一、建筑机电工程现状
随着近年来我国经济的高速增长，以及科技的不断创新和迅猛发展，建筑机电工程的规模、复杂程度和施工难度与日俱增，在新时代新背景下，在保障工程质量以及施工进度的前提下，如何高效的完成机电安装任务，成为了企业乃至整个行业急需解决的问题。
二、传统二维机电施工的缺点
在建筑机电工程中，管线设备种类、数量繁多，且布局十分复杂，涉及到多个专业，机电安装单位在按施工图施工过程中，管线之间或者管线与建筑物之间的碰撞时常发生，给机电施工带来了很大的困难，不仅耽误施工进度影响工期，而且有可能返工，造成不必要的浪费，还有可能会影响室内净高，甚至为后期的维护工作，带来不必要的麻烦。
在传统机电施工中，现场工程师只是简单的把各专业的图纸叠加在一起，关注某些复杂节点的机电管线，并加以调整。如此处理，很难进行全方位的机电管线综合分析，难以确认管线之间、交叉位置、管线与构筑物的碰撞情况，仅靠从施工图分辨可能存在交叉碰撞的位置，很难找出所有碰撞的地方。尤其是目前管线种类、数量复杂的建筑机电工程，难以做到按计划保质保量的完成施工任务。
三、目前工程行业从业人员现状
在我国老龄化日渐加剧的今天，工程行业中，尤其是位于施工现场的一线工程人员的平均年龄逐渐升高，据调查，目前青壮年劳动力正在快速的由工地向工厂、快递等行业转移，多数施工企业管理人员正在面临人力短缺以和老龄化的情况。
由于施工现场环境恶劣，以及近年来工程行业内企业间的激烈竞争，以及建筑市场的利润逐渐透明，建筑业盈利创收远不及以往，对于一线的工程管理人员来说，工作环境恶劣等因素导致一线岗位流失率十分严重。对于复杂的机电安装施工，经验丰富的工人可以结合图纸及现场情况，灵活解决安装过程中出现的大多数施工问题。就目前来讲，施工岗位中紧缺的就是这类熟练工。
面对建筑行业劳动力的短缺，以及因此带来的工价上涨，和日益复杂的建筑机电工程，如何应对，才是行业的痛点和关键。BIM技术的推广与普及，直接给传统的机电安装行业注入了一剂强心剂，BIM技术三维可视化的特点不但能够快速弥补工程技术人员立体感不强且施工经验不足的缺点，而且在国家大力推广建筑信息化、数字化的趋势下，使传统的工程行业再一次焕发了生机。
四、BIM在建筑机电工程中的应用特点
1、图纸可视化
通过BIM技术，我们可以将复杂而又抽象的二维机电图纸，转化为立体形象的三维机电模型，从而将各专业图纸中要表达的信息直观的呈现在每一个施工人员面前。在施工准备阶段，通过充分应用BIM技术，工程技术人员将各机电专业图纸转化为三维模型，可以轻易的发现机电图纸中各专业管线存在的交叉碰撞问题，同时通过机电模型与土建模型相结合，直观的发现机电管线和设备安装空间紧张以及净空不满足设计要求等问题，在施工前进行相关优化调整，从而使得施工进度、质量、成本得到更好的控制。
2、施工便捷化
通过三维机电模型，可以更加直观的确认机电施工重难点部位，在施工准备阶段，可以根据三维模型，对施工班组进行可视化技术交底，从而提高施工效率；针对管线复杂区域，可以根据施工模拟演示，确认机电施工工序，即使各专业交叉施工也不容易出问题；提升了安装效率，保证了安装质量和工期。
说了这么多，跟小编一起来看看实际应用案例吧！BIM技术在深圳技术大学机电安装工程中的应用
工程概况
深圳技术大学处深圳坪山区石井街道，设立中德智能制造学院、大数据与互联网学院、新材料与新能源学院、城市交通与物流学院、健康与环境工程学院、创意设计学院、工程物理学院等11个学院。项目一期占地面积约59万方，拟建建筑19栋，总建筑面积约95万方，主要建设内容为公共教学楼、图书馆、体育馆、校医院、食堂、宿舍等。截至2020年，在校生规模已达5000人；截至2025年，在校生规模可达2.5万人，其中本科生1.9万人，专业学位硕士研究生3000人，留学生3000人。
（深圳技术大学全貌）
深圳技术大学建设项目（一期）工程涉及到的功能性单体建筑众多，其中，机电安装工程就包含了电气、通风空调、给排水、BA等多个分部工程。各专业彼此交叉，且各专业的系统种类繁多，同时还需要与土建、精装修等专业密切配合。并且该工程为学校建设工程，因此施工工艺和施工质量和进度要求十分严格。
应用BIM技术开展深化设计，查找并解决潜在的图纸问题，及时反馈至业主和设计单位，增强施工图设计的深度，提高图纸质量，切实发挥设计指导施工的作用，避免后期施工变更带来的资源浪费及工期延误，为工程建设施工提供有力的技术支撑。
1、BIM虚拟碰撞监测使用
BIM虚拟碰撞检测技术可以通过Autodesk Naviswork软件对根据二维图纸创建的三维机电模型进行碰撞检测，进而在施工前发现设计图纸中的错、漏、碰、缺之处，提高图纸质量。
在该项目中，通过全专业精细模型创建，利用BIM技术对综合管线进行虚拟碰撞检测，共发现错、漏、碰、缺等设计问题132862处，经过BIM管线综合深化，解决131495处碰撞问题，其余问题经整理，向相关单位发送设计问题报告1367份，设计回复1313份，经设计确认需变更问题633份，已下发变更382份。
（碰撞报告及问题记录单）
2、基于BIM三维模型的机电管综调整以及安装工序应用
传统的二维机电图纸在信息表达方面并不直观也不全面，工程设计中的综合管线也只有等施工完成之后才能呈现出来，而采用BIM建模技术却可以将综合机电管线的实际状貌在施工前清晰地呈现出来，信息表达上直观明了。BIM机电模型完全按照真实尺度建模，传统的图纸表达中省略的部分，例如管道的管径大小，管道、风管的保温层等等，均可以清晰地展现在模型中，从而将深层次的问题暴露出来。
针对机电管线复杂区域，利用BIM技术进行三维管线综合深化。对于管线交叉且复杂的位置，不同于二维深化中的图纸叠加、确定相对标高、局部绘制剖面的原则，三维机电管线综合深化可以将机电管线进行整体全面的分析，使绝大多数设计问题直观的暴露在工程技术人员面前，对于管线交叉冲突的位置，我们可以充分的考虑管线连贯性的问题，在全方位全专业解决复杂管线排布问题上，避免了顾此失彼的情况。
在三维模型中，可以通过预演机电管综排布方案，针对管线复杂区域做出多种排布方案进行比选，同时也是全面的三维校审过程，在此过程中，可能会发现大量隐藏在设计中的问题，这些问题往往不会涉及到规范，但跟专业的配合密切相关，例如设备机房外走廊，往往是各种管线最密集最复杂的部位，通过三维机电管综调整，在满足安装规范以及后期检修空间的情况下，做出最合理的排布方案，确保空间满足使用要求并且能合理安排施工工序、降低施工难度，又做到外观美观，防止因管线安装冲突、返工造成的影响工期和成本浪费。
（管综模型图）
3、BIM技术在综合支吊架方面的应用
以该项目13#中德制造学院单位工程为例，该工程综合机电管线布置包括建筑电气分部工程、通风与空调分部工程、给排水及消防分部工程。而机电各专业的施工图纸通常是设计师各自完成单专业图纸的绘制，机电工程各系统管线繁杂，且工程量巨大，建筑物内可利用的空间又有限，且该建筑物地下室又分为停车库、设备机房、教学用房三块区域，各区域层高差值最大为1.5m，梁底面高差最大为1m，极易造成现场施工中多个系统的管道冲突的情况。其中建筑电气系统的桥架种类就分为高压桥架、普通动力桥架、消防动力桥架、消防弱电桥架、照明桥架、应急桥架、运营商桥架、安防桥架、网络桥架等，还有向建筑物各实验室等重要区域供电的母线槽，现场机电施工单位4个、专业劳务队伍8个，要采用同一组综合支吊架进行安装，施工协调和技术难度都非常大，通过BIM三维管综调整技术合理布置综合管线，再由成品支吊架厂家根据模型进行三维成品支吊架的生产、安装，有效的避免了现场施工中不必要的碰撞，保证了建筑物净空高度，减少了机电与主体结构、装饰装修专业的施工冲突，避免了因管线冲突造成的返工的损失。
4、现阶段BIM技术在机电安装工程方面存在的问题
BIM工程师对建模软件的操作较为熟练，但通常施工经验不足，全专业能力一般，不能完全理解设计意图，对相应的安装规范不熟悉，导致深化设计精度不满足现场施工。如内部敷设大规格的强电电缆桥架不应大角度翻弯，母线槽在竖直方向上翻弯只能垂直翻弯，建模人员单纯的根据建模原则和美观性进行建模，而忽略了安装施工，容易把母线槽则误当作桥架进行搭建BIM模型。
设备选型滞后，造成BIM模型不能真实反应施工成果。如冷水机组有众多厂家，不同的厂家设备形式不一样，那么机房的综合管线跟机组的连接方式就不一样，在设备未确定型号前建立的管综图与最终确定的设备接管不一致， 其它设备也同样存在这种问题。
软件模型的族库不全，设备模型缺失，建模后效果图失真或比例失调。例如：消防系统中的阀门多种多样，有信号阀、水力报警阀、蝶阀、泄水阀，外形多样，但族库中没有这么多的类型，往往建模时只能用一种或两种类型，这样就造成了几种不同阀门在BIM模型中体现了同样的形式，给使用者造成了错觉；同样，管道连接方式也有多种多样，在族库不能完全找到与之对应的类型。
BIM技术的应用，能够有效提高施工单位的深化设计效率以及施工效率，而且还可以提升施工安全管理效率、项目施工技术管理能力及成本控制管控能力。随着工程建设装配化的大力推行，BIM技术在今后工程建设中将发挥越来越大的作用。
通过对深圳技术大学建设项目（一期）BIM技术的应用实例的介绍，详细分析了BIM技术在当今机电安装工程建设中的巨大作用，你了解了多少呢？
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