摘要：任何现代建筑都不可能离开机电工程，而机电施工也理所当然地成为建筑施工的重中之重。近年来，我国建筑业虽然获得了巨大的发展，但施工管理却停留在传统的粗放式管理的模式上。粗放式管理凭个人经验办事，不仅效率低下，而且无法保障机电工程施工质量，机电施工亟待转型升级。而在机电施工中应用BIM集成模式，便不失为性价比最高的一种选择。
关键词：机电；BIM模型；集成；施工阶段；应用
1引言
在建筑类别不断增多的背景下，人们对建筑物功能方面的要求也越来越高，要想从根本上确保工程建设的质量和最终的使用效果，就需要采取适当的措施将机电安装工程的质量提升上来。尽管BIM技术在我国的应用还不够广泛，然而在机电安装工程当中对于BIM技术的应用，有效提升了机电工程的设计效率，从而使其安装施工水平也得到了有效提升。
2对BIM技术的概述
BIM技术的推出与运用受到了各行各业的关注，尤其是建筑行业，BIM技术又被称之为建筑信息模型，以建筑工程中的所有数据信息作为基础，利用先进的计算机技术、三维立体设计技术等，构建的立体化建筑模型，彻底改变了CAD平面设计的历史，为建筑工程提供了更加直观的仿真模拟建筑模型，其具有的八大特点，被建筑行业人士熟知，通过BIM八大特点的合理利用，为建筑行业的发展带来了诸多便利。机电安装施工作为建筑行业中的重要组成之一，通过BIM技术在其中的运用，充分发挥BIM技术的三个基本维度，提高了机电安装施工的标准化，进一步完善了机电安装施工方法，提高了机电安装施工内容的合理性。BIM在机电安装施工管理中的运用并不仅简单的数字集成，而是通过数字信息集成达到数字信息被充分利用的目的。BIM技术被广泛运用在设计阶段、施工阶段、管理阶段，推进了机电安装施工管理的数字化发展进程。
3机电BIM模型集成在施工阶段的应用
3.1建模
建立机电三维模型以设计院给出的施工设计图纸的要求为基准，BIM小组按照机电专业的不同划分为电气、暖通、给排水三组，先是专业间进行初步综合，进而排定不同专业标高的范围；下一步利用Magi-CAD进行建模的设计。最后三专业模型图合在一张图纸上，建立整个项目的初始模型，利用整合以后的三维初始模型，分楼层检查机电管线是否有错误遗漏、三维设计的空间关系是否合理。建模过程中注意以下三个问题：（1）为保证后期各个专业合图一致性，建模时项目文件取名应一致。（2）标高设置和二维图纸标高一致。（3）在建模过程中先规避本专业的不同管线间的碰撞，遇到叠在一起的管线先自我调整。建模过程中难点：模型中产品的绘制。此时可通过MagiCAD自带的产品库，去寻找项目所需的产品，例如：卫生洁具，将其嵌入三维模型中，进而得到设备布置和管线排布的真实效果，从而在狭窄的空间内，能够完成选定设备布置，同时综合考虑空间及设计要求。
3.2碰撞检查和布局
在机电安装工程当中积极采用BIM技术，可以在项目正式开始之前来进行管线综合三维建模，进而采用动态形式将二维图纸转换为三维形式的，增加各个操作系统的专业性。在对管线进行碰撞检查的过程中需要利用虚拟模型才能完成。就其内容方面来讲，在碰撞检查当中包含有：结构本身、建筑和结构之间的碰撞。例如检查机械和结构、建筑和水暖电之间的交叉情况。与传统方法进行比较，我们发现通过BIM技术来进行建模的话可以对Navisworks进行有效利用从而碰撞检查工作就可自动完成。完成了二维向三维的转换后，能够检查出梁布置的表高低，进而降低了楼层之间的间距，对人们的正常通过造成了一定的阻碍。在检查完这些工作之后能够事先找出预防办法，各个部分之间做好工作的沟通协调，对图纸进行适当的调整，从根本上减少返工情况的发生。
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3.3预留预埋
在机电施工后期，预留预埋是安装设备与管件的关键。预留包括预留墙上、板上的各种管道，预埋包括预埋埋线管、开关盒、过路盒、分线盒等线盒；如果预留在剪力墙上的孔洞或预埋套管位置出现误差，轻则会造成返工，重则会影响建筑结构受力。过去，技术人员只能在二维平面设计图上确定预留预埋条件，难免出现漏、错、缺、碰，也无法掌握机电系统管线是否会出现交叉、拐弯。应用BIM技术进行预留预埋，可以全方位三维可视化展示建筑结构信息，精确定位预留孔洞的位置、高度、尺寸，并测算预留孔洞是否会破坏建筑结构的受力，从而避免不必要的返工，保证施工质量。
3.4测量统计
在工程施工作业中需要大量的人力资源，而如果通过手工的方式进行计算处理，就会存在计算错误等问题。而基于现有的工程信息模型为基础，利用BIM技术构建工程信息数据库，可以保障工程管理中各种工程信息的处理的精准性，通过信息数据库进行处理，可以为工程管理计算开展提供基础，保障信息的真实精准，工作人员通过信息平台可以对各项信息内容进行快速精准的统计分析，可以分析材料信息内容，保障工程量与设计图纸信息的一致性。而在机电安装过程中，要对管道部件信息、机电设备等进行处理，构建信息数据库，通过专业的三维机电深化设计软件，在BIM技术的支持之下构建模型系统。利用BIM技术统计工程量具有一定的优势，不仅仅可以快速精准的反应业主以及建筑方带来的成本变化，也会提升工作效率与质量，减少管理人员的冗余工作量。
3.5虚拟施工，全面检查
在建立模型、碰撞试验、布置预留预埋后，为保证机电施工的可行性，还可以应用BIM技术，根据GIS系统搜集到的现场全部环境数据暨季节、气候等不可抗力进行动态预测，在电脑上进行一次虚拟施工，模拟机电施工全过程，在虚拟操作中发现问题，解决问题，进行方案调整，从而大大提高设计方案的可行性与科学性。虚拟施工结束后，还要对机电系统管线设备空间整体效果、空间布置进行全面检查，力求美观。
3.6可视化交底
通过前期的建模、优化，实现了建筑工程三维可视化，针对机电安装工程所具有的复杂特点，利用BIM动态视频的形式模拟施工，能够进一步设计指导施工现场，保证机电安装的有序进行。首先，BIM建筑模型具有的可视化功能，能够帮助工作人员更加直观的了解现场情况，并将模型与实际工程进行比较，找出理论与实际之间存在的差距和不合理现象，方便工作人员及时做出纠正和调整。其次，BIM技术具有共享性，能够实现建设各方之间的沟通和交流，更直观的了解和评价建筑施工程序，综合各方面的意见提高机电安装工程水平。由于本工程设备机房空间较小，空调水管线较多较大，可视化功能能够为工作人员提供更加直观的指导。另外，利用BIM技术对现场人员进行模型技术较低，加强施工人员与现场工程师对图纸的认识和理解，降低施工中出现错误的可能性。利用可视化交底施工班组之间能够精确的定位管道位置，并根据剖面图、大样图，对特殊管件进行放样开料，避开碰撞点，结合隔断相关参数提高施工水平。
4结束语
本文通过BIM机电深化设计建立了BIM模型，适时地发现并解决了管线的空间排布以及管线的冲突碰撞问题，完成了机电安装不同专业间综合管线合理的布置安排;在施工前期对设计施工图纸进行优化，对机电各个专业工种之间的“错、漏、碰、缺”进行检查，减少了施工返工所造成的成本增加和工期延误，采用优化后的施工方案可以实现机电安装工程的信息资源共享，缩短了施工时间，避免了返工、窝工，为利用BIM技术实现管线碰撞检查提供了可资借鉴的经验。
参考文献：
[1]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.
[2]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.
[3]许红艳.基于BIM技术实现机电管线安装的优化管理分析[J].价值工程，2018，3709：46-47.
论文作者:张丹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：机电论文; 模型论文; 管线论文; 技术论文; 建模论文; 信息论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第6期论文;