摘要：建筑信息模型（BIM）是近几年在建筑工程领域迅速发展起来的新型数字化技术，其实现了建筑工程由二维图纸向三维模型的转变，对于大型、复杂的建设项目机电安装工程的设计和施工有重要意义。基于此，文章分别介绍了公共建筑与BIM技术的含义与特点，并探讨了BIM技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用。
关键词：BIM技术；公共建筑；机电设备安装；应用
引言
对于结构形式日益复杂的公共建筑，其对房间使用功能、质量要求、室内舒适度要求越来越高，机电安装工程也变得越来越复杂。BIM技术作为一种新型的工程设计方法和管理模式，已经广泛应用于建设工程全生命周期的各个阶段，将BIM技术应用于公共建筑机电设备安装工程能够提高工作效率、保证工期和成本，具有良好的发展前景。
1公共建筑的含义与特点
公共建筑指的是人们开展各类活动的场所，主要包含办公建筑商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输建筑等。而建筑又可以分为民用、工业和农业建筑。民用建筑主要包括公共建筑和居住建筑。相比于其他类型的建筑，公共建筑在容量、人流活动方式以及建筑空间上具有很大的区别，这些区别常常体现在公共建筑功能的某些特性上。公共建筑结构复杂，空间功能多样，在使用上具有公开性和开放性，人员流动量大。虽然不同类型公共建筑其空间使用性质有所不同，但在功能上，公共建筑内部空间可以分为主要使用部分、次要使用部分和交通联系部分。
2BIM技术含义与特点
BIM技术的核心与难点是三维数据库的建立。三维BIM模型数据库包含从开发到竣工、运营维护各个阶段与建筑工程项目相关的所有信息。在该数据库中的所有信息都不是独立存在的，其都有一定的联系，任何一项数据的修改与变化都会引起其他信息的变化，这就可以确保信息之间的协同性。另外，建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等建筑工程项目的各参与方都有访问与编辑数据库信息的权限，便于工程各参建方对项目的实施情况进行及时地了解，以更快地对变更做出响应，对决策效率的提升大有裨益，同时还可以节省大量的时间与成本。相比于传统的设计、施工与预算方法，BIM技术具有如下几点特点：可视化；协调与优化性；模拟性；信息输出多元性；成本可控性。
3BIM技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用
3.1模型建立
公共建筑机电设备安装施工阶段，BIM模型的建立主要包含两种方式：第一，通过对设计方输出的二维施工图的利用，构建BIM三维模型，这种方式就是我们平常所说的“翻模”，大多数是重复建模，这是目前较为常用的一种BIM模型的建立方式；第二，在设计阶段已经建立了BIM模型，施工阶段直接将设计阶段的BIM模型导入，不需要再建模。这种方式的难点为设计阶段与施工阶段所用软件的对接与转换。但不管应用哪种建模方式，设计与施工阶段的侧重点都是不同的，同时BIM模型的数据库信息也不同，比如，钢筋形式与数量只是在施工阶段的BIM模型中存在。所以，在项目不断展开的过程中，各参建方会从不同的深度与侧重面对BIM模型数据库进行补充与完善，数据库的信息会逐渐丰富。在施工阶段，施工方需要工程项目全面的BIM模型，在建立BIM模型时，应满足施工工艺要求，通常采用分布式建模、数据集中管理的模式，按照建筑、结构、机电不同专业分别建立模型，在达到规定模型深度要求后，再完善模型构件数据库信息。
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3.2管件预制
现阶段，机电设备安装工程中施工效率较高，且可以节约资源的一种安装模式就是将BIM技术与数字化、机械加工自动化技术结合在一起。在管件预制的过程中，可以将机电安装工程施工阶段所需管件的管材、壁厚等信息输入到BIM模型中，并要对其进行调整，确保其与实际情况吻合。这时，就可以将BIM模型中管道的类型、管材、壁厚与长度等信息导出来，制成管道预制加工图。将图纸送至工厂进行数字化加工，数字化自动控制机床能够自动识别处理BIM系统生成的预制加工图纸，管道预制加工完成后送至现场安装。结合BIM技术的管道预制加工能够最大限度的避免施工中出现难以重复利用的管道下脚料，同时避免材料在施工现场的二次加工，缩短工期。
3.3施工模拟
施工模拟也叫做虚拟施工，从根本上来讲就是通过对BIM技术的应用对实际的施工过程进行模拟，通过利用计算机的存储计算功能，可以对施工活动中的人、机、料等信息参数进行整理，然后将其转化为计算机数据，并可以通过可视化的形式将其呈现出来，以便让参建人员更为直观地发现与解决施工技术问题。对于公共建筑来说，其在施工的过程中，施工模拟常常在辅助机电设备安装工程管线及设备的安装方面应用较广。在工程建设的前期阶段，项目参建方可以通过利用BIM施工模拟来对施工方案进行论证，以此实现对施工工序的优化。在机电系统安装过程中，要特别注意管线安装顺序，若没有充分掌握管线空间的排布次序，就可能会出现上层管线未安装而下层管线已经安装完的现象，利用BIM技术进行施工模拟就可以最大程度上杜绝此类问题，在施工前，根据施工进度节点对安装区域进行施工模拟，各专业共同协商，从而确定最为合理的施工方案，同时还可以导出可视化虚拟施工动画，指导现场施工。
3.4施工质量与安全管理
利用BIM技术建立的施工质量管理系统包含了工程项目的全部信息，能够对施工过程进行模拟，帮助管理者对施工工序进行合理的安排，并重点监控关键工序的质量，以保证后续施工工序的顺利进行，在事前和事中确保施工质量。在BIM技术的基础上实施的施工安全管理，可以通过对施工过程的模拟，及时发现施工过程中存在的危险源，以预先制定合理的应对措施，从源头将危险源消除，为施工安全提供保障，同时还能在施工过程中按照实际情况，对施工安全管理计划与临时危险应对措施进行调整，在事前和事中确保施工安全。在施工准备阶段，即事前，利用BIM建筑模型数据库制定合理有效的质量、安全管理方案与计划。在施工阶段，即事中，按照提前制定的管理方案与计划执行，并通过拍照、录音等方式实施监控施工现场质量与安全情况，并及时反馈至BIM模型数据库，项目各参与方能够及时查询质量安全分析报告，并制定应对措施，实现基于BIM技术的质量与安全动态管理。
3.5交付管理
相比于传统的交付模式，基于BIM技术的工程交付管理的优势是更具信息化与简洁化。因为从设计阶段开始，参与方需要及时将和工程有关的全部信息进行分类与分项，然后将其反馈到BIM模型数据库中。在交付时，较为完善的BIM模型数据不但包含宏观上的建筑、结构、水、暖、电气等各专业设计、施工、竣工等信息，同时还包含微观上的机电安装设备构件的具体型号、性能参数等。将基于BIM的建设项目模型数据库整体交付后，后期的运营维护系统能够与BIM模型数据库端口连接，数字化的查阅工程资料与构建信息，制定运行维护计划与方案，提高工作效率。
结束语
总的来说，在公共建筑机电安装工程中应用BIM技术对整个工程来说具有十分重要的意义，其不但可以提高机电安装工程的安全性，同时还有利于施工效率的提升，保证施工进度与施工质量。
参考文献：
[1]陈旭康.BIM技术在公共建筑安装工程中的应用[J].低碳世界，2017（31）：210-211.
[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.
[3]李慧.BIM技术在大型公共建筑机电安装工程中的应用研究[D].郑州大学，2016.
论文作者:刘君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
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