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摘要：在时代的大背景下，建筑工程建设衍生出很多分支，比如BIM在机电工程领域得到广泛应用，尤其在管线复杂的大型项目中。本文分析BIM在机电工程领域的应用研究，构建适用于机电管线综合排布的模型标准框架，设计基于BIM的机电工程设计-施工的应用流程，以促进机电工程设计-施工管理技术的发展。
关键词：BIM；机电工程；标准框架；应用流程；优化
引言
公共建筑的机电工程涉及面广，学科跨度大，持续时间从主体施工开始实施直至装饰工程结束，其设计和施工质量关系到建设项目竣工移交后的使用，对工程有重要的影响，因此，提高机电工程设计-施工管理技术意义重大。随着信息技术的发展，具有可视化、碰撞检查、虚拟施工等功能的BIM技术为机电工程管线综合排布效率提供了有力支持，有效的提高了设计质量和施工效率，可利用BIM模型在设计阶段进行三维管线综合及机电深化，减少了设计专业之间的冲突。但对于大型复杂的机电工程，BIM技术实施管线综合排布缺少标准，串联设计与施工的效率不高，在机电工程中的应用发展遭遇了瓶颈。
1BIM在机电工程中的应用研究及分析
1.1BIM在机电工程各项设计方案中的应用及分析
在建筑机电工程施工过程中，要构建一个机电设备系统需要很大的一笔开销，要想减少这笔开销，施工人员必须要保证设计方案的科学性，一个好的设计方法可以优化施工，在保证施工质量的前提下又可以将施工过程简单化，减少多不必要的开销，从而达到减少成本开销的目的。就比如说在工程投标环节，采用BIM可以构建出一个科学立体的工程方案模型，其中可以凸显出很多施工中所需要注意的细节，这样就方便业主方进行工程造价的评估，评估结果也会更加准确，从而达到节约成本的目的。通过BIM制定出来的机电工程施工方案主要包括两个方面，分别是安装技术设计和控制成本设计。在安装技术设计方面，主要针对的还是管线碰撞问题，管线安装完毕之后还要对管线进行测试，防止出现碰撞，如果出现问题要在第一时间内纠正过来，这个步骤进行之后，下一步就是进行这项检测工作所使用的管线以及工具进行管理设计，对管线的整体进行优化；在控制成本设计方面，采用BIM可以对机电工程的设计有一个全面的了解，然后就可以根据实际需要进行材料的选购，这样就能保证所有的材料都能进行充分的利用，不会造成材料的浪费，这样一来就能节约一部分成本；在预结算的时候也可以运用BIM，通过这项技术可以加大最相关工作人员的管制力度，保证预结算的准确性。在机电工程施工过程中，BIM可以贯穿整个设计方案，对每项设计方案都有一定的帮助，所以可以说BIM推动了机电工程的发展。
1.2BIM在机电工程管线碰撞中的应用及分析
机电工程中的电、暖、水、通信及智能化相关管线错综复杂，在进行施工时有较大的概率出现管线之间的碰撞，会让工程不得不对其进行拆除，情况严重时甚至会重新进行施工，严重地影响了工程的顺利开展。通过BIM的应用，能够对这一问题进行有效的解决。在施工之前，采取BIM将所有结构模拟至一个公共平台中，全面地了解管线的分布情况，检查管线是否会出现碰撞的现象，针对工作面、保温层、检修面等较为关键部位进行有效的预判，防止这类部位产生管线碰撞的现象。
在公共建筑机电工程中，并未对其进行碰撞检测时，在各类管线重叠部位有着较为严重的碰撞现象。在对其进行碰撞检测时，首先对整个综合模型进行全面地观察，判断其中是否存在着不符合相关规定的管线；其次对操作空间、保温层、检修空间等进行检查，判断其是否满足相关规格要求，主要采取了碰撞试验的方式来进行检查；最后对检查结果进行合理的分析，并采取相应的措施来进行有效的调整。在进行碰撞检测时必须要对各类技术规范进行统一，让不同种类的管线都能够属于监管范畴，避免出现因为技术规范不够统一而无法进行调整的现象出现。
2面向机电工程的BIM模型标准框架构建
机电工程的BIM模型开始于设计阶段，深化于施工准备期间，由于机电工程信息在项目前期无法达到完整交付的要求，因此，在满足机电设计与施工需求的前提下，机电工程BIM模型交付内容应遵循模型对象的范围适度、细度适度和信息适度。设计阶段模型交付标准建立在设计规范及标准的基础上，通过明确土建专业与机电专业标准范围建立BIM模型，考虑预留洞口、吊顶厚度、墙、梁、门窗、设备基础、防火卷帘、挡烟垂壁等因素。然后交付施工方，施工方根据BIM模型的深度及细度有所不同，按照持续性标准进行迭代。在施工阶段，首先按照标准核查设计交付模型，然后按照施工标准对BIM模型进一步深化，考虑施工空间、维修空间、吊杆、末端尺寸、小尺寸管道等因素，最终获得最优的全因素全方位的BIM施工模型，为机电管线施工提供支持。
在两个阶段，由于设计方与施工方获取信息途径及成本不同，因此BIM模型的信息范围及精度在两个阶段需有所区别。在设计阶段，BIM模型的建立首先需满足设计规范和标准，然后需要满足建筑使用空间，明确不同区域的净空要求和公共走廊的宽度及梁底高度、吊顶高度。除此之外，由于管线穿墙的预留孔洞及套管预埋等工作是在主体结构施工过程中实施，但机电设备及管线的安装工作需要在主体结构完成后实施，因此结构洞口尺寸需在设计阶段模型中输入。因为末端布置需要参考装修设计、采购进场设备参数，而在设计阶段甚至施工前期都无法实现，而这些内容涵盖在施工阶段的标准范围内。
3基于BIM的机电工程应用流程优化
3.1面向机电工程的BIM应用原则
（1）设计-施工管线排布迭代：基于BIM的综合管线排布贯穿设计与施工两个阶段，在符合一定精细度的模型进行迭代检查和调整。
（2）管线修改原则：按照小管让大管、有压管让无压管、冷水管让热水管、易施工的避让施工难度大、临时管让永久管、电气在上水管在下的基本修改原则。
3.2基于BIM的机电工程设计-施工应用流程构建
在设计阶段，按照设计阶段模型标准及范围建立BIM设计模型，并对模型范围和精度进行审核。系统在以上原则和净空漫游运算的基础上，首先通过净空漫游运算识别BIM设计模型中净空不足区域并显示，设计方按照处理策略处理显示区域范围内的净空问题。在有效的净空前提下，初步排布管线并进行碰撞检查，高效的解决管线间的碰撞问题。系统最终生成包含预留洞口位置及尺寸的交付模型至施工阶段，保证BIM设计交付模型的合理性和可指导性。在施工阶段，施工方按照施工阶段模型标准及范围进一步深化BIM模型，通过核实预留洞口、设备末端构件实际参数，细微调整管线排布。将施工空间、维修空间等净空要求参数输入系统，再一次实施碰撞检查，最终建立BIM施工模型。最后通过施工模拟，识别出设备暗转、运输空间冲突的位置，提前进行处理，保证机电工程施工安排的流畅。
结束语
本文对BIM技术在机电工程的应用进行了研究分析，主要提出了标准框架及工作流程，并在此基础上开发基于BIM技术的机电工程平台，希望为机电工程设计-施工一体化提供参考。
参考文献：
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