BIM在建筑机电安装中的应用

于跃 张宇

摘要：随着我国科技水平的发展，BIM技术被广泛应用在各个领域中。建筑行业的不断发展，各种智能化机电设备广泛应用于建筑中，机电安装成为现代建筑施工的主要内容之一。不同机电系统的布线设计、管网规划、设备安装的合理搭配增加了机电安装管理的难度。文章通过对BIM技术在机电安装施工中的应用进行了全方位论述，有效提高了机电安装的施工质量和效率。

关键词：BIM;建筑;机电安装;应用

引言

机电安装作为建筑最关键一个部分，其安装质量对于整个建筑修建而言有着无可替代作用，因此相关工作人员必须做好机电安装工作，目前我国机电企业在进行机电安装时主要是对其设备、线路、管道进行安装，所涉及范围较宽，综合性较广，对施工安装人员综合技能要求较高，加上机械安装很容易受到多种因素影响，如自然环境、人为因素等，在施工过程中稍不注意就会出现问题引发安全事故，对后续建筑修建而言极为不利。利用BIM技术则可以在一定程度上降低这类问题出现概率，延长建筑建筑使用寿命，BIM技术可以对机电管线进行优化升级，大幅度提高建筑工程整体安装质量及效率，保障施工人员人身财产安全，控制企业施工成本，提高企业经济效益。

1 BIM技术

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）不仅是一种新的思维方式的体现，更是一种重要的技术模式。这一概念由美国学者ChuckEastman提出。在国内学术界中，普遍的BIM概念为“全寿命期工程以及与组成部分的数字化表达，具体又体现为工程的物理特征、管理要素等”。目前，我国建筑业正在飞速发展中，从2002年开始，建筑行业正式引入BIM理念和技术。现阶段，国内的BIM技术基本以设计单位为主，远远落后于欧美发达国家的发展程度，总体而言，我国建筑行业中的BIM技术仍然处于起步时期。

在BIM技术的影响下，建筑工程任何一个阶段的信息搜集都变得畅通无阻，且BIM技术能全面分析建筑的性能，提升经济效益与环境效益。BIM在机电安装中通过充分发挥可视性、模拟性、协调性的特点，集中解决管线互相交叉的问题，优化空间布局，切实提高施工的质量。

2 BIM应用目标

（1）精准施工：通过管综优化，及时发现问题，管综调整，减少了返工及浪费。

（2）节约成本：合理安排工序，减少无用消耗，提高效率，通过多专业模型碰撞检查提前发现设计中的问题进行变更规避风险，利用三维技术交底，为项目节约成本。

（3）健全体系：建立了项目制度，存储处理相关问题方法和经验。

（4）培养团队：通过实际应用及探索，总结经验，提高整体团队技术及管理水平。

（5）模式复制：通过本项目以班组为主导的机电安装BIM全新应用模式试点应用，验证并优化总结出上述业务目标应用点的应用流程、推进方法和制度，最终可以在集团其他项目进行复制推广。

3 BIM在建筑机电安装中的应用

3.1建立组织机构

BIM技术不单单是一种设计工具，还被广泛应用在工程管理中。应用BIM技术需要建立完善的组织架构，关键要明确责任和合理分工。

（1）项目施工前，BIM主管和BIM经理要统筹安排BIM应用介入的阶段节点、分项工程和各小组的任务分工，并对实际应用结果进行监督检查。

（2）在项目实施过程中，建模组主要根據不同施工阶段，进行模型搭建，输出碰撞检测报告，根据现场反馈调整模型。

（3）应用组根据三维模型及施工组织计划，基于BIM数据调整现场施工，协调工程进度，控制工程造价，定期对各方施工生产数据进行比对，及时修复偏差。

3.2在综合管线设计中的应用

从目前情况来看，国内很多大型住宅机电安装工程中越来越多采用了BIM技术，足以说明BIM设计已逐渐成为必备技术。机电安装工程综合管线设计需要根据住宅的给排水、电气、暖通等使用要求，布置与之对应的综合管线，对于综合管线相对复杂的情况或者综合管线集中的部位（综合管线转换层、技术层、走道吊顶），其在位置上会发生挤占或者冲突的现象，这就要在符合设计技术规范的前提下对综合管线统筹安排。此时，利用BIM技术中的可视化功能，动态模拟综合管线中存在的挤占和冲突现象，明确综合管线在机电安装工程中的合理位置，帮助设计人员制作出综合管线大样图。待各条管线经过综合之后，既满足了技术要求，又布置得整齐有序，为后续机电工程的安装奠定了坚实基础。

3.3管道管件预制加工

（1）预制材料准备

根据绘制完成的模型，编制好材料计划清单，并根据材料清单核对管材的材质、规格、尺寸等是否满足清单要求。同时，提前准备好管段制作图，管段制作图由BIM软件直接导出，并标注好相关参数尺寸。

（2）划线、下料切割

根据管段制作图在待下料管道上标注好管道切割线。标注切割线时，应考虑管道切割缝宽，保证切割后的管道尺寸满足清单计划要求。在切割方式上，镀锌钢管及无缝钢管采用无齿锯、切管机进行下料切割;不锈钢钢管可采用等离子或机械方式进行切割下料。管道下料完成后，将清单上的管段编号标注在管段上。管道切割完成后核对检查切口质量，保证切口表面平整、无其他缺陷，用直角尺检查管段切口平面与管段轴线的垂直度，保证切面与管段轴线的倾斜偏差能满足管段焊接完成后整体直线度。

（3）焊管坡口、附件孔洞加工及检查

对于焊管坡口，一般采用专用的坡口机进行加工，坡口加工完后检查尺寸、角度及表面质量，保证加工完的坡口满足焊接工艺要求。坡口及制孔检查合格后可进入管段组对工序。根据绘制完成的模型及管段制作图进行管段上附件制孔位置标识，制孔采用专用的开孔机开孔，制孔完毕后检查开孔质量，制孔尺寸应满足管道附件安装要求。

3.4 BIM技术在协调管道安装中的应用

建筑机电需要进行各种管道和线路布置，管网工程是机电安装工程的主要内容，管网施工的进度和质量直接影响着整个机电安装的进度和质量。采用BIM技术进行管网施工管理，有利于实现管网施工的精细化管理，解决管网安装中的问题。一方面，BIM技术通过对管网安装过程的模拟，对管网线路进行程序化检查，并确保施工设计的合理性;另一方面，基于BIM技术的数据采集和分析技术，将现场数据与管网施工模型相结合，实现对管网安装进度的全过程监控。

3.5管线综合调整方法

（1）管线综合时，遇到局部不能满足标高要求的情况，首先考虑部分管线是否可以移位，选择最有效的调整方法。

（2）当管线无法移位时，要考虑风管是否可以变截面，原则是不改变风管的截面积。

（3）前两个方法调整后还无法避免碰撞，就要与结构工程师进行跨专业的沟通，看是否可以安排部分管线穿梁安装。安排管线穿梁的原则是尽量安排有压管、小管道穿梁，一是有压管穿梁套管预留无需考虑管道坡度，二是小管道穿梁不会破坏梁的主筋，确保结构的安全。

（4）遇到穿梁情况，首先要与设计师进行沟通，看是否存在设计余量，可否更改设计、将管线的规格适当缩小，缩小的程度必须确保系统的安全运行。

（5）上述的方法都无法解决，需要与业主方协商，適当降低标高、牺牲一定的使用空间满足管线综合的需要。

结语

综上所述，BIM技术已经广泛应用到建筑施工领域，通过对其在机电安装阶段的模型搭建和预演，为机电安装工程提供了技术支撑。三维模型的设计提高了工程设计的科学性和合理性;同时，基于BIM技术各种强大功能有效提高了工程的施工质量和效率，对于降低工程施工成本和缩短施工周期具有积极意义，推动机电安装施工的高质量发展。

参考文献

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[2]崔小飞，张文昌.BIM技术在建筑智能施工安装中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2020（8）：128-130.

[3]贾环环，董苏然，付素娟.BIM技术在建筑智能施工安装中的应用[J].建设科技，2018（23）：40-43.