浅析BIM技术在大型公共建筑机电安装难点中的应用

发表时间：2019-02-25T15:51:52.770Z 来源：《建筑模拟》2018年第33期 作者： 周晓际1 周超2

[导读] BIM自引入我国工程建设领域以来，带给行业的变革不仅体现在技术手段上，还体现在管理过程中，并贯穿于建筑全生命周期，其价值逐渐被认知并日益凸显，近两年更是呈现出风生水起的发展势头。 周晓际1 周超2

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摘要：BIM自引入我国工程建设领域以来，带给行业的变革不仅体现在技术手段上，还体现在管理过程中，并贯穿于建筑全生命周期，其价值逐渐被认知并日益凸显，近两年更是呈现出风生水起的发展势头。由于大型公共建筑机电安装涉及面广，安装环节多，管线的布置复杂，自动化程度越来越高，所以人们对机电安装工程的要求和标准也越来越高，BIM技术的应用有效地解决了大型公共建筑机电安装的传统难题。

关键词：BIM技术；大型公共建筑；机电安装；难点；应用

1、BIM在大型公建项目机电安装的应用现状分析

建筑信息模型（BIM）是一种基于三维模型的智能流程，能让建筑、工程和施工专业人员深入了解项目并使用相关实用工具从而更加高效地规划、设计、构建和管理建筑及基础设施。大型公建项目机电安装工程主要包括给排水、消防、采暖及水电等方面，施工过程贯穿采购、安装、调适、试运行、竣工验收等阶段。要解决大型公建项目机电不同专业、门类的问题，还涉及很多新技术、新设备、新工艺、新材料。

现代IT技术日新月异的发展，为BIM的发展提供了良好的硬件、软件条件，使得协同设计、优化设计、信息集成和共享成为现实。BIM技术和20年前CAD技术的推广普及一样，对未来的整个建筑设计业来说将会是一次彻底的信息革命。BIM技术根据工程项目的物理和功能特性数据库，实现了从传统二维设计到动态三维建模的演变。用户在模型中增加的数据越多，其利用效率就越高。除了项目的三维可视化以外，BIM技术还针对模型中特定对象的信息，进行更广范围的分析，如施工执行、进度安排和费用控制。因此当前BIM技术在公建项目机电安装工程中受到的重视程度也在加强，在机电安装工程中的运用也越来越广泛。

建筑师是项目早期的决策者，于是目前BIM应用的主要驱动力来自于建筑师，他们在技术方面的选择为项目的开展定下基调。而公建项目中的机电安装工程等相关专业也在BIM的广泛应用中受益很大。如电气工程师可利用BIM技术进行建筑能耗的分析，暖通工程师也可以利用BIM技术进行空调水系统的水力平衡计算、管道管径的选择计算并可对空调系统的运行工况进行模拟分析。机电安装企业对于BIM技术应用的需求非常强烈，从BIM技术的应用价值来看，BIM技术的碰撞检查能够给企业减少损失降低风险，且其应用成果能够轻松延伸到其预制构件、机电清单、采购管理以及设备运输管理，在提高效率的同时，优化了其管理效率和管理流程，实现精细化管理。 2、BIM技术在大型公共建筑机电安装应用的优势

BIM的特点就是高度的信息集成与处理，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优点，在实际设计工作中，可以用来进行辅助设计、管线综合、建筑能耗分析等传统设计工具所不能很好应用的地方。

设计师之间的三维协同工作机制是我们积极倡导的，BIM在全程可视化设计中起到了重要作用，同时建筑性能分析、碰撞分析等功能可以帮助设计师进行优化设计。通过制作虚拟漫游文件，可提供专业的追踪模型，利于更好的项目交流，还可实现与异地用户之间的交互式磋商。

BIM技术的三维渲染动画，能做到三维模拟与可视化，给人真实感与直观的视觉冲突，能给业主更为直观的宣传介绍设计，能提升中标几率；快速算量，协调各方的需求，避免因为施工现场问题出现的困扰，能提升施工预算的精度与效率；虚拟施工，碰撞检查，能大大减少建筑质量与安全问题，减少返工和整改，降低施工成本与周期；最后做出优化的设计图，保证设计图的可操作性与质量。基于大型公建项目机电安装工程施工范围广、专业系统多、管线密集、立体交叉作业密度大、控制要求高等特点，BIM技术能在大型公共建筑机电安装深化设计、施工，甚至运营阶段中得以应用，以确保施工图纸的准确性和合理性，提高深化设计图纸的可视性，为施工现场合理安排施工次序、优化施工方案提供技术依据。

3、BIM技术在大型公共建筑机电安装难点中的应用 3.1应用BIM实施专业协同设计

机电安装工程是一个复杂的、综合的项目活动，涉及众多专业和部门。仅仅在设计领域，工程项目的参与方就包括建筑工程师、结构工程师、设备工程师、水暖工程师、电气工程师、精装工程师等等。无论设计阶段参与的专业多少，彼此间的协同合作不可避免。

传统的设计模式中，这些不同专业的工作进度存在明显的先后关系。受二维图纸表达空间构造的局限性，结构、设备、水暖电往往需要等待建筑设计基本完成后，才可以向主体模型中添加各自专业的特有信息。当各专业的模型终于按照建筑的主体要求得以实现之后，如果这时建筑方案再发生任何变动，与之相关的其他专业便要再次等待改版后的建筑模型完成，才能开始更新自己的模型。每个设计专业都有自己的一套建筑模型，专业之间的沟通协作都是建立在点对点的模型传递之上。显然，这样的工作流程费事费力。

BIM理念的诞生，使各设计专业围绕着同一建筑模型工作。因为三维模型能够清晰直观地表达建筑细节，所以包括建筑在内的所有设计专业，可以在建筑设计的最开始即方案设计阶段就参与进来。这样一来，既能整合各方有利资源而缩短设计工作总时长，又能避免大量后期各专业方案间的碰撞和摩擦。此外，由于BIM模型具有全专业的信息，所以如果某一专业的设计思路发生变化，其他专业可以及时在BIM模型上发现改变的细节，并且同时开始修改各自对应的信息。统一的数据表达与交换标准是BIM技术的核心，它使利用计算机来完成各个专业间的协调成为可能。BIM模型作为专业间协同的中介媒体，可以将不同专业的信息模型整合到一起，从整体把握专业间的协作情况，更重要的是计算机的参与将大大缩短此项工作的周期，提高设计质量和效率。 3.2应用BIM进行机电管线碰撞检查

建筑中的机电安装工程专业包括暖通空调、电气、消防和给排水系统等等，其功能是维持舒适的室内环境、电力通信供应、预防火灾、水源供应以及污废水排出，因此机电系统常被比喻为赋予建筑物生命的系统。机电设备管线协调是指在建筑围护结构的外形限制条件

下合理安置设备并排布各专业管线，此工作直接影响到建筑空间的合理利用及建筑内部功能的正常运行。传统管线综合和协调工作是在各个专业设计完成后将不同专业的设计叠放在一起，通过综合找出管线交叉打架的部位，按照一定的优先顺序进行调整，此工作往往需要多次的协调才能确定最终方案。因此，这种传统的管线协调方式对工期也将造成影响。

BIM技术在机电专业设备管线方面的应用就为此提供了综合协调解决方案：①利用BIM设计平台分别构建建筑、结构、暖通、给排水和电气专业的信息化模型；②将各专业模型整合到一起构成完整的建筑模型；③将整体模型导入计算机分析工具（Navi sworks）中检测碰撞冲突的类型及位置并生成报告。以上这种方法可以避免实际施工过程中存在的施工交叉点或无法施工的部位，按照施工规范和管道避让的一般原则，布置设备系统管路，使之布局更趋合理，大大提高机电设备管线综合排布效率。应用BIM进行机电管线碰撞检查是上节提到的BIM实施专业协同设计的深化应用。 4、结束语

随着经济的快速发展，建筑行业蓬勃发展。机电工程作为建筑工程的重要组成部分，机电设计的质量对建筑整体质量具有重要的影响。因此，做好BIM技术在大型公共建筑机电安装的应用具有重大意义。 参考文献：

[1]建筑电气设计和安装应注意问题探讨[J].冉隆勇.建材与装饰 2015年45期 [2]高层建筑电气设计与节能[J].王湘红，覃德金.中国房地产业 2015年09期 [3]高层建筑电气设计探讨[J].朱思进.中国房地产业2015年08期 [4]试论住宅建筑的电气设计[J].叶俊.中国房地产业 2015年08期

[5]建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析[J].张慧星. 建材与装饰 2018年45期