摘要：為提高建筑機電安裝工程的智慧化水平，將BIM技術(shù)應用于工程中。在施工階段，建立BIM模型，將模型導入NRTER軟件進行具體應用，對所需的預留預埋進行設計，對機電設備機房進行漫游，調(diào)整不同管線之間的距離，消除理解偏差。利用RT34SFG軟件對安裝過程進行虛擬化展示，預制施工計劃，將不同施工階段的構(gòu)件與方案進行結(jié)合，通過動畫形式來對整個施工過程進行動態(tài)展示。研究結(jié)果顯示：該建筑工程內(nèi)R1～R5的測量點的碰撞數(shù)量均為0；在5個測點中，預制混凝土墻板尺寸厚度均在150～155mm之間，結(jié)果符合預期。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；智慧建筑；機電安裝工程；管道安裝；施工模擬

0 引言

隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，機電安裝工程在提升建筑品質(zhì)、實現(xiàn)智能化管理方面發(fā)揮越來越重要的作用。通過應用不同安裝技術(shù)，可以實現(xiàn)對機電安裝工程的全方位、全過程管理，從設計、施工到運維，都能得到高效的支持。其能夠促進各專業(yè)之間的緊密聯(lián)系，實現(xiàn)信息資源的交互。

文獻[1]方法在機電安裝工程中，難以確認管線之間的碰撞情況，可能導致施工過程中管線之間沖突，從而增大了施工進度。文獻[2]方法若使用不合格材料，將可能導致設備性能下降、故障率增加等問題。文獻[3]方法由于施工不規(guī)范造成失誤較多，導致施工效果難以符合預期。在智慧建筑機電安裝工程中，合理應用機電工程多種安裝技術(shù)，不僅可以加快施工進度、降低成本，還能優(yōu)化施工設計，提升施工品質(zhì)。基于上述分析，本文以BIM技術(shù)為工具，將其應用于智慧建筑機電安裝工程項目中，并結(jié)合實際情況進行測試與分析。

1 工程概況

某智慧機電安裝工程由地下三層和地上兩棟主體建筑組成。其中，2#樓為一座高層寫字樓。工程內(nèi)設置一個能源房為冷凍機房，其中裝備了4臺制冷機組，功率為3540kW，制冷量為1200kW。

該機組采用定流量交替設計模式，并運用分流裝置將水流分成不同路線，以滿足施工中的不同需求。工程選用定壓運行方式，由于工程設有多個配電間，且單個設備質(zhì)量較大、管線復雜，因此在施工過程中需要預先做好管線預留口，以方便后續(xù)設備的安裝與調(diào)試。

2 BIM關(guān)鍵技術(shù)應用

2.1 構(gòu)建BIM模型

2.1.1 項目初始化與基礎元素設置

首先，運用TATUR軟件啟動項目創(chuàng)建。在此階段，主要工作是采集真實建筑機電工程的設備信息、建筑信息以及水電信息。這些信息為后續(xù)建模提供了基礎數(shù)據(jù)支持。隨后，通過繪制軸網(wǎng)，形成一個初始的元素工作集，為后續(xù)添加三維部件打下基礎。

2.1.2 三維部件添加與屬性補充

在基礎元素設置完成后，開始添加三維部件，如剪力墻、水管等。這些部件的添加需嚴格按照設計方案進行，以確保模型的準確性和真實性。同時，對于每個部件，都需要補充其屬性信息，如材質(zhì)、尺寸、位置等，以便后續(xù)進行精確的分析和計算。

2.1.3 建筑結(jié)構(gòu)孔洞預留與機電安裝準備

對于建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻等部分，預留的孔洞位置至關(guān)重要。在建模過程中，需嚴格按照圖紙設計要求進行孔洞預留，以減少機電安裝時的返工，提高整個結(jié)構(gòu)的受力性能。同時，利用BIM技術(shù)的三維多元化處理，對機電設備的安裝位置進行預留預埋，確保安裝過程的順利進行。

2.1.4 信息整合與模型優(yōu)化

在建模過程中，不同專業(yè)的信息需要整合到一個模型中，以便獲取全面、準確的信息。通過BIM技術(shù)，可以精準獲取預留孔洞的位置和信息，減少重復開鑿問題。此外，將預留孔洞的信息統(tǒng)計成信息集，方便后續(xù)查找和使用。在模型建立過程中，還需對建筑物高程點進行確認，設置整體模型設計參數(shù)，以確保模型的準確性和完整性。

2.1.5 模型導出與場景信息繪制

整體模型建造完成后，需進行細致的檢查，確保部件無缺漏。隨后導出網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集以及線信息，設置完成后將Revit模型導出。最后，將數(shù)據(jù)全選添加至新場景中，以便在GIS中進行場景信息的繪制和展示。

通過以上5個步驟的精細操作，可以成功建立BIM模型，為后續(xù)的智慧建筑機電安裝工程提供有力。

2.2 管道安裝與布置

利用BIM漫游技術(shù)檢查建筑的機電安裝設備與管道布置，是智慧建筑機電安裝工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.2.1 BIM漫游技術(shù)應用與管線優(yōu)化

在智慧建筑機電安裝工程中，BIM漫游技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過對機電設備機房進行漫游，可以對冷熱源進行全面檢查，確?？臻g布置過程中不存在碰撞情況[4]。特別是在管線密集處，BIM漫游技術(shù)允許我們進行多次漫游，精確調(diào)整不同管線之間的距離，滿足其在深度與高度上的功能需求。

這種可視化展示方式不僅為技術(shù)人員提供了清晰的展示效果，還能通過實時漫游對復雜結(jié)構(gòu)進行合理化調(diào)整，消除理解偏差，實現(xiàn)更為精準的施工效果。

2.2.2 BIM軟件在管線排布與碰撞檢查中的應用

在智慧建筑機電安裝工程施工過程中，施工模擬是一項不可或缺的工作。利用BIM軟件整合各專業(yè)布置圖管線，并按照管道的具體原則進行全面的優(yōu)化排布。通過獲取設計圖中的管線碰撞定位[5]，按照更為優(yōu)化的順序進行調(diào)整，以防止管線碰撞的發(fā)生。

此外，利用BIM軟件還能建立不同模式的系統(tǒng)模型，并輸入不同構(gòu)件信息，以便在機電安裝工程各專業(yè)管線交替后進行碰撞檢查。通過Revit軟件優(yōu)化管線，可以清晰地展示不同管線、設備的型號和具體標記位置，為施工提供準確的指導。機房和走廊區(qū)域管線排布如圖1所示。

2.2.3 虛擬施工展示與資源調(diào)配

在機電安裝工程中，預留預埋工作同樣關(guān)鍵。利用RT34SFG軟件可以對建造過程進行虛擬化展示，通過導入BIM模型，預制施工計劃，將不同施工階段的構(gòu)件與方案進行結(jié)合，即形成三維模式的動態(tài)展示。

這種模擬結(jié)果不僅有助于具體管理項目，還能精準地調(diào)配人力、材料和機械設備等資源，確保施工能夠順利進行。通過這種方式，可以在施工前發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，從而提高施工效率和質(zhì)量。

2.3 BIM+GPS物料跟蹤管理

利用BIM技術(shù)能夠?qū)⑺形锪闲畔⒔y(tǒng)計到模型當中，可以對機電工程安裝所需成本進行分析。在管控過程中，采用BIM+GPS組合定位，以工序狀態(tài)為主線，對物料的生產(chǎn)加工、運輸、安裝、驗收等信息狀態(tài)全過程跟蹤管理。跟蹤節(jié)點根據(jù)工序及現(xiàn)場需求設置，用不同顏色來標記區(qū)分。在整個物料跟蹤管理過程中，每一個模型構(gòu)件都對應唯一二維碼，通過二維碼定位模型中的構(gòu)件，確認物料的出庫等，實時同步至云端平臺[6]。

二維碼顯示屬性值可提取模型信息，如樓層等。全部構(gòu)件以二維碼為載體進行對接，利用移動端將設備和清單進行掃碼掛接，可在工序清單GPS定位中查看運輸跟蹤信息。項目施工管理人員可通過BIM平臺，實時掌握物料的加工狀態(tài)，更利于項目物料管控。

2.4 施工模擬

將模型導入Navisworks軟件，根據(jù)施工計劃，將相應的構(gòu)件鏈接，模擬結(jié)果以三維動畫的形式顯示。在實際施工過程中，可以將現(xiàn)場情況輸入模型中，分析工程施工進度。在機電安裝工程中，當管道敷設完成后，需要調(diào)整系統(tǒng)安裝空間，利用BIM進行施工方案展現(xiàn)，通過三維轉(zhuǎn)換的方式能夠幫助施工人員科學應用施工方案，提升施工水平。

3 測試與分析

3.1 測試準備

在智慧建筑機電安裝工程中，為了測試BIM技術(shù)的應用效果，在對設備和管網(wǎng)進行調(diào)試運行后對工程施工質(zhì)量進行驗收，需要確定檢查點的個數(shù)，并根據(jù)不同的等級對測點質(zhì)量進行劃分。表1為機電安裝工程施工中的質(zhì)量驗收資料清單。

通過BIM技術(shù)對功能區(qū)進行擴展，將質(zhì)量檢驗過程中的相關(guān)資料錄入到功能區(qū)中。在對方案結(jié)果進行審核時，對需要檢查的構(gòu)件對應圖元進行點擊，并在彈出的窗口中修改其體系中各個構(gòu)件的位置，獲得不同構(gòu)件屬性信息。運用BIM軟件對建筑工程預制構(gòu)件之間進行碰撞檢測，確保內(nèi)部沒有沖突，以判斷其是否達到設計效果。

3.2 測試結(jié)果分析

3.2.1 碰撞點數(shù)量

運用TD45型測試儀進行測試，設置R1～R10個測點，分別在5/5～5/20期間進行碰撞測試，以驗證在預制構(gòu)件搭內(nèi)部中的應用效果。得到碰撞點數(shù)量檢測結(jié)果如表2所示。

由表2中結(jié)果可知，在測試期間，該建筑工程內(nèi)R1～R10的測量點的碰撞數(shù)量均為0，結(jié)果符合預期。在檢測過程中，預制構(gòu)件內(nèi)部沒有發(fā)生沖突，說明本文方法應用后能夠達到良好的施工效果。

3.2.2 預制混凝土墻板尺寸厚度

同時為了驗證本文方法的應用性，利用BIM模型指導預制構(gòu)件的加工，確保構(gòu)件尺寸的準確性。在通風口處，設定預制混凝土墻板尺寸厚度150～155mm能夠達到設計標準。在測試過程中，進行5個小組進行測試，得到預制混凝土墻板尺寸厚度如圖2所示。

由圖2中結(jié)果可以看出，在5個測點中，預制混凝土墻板尺寸厚度均在150～155mm之間。通過將設計階段的BIM模型轉(zhuǎn)換為預制構(gòu)件的三維模型，可以確保預制混凝土墻板尺寸厚度符合設計要求。

綜上所述，可運用BIM技術(shù)進行建筑機電安裝工程的驗收，利用現(xiàn)場定量測試來獲得工程中管線碰撞情況。通過現(xiàn)場實測與BIM技術(shù)綜合應用，體現(xiàn)出了BIM技術(shù)在機電安裝工程驗收中的顯著作用，其不僅能夠提供詳細設備信息和空間布局，使得驗收結(jié)果更加精確，還能反映實際情況，增加驗收輔助工具的可靠性。

4 結(jié)束語

本文通過對BIM技術(shù)的改進和創(chuàng)新，優(yōu)化了在智慧建筑機電安裝工程中的工程質(zhì)量，為行業(yè)的未來發(fā)展指明了方向。BIM技術(shù)不僅能顯著提升機電安裝工程的效率，還能夠?qū)崿F(xiàn)機電安裝工程的數(shù)字化管理。但該設計還存技術(shù)標準、隱私保護、成本結(jié)算等方面的問題。今后在研究中，將進一步加強技術(shù)研發(fā)，優(yōu)化設計方案，推動BIM技術(shù)在智慧建筑機電安裝工程中的深入應用，以推動建筑行業(yè)向著更加智能的方向發(fā)展。

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