基于BIM的机电设备安装工程管理系统设计

基于BIM的机电设备安装工程管理系统设计

刘鹏,尚刚赵志宽

610402198508216094   610431198902260634  130522198009141434

摘要：随着时代的进步，BIM在各行业里得到广泛的应用，在国家工业化不断深入的背景下，机电设备的应用已成为各个行业和领域的重要环节。机电设备的安装质量与建筑物的居住环境息息相关，在许多其他行业中起着重要的作用。因此，机电设备的制造、管理和维护成为备受关注的研究内容。目前，机电设备安装工程的管理往往被忽视，主要从人的角度和实际的施工情况限制了施工进度和质量，作为主要的参考标准。但可变因素多，缺乏系统管理，导致项目完成时间与预期时间相差较大，项目质量也参差不齐。

关键词：BIM；机电设备；安装工程管理；设计

引言

从技术角度分析，BIM技术在实际应用过程中会对工程开展过程中涉及的数据进行实时采集，并利用仿真模拟功能构建出工程建设模型，方便技术人员在真实信息基础上开展施工指导工作，BIM技术的诞生为有效推动工程设计领域革新提供源动力。BIM技术在实际应用过程中对数字信息资源进行深入挖掘，并利用数字模型实现对工程开展中涉及的规划、设计及施工等全流程数字化，极大地提升了施工效率以及质量。在其实际功能价值影响下，我国技术人员已经将BIM技术实际应用作为主要研究内容。

1机电设备安装的现场深化设计与施工的重要性

1.1可以优化工期成本

在一套科学的深化设计理念指导下，可以在一定程度上缩短深化安装设备工程的前期安装准备时间，确保深化安装准备工程的顺利进行。对于深化安装设备工程，设计本身就相当于一个完整的安装施工方案。深化施工设计的工程进度和安装工期将对其产生不同程度的经济影响。如果没有深化设计的基础施工，设备就不能得到有效的综合利用，设备管理费可能会增加。合理有效的深化设计，对实现前期设备的有效利用，合理节约安装周期，具有很大的经济帮助。

1.2深化设计可以完善设计方案的不足

与总体设计方案相比，深化施工设计具有一定的时间弹性。既能根据总业主的实际需要及时做出相应的设计调整和完善，又能及时补充和完善业主原有深化设计方案的一些不足之处。深化施工设计方案在一般建筑施工设计过程中也容易出现一些新问题。在这种情况下，一般业主可以从长远利益的角度考虑，采用一些深化的设计方案来彻底解决这些问题，这样可以有效地避免设计工程师在开工后重新设计和修改所造成的各种严重的社会和经济损失。

1.3深化设计可以确保呈现设计方案的效果

在设计初期，安装应用工程一般根据整个机房的不同设备进行设计，并进行相应的外部环境设计。相对于机房内设备的外部设计和安装应用有一定难度，一般是结合整个机房的外部环境设计和与机房相关的设计专业服务要求，在这种特殊的实际情况下完成的，在取得令人满意的专业设计服务效果的同时，也有一定的技术难度。对于不同的专业而言，不同类型的专业建筑施工设计流程在专业意见不一致时往往会产生一些摩擦，因此不可能同时达到令人满意的专业设计服务效果。因此，深化专业设计管理可以有效避免这些设计问题的同时发生，即可以从建筑施工的另一个角度来考虑，找到解决这些设计问题的最佳方法，同时更好地展现专业设计方案所要求的服务效果。

2BIM技术在建筑机电安装深化设计中的应用

2.1传统工艺在建筑机电安装中的局限性

建筑机电安装工程在施工管理中，现场工程师需要结合企业管理目标要求，对现场的施工成本、工程进度、施工质量和安全进行全方位管控。在传统的安装施工管理中，为防止后期施工中不同专业管道安装发生碰撞，工程师利用掌握的项目资料，结合实际情况，运用自身技术经验，依靠ＣＡＤ二维图纸辅助管理，通过复制叠图找出不同专业的管道交叉的位置，从而调整空间布局，有效地控制好设备、管道、电缆桥架等在空间上的排列走向，确保项目施工的可行性、美观性和生产使用中的实用性。然而，这种现场施工管理模式要求工程师必须具有较高的专业水准，同时也不利于现场技术交底，工程师往往需需要花费大量的时间与施工单位进行沟通交流，并且存在因为技术交底不彻底而耽误工期的隐患，具有较大的局限性。

2.2BIM技术在建筑机电安装中的应用

随着建筑信息化的快速发展，BIM技术在建筑机电安装设计及图纸深化过程中所发挥的作用日渐突显。在项目管理中，可应用BIM技术建立一个三维可视化虚拟建筑模型，模型中所有的构筑物都是参数化的模型，能够帮助设计人员和现场工程师在图纸深化阶段及安装施工中及时发现并解决管道碰撞、净高不足等问题，减少现场返工次数，防止资源浪费，从而有效控制项目成本，提高设计及安装施工质量。BIM作为建筑信息的载体，在设计中能够较好地解决建筑中的梁与管道、预留洞口与管道、管道与管道之间的冲突问题，保证设计图纸能准确地反映出设计者意图。建筑机电安装工程管道布置包括：消防喷淋管、消防栓管、防排烟风管、给排水管道、空调送排风管、空调冷冻水管、冷却水管、强弱电缆桥架、线槽等管道。综合调整布局是深化设计的主要内容，目的在于调整管道的空间关系。BIM的可视化三维模型能够直观地将各专业管道空间位置关系展现出来，并通过BIM的“碰撞检查”功能，快速、正确地帮助设计人员和现场工程师发现管道冲突碰撞位置，及时优化处理。随着BIM技术深化设计的推进，施工图被不断调整完善，最终使得施工图纸更具有可操作性，减少施工现场返工，具体有几点：（１）通过运用BIM技术合理布置各专业管道，特别是房建工程地下车库管道复杂，BIM技术能够最大限度地提高地下车库顶部空间使用，优化管道路径，减少管道冲突造成的二次返工。（２）钢筋混凝土结构在施工前通过BIM技术确定管道路径和预留套管的精确位置，减少后期在钢筋混凝土结构中二次开洞。（３）弥补原图纸设计的不足，减少在施工过程中因图纸问题造成的人力、物力和财力的浪费。（４）协调解决管道竖井的各专业管道布置，保证管道井预留足够空间完成各类管道的安装、检修和更换工作。美国斯坦福大学设备工程中心曾总结过，建筑行业中使用BIM技术带来的好处：①通过BIM技术深化的图纸准确率高、出图效率高、施工过程中少返工；②由设计图纸与现场实际情况不相符而变更产生的资源消耗下降了３０％；③运用BIM碰撞技术分析解决机电管道碰撞问题，为合同价格减少了１０％；④BIM技术的最直观的特点就是三维可视化，同时又将建筑信息模型运用到建筑安装工程施工阶段中，使得施工效率大大提高，缩短了工期。

结语

工程施工进度的管理是有效控制安装成本的关键，而质量控制是提高机电设备使用寿命的重要方式。基于BIM的机电设备安装工程管理系统设计，实现了对施工进度的有效控制和规范化管理，为各个行业和领域的机电安装工程降低成本提供了借鉴。

参考文献

[1]陈宝光，王茂文，黄学源，等.数字化建造下公路工程建设项目管理平台架构的研究[J].项目管理技术，2021，19（2）：58-63.

[2]孙少楠，吴家伟.基于BIM技术的被动式建筑节能因子多目标优化研究[J].图学学报，2021，42（1）：124-132.

[3]满吉芳.BIM技术在装配式建筑中的应用研究以火神山、雷神山项目为例[J].重庆建筑，2021，20（1）：21-23.

[4]杭的平.BIM技术在建设工程全生命周期管理体系中的应用探索[J].山西建筑，2021，47（3）：191-193.

[5]孟天琦.计算机技术下水利工程管理信息化系统的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2020（18）：164-165.