何勇文
广东建雅室内工程设计施工有限公司 广东 广州 510000
摘 要：装配式建筑是当前建筑工程中一种重要的建设方式。机电施工作为装配式建筑的关键作业环节之一，具有施工技术复杂、综合性较强、涉及专业较多等特点，施工难度较大。而近年兴起的BIM技术可以较顺利地解决这个问题。本文从BIM技术优势入手，再结合本人管理的工程项目情况，对其在装配式建筑机电安装中的应用价值进行分析，并探讨其具体应用，以期提供借鉴和参考。
关键词：BIM技术；装配式建筑；机电安装；应用
BIM技术的全称为建筑信息模型，是基于信息化技术产生的一种新兴技术，它可以将建筑工程项目信息、各类参数转化为3D模型，以可视化、数据化的方式呈现出来。在正式开展施工前，施工人员就已经可提前通过模型得到所需数据信息，进而制定更加科学、合理的施工计划，这样更便于对整个施工过程做出有效把控，在保证工程质量、控制施工进度、节约项目成本等方面，发挥着重要作用[1]。近年来，基于BIM技术体现出的诸多优势，在建筑工程建设中已得到广泛应用。随着建筑业的发展需求，进一步探讨如何在装配式建筑机电安装中更好的应用BIM技术，对推动我国建筑行业发展具有重要意义。
1.BIM技术特征
BIM技术比较显著的特征有三方面：第一，直观性。建筑施工的基本依据是图纸，以往的图纸是平面的，每个部分的体现要用不同的图纸来标示，而在引入BIM技术后，“图纸”变得立体。这得益于BIM技术可以采用虚拟化技术模拟建筑空间 ，以3D模型的方式将装配式建筑的管线、设备、接口等信息反映出来，分别赋予不同颜色，整个建筑工程情况一目了然，施工人员可以更加直观地了解、掌握项目情况。第二，全面性。在装配式建筑机电施工中运用BIM技术，除了构建3D建筑模型外，还可以将各项参数和数据添加到模型中，对施工过程进行模拟和分析，发现实际施工过程中可能遇到的困难和问题，进而提前制定应对措施和解决方案，确保机电施工的顺利开展，减少返工的发生。第三，高效性[2]。在BIM技术的帮助下，施工人员可以通过动态模拟快速找出最佳管线布置路径，在软件中导入各项参数，生成相应的施工路线图，不需要再对各个施工方案进行对比。这样做能大大减少施工方案制定环节所需时间，另外实际施工可根据建筑模型开展，整个施工效率能得到较大同谋的提高。
2.BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用价值
在装配式建筑机电安装施工中，BIM技术有着多方面的应用价值。首先，可以促进技术手段向管理手段的转变。将BIM技术引入到机电安装施工中，可以采用虚拟化、信息化的方式整合施工要素，并通过动态模拟和分析，针对施工中存在的问题找出有效的解决方案，保证施工作业的顺利进行。在这个过程中，施工质量不再只是取决于工艺技术的先进性，更多的是由施工管理所决定的，而BIM技术则是对施工管理手段的有效改进。其次，可以对管理流程进行优化再造。机电安装过程中对管线布设进行调整较为常见，容易引起管线规划方案的制定、材料供应、施工进度的变化、与供应商和分包商之间的争端等问题。而采用BIM技术可以构建三维模型，当出现问题时，分包商、供应商、施工方、业主等，都能通过模型进行协商，对施工方案作出调整，优化施工流程，以保证机电安装施工的顺利进行。中山大学科技文化交流中心项目装修工程，通过BIM技术在项目施工图深化与管线综合优化，实现项目工程施工质量和管理水平的提高和效率。解决了按照传统项目的做法，将各个专业工程专业的图纸，利用BIM技术公用的信息平台能把各个专业的图纸信息综合在一起，解决了各专业的图纸可能发生碰撞的问题，或者在工序上发生冲突的问题。另外，可以加强工程项目成本控制[3]。在进行机电安装施工时引入BIM技术，可以对工程材料做出快速统计，更加准确的核算项目成本，建筑模型能够将整个施工过程呈现出来，尤其是一些隐蔽性工程，有效避免了漏算、少算现象的出现。并且不同阶段的施工情况也一目了然，对应的成本投入也更加明晰，对于机电安装施工成本的控制意义重大。
3.装配式建筑机电安装工作流程
对于装配式建筑来讲，其机电安装应按照一定的工作流程进行，其中的重要环节便是对预制构件进行优化设计。当前，针对装配式建筑构件尚未形成统一的设计生产标准。在传统生产模式中，是由设计院设计出相应的图纸，然后再由工程项目承包单位将构件进行拆分，进行深化设计，最后再由生产企业完成预制件的制造。设计院很难做到完全了解和掌握预制件的生产要求及整个生产过程，这样的话便容易出现生产完成的预制件与建筑实际不符的现象，导致预制件无法正常使用，不仅造成资源浪费，还拖慢整个工期。
如果在装配式建筑施工中应用BIM技术，则可以利用软件对预制件进行深化设计，及时发现存在的问题并作出调整，保证预制件与建筑户型相匹配。通过整个预制件各项参数信息，构建BIM数据库平台，以此作为依托，通过项目进行自动编码，保证每个构件编码都是独一无二的，然后以二维码形式将编码导出，并与构件逐一对应粘贴二维码。施工人员可通过扫描二维码，获取预制件相关信息参数及施工设计情况，加强对整个施工过程的把控力度，实现信息化管理，并且还可以掌握预制件生产、验收、安装等整个使用过程的动态情况，便于施工管理的开展[4]。
装配式建筑机电安装工作流程具体如图1所示。
图1 机电安装工作流程图
4.BIM技术在装配式建筑机电安装中的具体应用
4.1工程概况
以本人管理的施工项目“中山大学科技文化交流中心项目装修工程”（以下简称“该项目”）为例，该项目为框架结构，地上15层，地下1层，单体总建筑面积约43674平方米，由本单位承担其室内装修 、暖通（通风空调）、电气、弱电、水装修、给排水（消防栓、消防喷淋）、园林景观（不含绿化）等工程内容。在机电安装施工环节，本项目引入了BIM技术对整个施工过程进行分析和控制。在该项目中，（公司在该项目建立基于BIM的项目施工图深化与管线综合优化的技术团队，开展施工阶段的BIM基础应用，以促进项目施工水平和管理水平的提高，通过非接触式检测工具对建筑进行精确测量，运用revit软件精确建模，建立与现场实际高度相吻合的建筑信息模型，可视化交底、施工图深化、管线综合优化、冲突检测核查等技术，对设计施工图的细部施工节点进行模拟现场观察全角度及可剖技术，将施工节点难点问题化繁为简，使各关键工艺施工构造复杂节点以三维模型进行可视化交底、三维出图、提高了制作加工安装的准确性，避免误差产生返工，并在此基础获得“施工图深化与管线综合优化BIM应用技术施工工艺”省级工法。
4.2BIM技术的应用
在该项目中对采光要求较高，所以机电安装应重点考虑高层采光问题。在开展机电安装施工时，为保证管线重合较差处厚度符合项目建设要求，应严格控制管道铺装浇筑厚度，这就需要通过工程设计图对机电设备安装进行深入分析。引入BIM技术后，应先汇总机电安装工程平面设计图，包括照明系统、弱电系统等，筛选、整合其中的数据信息和参数，以此作为基础构建三维立体模型，并将各项数据及参数添加到模型中，在与暖通系统、给排水系统的管线布设方案结合考虑，优化净空高度，使其能够达到机电安装施工要求，满足酒店需求。并且，对于一些关键节点，需要建立单独的三维大样图，将管线布设情况更加详细、清晰地呈现出来，借助BIM技术优势确保机电安装施工质量。施工准备环节，施工单位根据BIM建筑模型所提供的数据信息，对管线进行综合布置，准确定位机电设备位置及线盒位置。安装作业时，严格按照施工方案和施工计划进行，对各机电设备做到了准确定位，避免了传统二维施工图所存在的问题。
为避免建筑浇筑受到模版的影响，机电安装工程所用构建均采用预埋方式完成，整个施工过程更为便捷、灵活，易于控制和调整。同时，一些走廊位置处管线布设较多，交叉重叠的现象较为常见，可运用BIM技术进行优化设计。具体来讲，是通过对各项管线参数、数据进行整合构建BIM模型，对管线交叉重叠情况进行模拟，在管线基础厚度上，采用内置钢丝网与现场预制结构保护层叠加的方式，将管线重叠厚度控制在65~75mm之间。在机电设备的一些关键点处，对现浇层厚度也有较高要求，通常保持在75mm左右，如动力配电箱或照明电箱的电路输出线路回路交叉位置。如果机电设备管线交叉情况较少，则可以适当降低该位置的现浇层厚度要求，一般55mm便可以达到施工标准。
机电设备定位是机电安装施工中的一个重要环节，在装配式建筑施工过程中，可能会出现机电设备定位点偏离现象，影响机电安装施工质量。当定位点出现偏差，预埋线管上翻点也可能会偏离原位置，导致预制构件加工出现偏差，手孔内对接的平台预留管与构件预留线管都容易出现偏移，手孔内空间有限。在该工程项目施工时，为避免出现上述问题，采用BIM技术模拟设计出来一种多功能转接头，在有限的空间内可快速对接错位管线，提高了施工效率，降低了施工难度，同时也可以确保对接管理通畅。管道连接所用材料为PVC管，可自由弯曲，内含填充钢圈。
在装配式建筑机电安装施工中应用BIM技术，可以加强对预制构件生产质量的控制，从生产流程、生产技术、成品养护等方面进行严格把控，保证预制构件质量符合建筑施工要求。在该工程项目中，预制空调板预留洞最初设计值为φ80和φ100，中心间距150mm。采用BIM技术进行优化分析，最终改为预留DN75立管直接预埋件与DN50漏预埋件，中心间距300mm。实际施工中，埋设预埋件不再需要进行吊模，省去了搭建外脚手架，在降低工程成本的同时，也减少了施工安全隐患。
5.结束语
BIM技术作为信息化时代的产物，在建筑工程建设中充分显现了其独特优势。综上所述，将BIM技术应用到装配式建筑机电安装施工中，能够有效保证施工质量，减少返工现象。在对施工进度进行科学把控的同时，避免造成资源浪费和成本虚增，在提高工程项目的整体效益方面具有重要意义。
参考文献：
[1]向长于,袁小昆,张波.装配式建筑机电安装施工工艺的分析[J].砖瓦,2020(09):65+67.
[2]孙宏鹏.BIM技术在群体建筑机电安装工程中的应用[J].甘肃科技纵横,2021(02):32-34.
[3]李祁东,解中鑫,毕炜,张光尧.BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用[J].建筑机械化,2020(10):80-82.
[4]黄亚江,刘思峥,郭天奕,杨丽斌,许爱丽.基于BIM技术的装配式建筑机电深化设计优化研究[J].项目管理技术,2020(02):72-76.