输。各设备的参数和安装质量要求各不相同，对机电设备安装专业技术人员的要求极高。

（3）施工过程中，施工各方须通力合作。由于机电设备的种类繁多，工序复杂，需要各个施工方协调施工流程，合作安装、调试。

（4）机电设备安装全流程需进行监管，在采购、安装、调试、运行的各个阶段需进行实时监控，防止管理不完善导致成本增加。

在机电设备安装工程实践中，采用BIM技术具有以下优势：

（1）高度可视化：在机电施工设计图中，标准预制管道往往采用线性化的形式表示，各专业管道通常布置在同一高度，可视化程度极低。在传统的施工过程中，首先要在施工现场建立模型，然后进行对比和修改。这一过程反复循环，耗时耗力。然而，机电设备安装过程中通过采用BIM技术，根据每个标准管道的性质构造BIM模型，在系统中对管道进行了明确定义，设计好管道的布局和连接方式，然后根据施工现场条件选择合适的模式，可以显著减少人力、物力、财力资源，缩短工期，显著提高施工效率。所构建的三维物理模型具有可视性，使项目设计、运营和施工能够在视觉条件下进行，有利于项目讨论和沟通决策。

（2）高度协调性：在机电工程建设中，涉及水、热、电、智能设备、通信设备等各种管道，不同行业的管线、设备往往不兼容。通过BIM技术建模，对施工现场的管线布线进行全程模拟。在施工前发现可能的冲突并提供解决方案，使各种管路设计更加合理，提高项目施工效率。通过BIM对施工过程进行有效协调，可以显著减少或消除因各专业机电设备不兼容产生的“打架”现象。

（3）高度优化性：通过BIM系统提供的匹配优化工具，可以对机电安装过程相关内容进行优化，如根据模型给出的各种信息对机电设备的几何尺寸、走向，变更信息等进行优化。

（4）可导出图型、报表：可通过BIM系统导出碰撞检测报告、综合结构图纸等实际施工图，为施工人员提供方便，并指导设备安装人员的进行机电设备安装。

3  BIM技术在机电设备安装专业的深度应用

3.1  设备集成

在机电设备安装與施工过程中，机电设备安装人员与土建系统人员可能存在沟通障碍，导致图纸更改和工程返工。在机电安装项目中引入BIM技术，可以在施工前进行机电设备与建筑的集成三维建模，将二维图纸转化为三维动态模型，实现各种专业、系统的操作。然后使用虚拟模型执行管道的冲突检查。这样可以提前了解机电工程中各种管道和建筑结构，以及管道之间是否存在碰撞冲突，在施工前协调各专业，更改图纸，降低返工率。减少由于返工造成的工期延误与财产损失。

3.2  工程量统计应用

主流BIM软件支持工程量统计应用功能。采用BIM技术进行工程数量统计，需要完成机电设计管道的优化，完成三维建模后，利用各分区机电设备的统计数据，来对各专业主要材料用量和辅助材料用量进行细致统计。机电设备安装BIM化后，只需设置分区、设置材质类型等信息，即可输出相应的报表文件。既可以统计材料类别，也可以统计材料数量，为施工及工程量结算提供方便。

3.3  施工组织模拟

施工组织模拟是BIM应用的一个重要方面。对于复杂的机电设备安装项目来说，BIM模拟极大地方便了管道安装过程。在传统的机电设备管道安装流程中，专业安装人员会根据自己的经验进行安装，不能保证与BIM模型中的管道走势相同与高度集成化。另外，若安装工人不熟悉安装顺序，施工顺序颠倒，将极大地增加施工难度，甚至造成设备损坏。利用BIM技术进行施工组织模拟，提前确定科学合理的施工方案，并对安装过程中可能出现的问题进行预判，出台应急预案，根据施工方案进行现场施工，极大地降低了安装过程中事故发生概率，避免了经济损失。

4  结语

采用BIM技术优化机电设备安装过程，可优化管道布置，实现专家协同工作，进一步缩短安装时间;BIM技术提供的碰撞检测功能可以减少管道之间的交叉，避免因返工造成的损失;通过施工模拟，优化了施工方案，使安装过程更加合理，提高了施工现场的管理水平。

参考文献：

[1] 姜晓龙.BIM技术在机电安装工程中的应用研究[D].吉林建筑大学，2017.

[2] 宋玉石.BIM技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用研究[D].郑州大学，2017.

作者简介：

宋季玮（1986—），男，汉族，江苏启东人，本科学历，助理工程师，研究方向：机电工程。

何小勇（1986—），男，汉族，山东泰安人，专科学历，助理工程师，研究方向：机电工程。