BIM在机电安装中的应用

BIM在机电安装中的应用

摘要：BIM在机电安装工程中的应用主要体现在管线综合与碰撞检查、预制件加工、工程量统计和施工模拟及进度控制等多项环节，不仅可以显著提高效率、控制成本，还可以实现项目的精细化管理。

关键词:BIM；机电安装工程；碰撞检查；施工模拟及进度控制；

一、 前言

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，建筑物的功能日益增加，造成建筑设备系统多、管线复杂，导致机电安装工程的难度不断提高。传统的机电安装工程中，仅是参照二维平面图施工，缺乏直观的可视效果，设备和管线布置不合理往往在施工过程中或施工完成后才发现，从而造成返工、材料浪费、拖延工期及增加成本[1]。然而，将BIM应用于机电安装工程中，进行管线综合与碰撞检查、预制件加工、工程量统计和施工模拟及进度控制等环节，不仅可以显著提高效率、控制成本，还可以实现项目的精细化管理[2]。

二、 1:1的模型

BIM技术以三维模型为表现基础，可以简单的理解为参数化的3D几何模型。在这个模型中，包含所有与工程相关的数据和信息。安装工程中，在管线密集的区域和机房，BIM可利用三维机电立体模型实现安装工程的可视化，使建筑师对最终安装成果有直观的认识，从而指导施工。

在施工过程中，通过时时对模型修改，可以将施工的基本情况信息化的反映出来，对

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工程进行总控。不仅如此，在这1：1的模型上，还可以作为我们商务谈判的依据，巧妙地应对业主及分包单位。

三、 管线综合与碰撞检查

机电安装工程最容易造成经济损失的，往往就是返工。规模越大的项目，设备管线越多，管线错综复杂，碰撞冲突也越容易出现，返工的可能性就越大。一旦出现返工，就会造成材料浪费、拖延工期、增加成本。传统二维管线综合排布由于其局限性，除局部绘制的剖面图有精确定位外，其余标高仅为原则性的相对位置，且多专业叠合的二维平面图纸复杂繁乱，不够直观，这就使得碰撞问题无法完全暴露。

而BIM技术正是解决碰撞问题的“高手”。如图1，是利用BIM技术对我公司泰达项目地下室一层某核心筒内有吊顶走廊处进行管线综合与碰撞检查后的效果对比。

管线综合前 管线综合后

图1 管线综合与碰撞检查

首先，采用专业软件如Revit建立的建筑模型，并用Navisworks软件实现管线碰撞检

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测，就很好地解决了传统二维管线综合设计下无法避免的错、漏、碰、撞现象，使得进行管线综合的效率大大提升，并且能够直接用于指导施工。

四、 预制件加工

BIM还可应用于预制件加工过程。深化设计阶段所建立的BIM模型，可为各专业的施工和安装提供准确的构件信息和定位尺寸等相关数据，指导预制件的加工。

运用BIM导出的数据可以极大程度地减少预制架构的现场测绘工作量，同时有效提高了构件预制加工的准确性和速度，使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式，从而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等等问题，为提高工作效率、 降低工作成本起到了关键作用。以往做预制加工都是在现场测绘，所以准确性很有问题。现在根据正确的已检验好的模型来做预制加工，并利用软件绘制预制加工图，把每个管段都进行物流编号， 进行后厂加工， 是一个很好的解决方案。

例如，以深化设计阶段所拥有的BIM模型为基础，把它导入Autodesk Inventor软件中，通过必要的数据转换、机械设计以及归类标注等工作，将BIM模型转换为预制加工设计图纸，可指导工厂生产加工。在保证高品质管道制作的前提下，减少了现场的管道制作加工。如图2。

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1（a） 1（b） 1（c）

2（a） 2（b） 2（c）

a、搭建机电BIM模型 b、导入机械软件建立钣金展开图 c、展开预制构件，完成安装

图2 BIM应用于预制件加工

BIM在预制件加工过程中的应用，不仅提高了一次安装成功率，减少了返工，降低了损耗，还节约了成本，提高了效益。

五、 工程量计算

施工图设计是在二维平面上绘制图纸，为了清晰表达设计内容，一些管线会避开绘制密集的区域，并不是按照实际施工时安装位置精确定位的[3]。因此，在工程量计算时，仅按图纸无法计算出相对准确的数据，不仅不利于控制材料成本，后期和审计对量时也容易产生争议。

而利用BIM可以解决安装专业中设计和施工脱节的问题。用BIM模型可以还原施工实际走向，或者把施工实际真实地反映到模型上。首先，要建立安装基本的可视化模型，在

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此模型上对安装工程进行三维深化设计，经过管线综合和碰撞检查，建立的三维模型就能如实的指导和反映实际安装。建模时将安装工程涉及的各种设备和管线部件等信息输入BIM模型，通过BIM模型就可以快速统计出项目的工程量信息。不仅如此，还可以对变更引起的成本变化进行快速、准确的评估，避免人工统计带来的误差和争议。

六、 施工模拟和进度控制

BIM拥有项目的全部信息，它可以将未进行的施工变成一个真正可见的现实。

首先，根据施工图纸建立精确的BIM模型。其次，根据施工组织设计，对各工作量进行数量分析。最后，结合进度计划软件即可实现施工动态模拟。例如，将Revit MEP软件构造的模型导入Navisworks软件中，结合Office Project软件的项目进度管理功能，即可实现对安装施工进度的可视化管理，如图3。

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图3 利用BIM实现施工动态模拟

通过对安装工程的动态模拟，不仅可以直观地体现施工的界面、顺序，使各专业施工之间的施工协调变得清晰明了，而且通过动态模拟与施工组织方案的结合，能够使设备材料进场，劳动力配置，机械配备等各项工作的安排变得最为有效、经济，最终实现对安装工程的进度控制和优化管理。

七、 展望BIM在机电安装行业的发展

虽然目前国内机电安装行业的BIM应用，多数还停留在较低的层面，例如多数应用还停留在投标过程及简单的碰撞检测操作，但随着机电BIM深化设计软件的普及及施工单位对BIM应用认识的加深及投入的加大，依据电子图纸，结合项目实际情况，快速完成机电专业三维深化设计，进行管线综合，生成大量指导实际施工的深化设计图纸，依据模型进行工程量统计等深入的BIM应用正在逐步扩大[5]。

BIM是为建筑的全生命周期而设计的，其应用不能仅限于施工阶段。BIM的应用应从设计阶段开始，结合结构、建筑等各行业，集成信息，减少设计缺陷，使设计更复合实际。应用BIM系统建立起来的完整的信息模型，可以非常便捷的进行图纸查询和检修，有利于及时解决突发事故。

八、 结束语

BIM可应用于机电安装工程中的多个环节，其应用不仅可以使项目显著提高效率、控

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制成本，还可以实现项目的信息化、精细化管理，最终达到降成增效的效果。虽然BIM应用还属于起步阶段，还需要一段时间的发展，但BIM的应用在机电安装工程中已然是未来发展的趋势，BIM必将给这个行业带来巨大的变革和发展。

参考文献：

[1] 王浩宇，游 洋.BIM与施工行业暨机电安装领域应用.安装,2011(11)

[2] 董春海，李淑杰，周全胜等.MagiCAD软件在管线综合深化设计中的应用.青岛理工大学学报，2012（04）

[3] 王 璐.以桃仙机场T3航站楼为例，浅谈BIM技术在工程管理和机电安装中的两点应用.材料技术，2011（08）

[4] 钱 惠，吴善浒，王兴坡.BIM在机电安装工程中的应用.安装，2011（10）

[5] 游 洋.从机电专业观察BIM技术在工程建设行业的全产业链应用.安装，2011（12）

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