BIM 技术在建筑项目机电设计阶段的应用研究

杨晓琳

四川成都 610000

摘要：随着科学技术水平的进步，其中信息化技术更是为社会各个行业的发展制造了巨大的价值。在机电设计阶段运用BIM技术进行模型搭建、碰撞检查、净高分析、管线综合优化的等工作管理可以很好的解决项目设计过程中存在的沟通协调不畅、设计内容冲突的问题，进而辅助项目进度、质量、成本管理。本文针对现阶段国内对于建筑机电设计阶段 BIM 技术应用研究尚不充足，缺乏足够理论体系等问题，深入剖析介绍 BIM 技术在建筑机电设计阶段的运用形式，对机电专业设计应用方式及管理流程进行研究，进而明确协同应用团队的组建和分工；全面研究分析BIM技术在机电专业设计过程的运用价值，通过与传统设计形式展开对比分析，总结得出BIM 技术在设计阶段的运用管理的优势，进而对本文研究的商业项目机电专业设计阶段应用方式提供理论基础。

关键词：BIM技术；机电设计；应用研究；

1引言

工程建设过程中经常会受施工空间限制、多专业间安装位置协调、设备材料供应时效等多种因素的干扰，造成管线冲突等问题出现，直接使得部分机电管路、专业设备的安装路由互相交叉发生冲突，显著影响项目建设质量，增加项目预期投资，影响建筑项目预期功能及正常运行，这些问题都要求施工前的机电深化设计必须做到更加精准。而在机电设计阶段运用BIM 技术协同进行模型创建、碰撞检查、净高分析、管线综合优化的等工作可以很好的解决这些问题，辅助项目进度、质量、成本管理。因此合理运用 BIM 协同技术进行设计并模拟施工对于整个建设工程有着巨大辅助作用，能够显著节约工程项目资源，极大水平的优化项目建设效率。

目前，国内外针对 BIM 技术在商业项目机电专业设计应用方式中研究尚不足，为了提高建筑项目机电专业设计 BIM 技术运用水平，明确 BIM 技术管理运用的基本流程和方式，因此有必要针对“BIM 技术在建筑项目机电设计中的应用”开展相关研究。

2建筑项目机电设计特点及管理流程

2.1 建筑项目机电专业基本设计特点

建筑项目是由一系列大型建筑构成的一个建筑群体，各个建筑之间经过统一设计，相互协调，共同构成一个功能众多，结构复杂的建筑综合体。机电专业作为整个建筑综合体的核心部分，对于整个建筑项目预期功能的实现十分关键。而项目的设计质量是影响一个建筑项目能否正常运转的重要因素。其中，建筑项目机电专业设计有以下特点：（1）机电设计人员要求专业水平高、设计经验丰富；（2）机电系统各个专业多样，设计协作较为复杂；（3）机电系统设计技术方案决策难度大；（4）机电专业管路交错复杂，协调性要求较高。

目前的项目管理中，设计单位主要运用 CAD 进行建筑项目图纸设计，设计过程中更多的需要设计人员依靠想象及绘制草图等方式完成平面、立面、剖面图纸，极易出现设计不一致的问题；最终图纸以二维形式表达，多处设计细节不能直观表达；在设计过程中，各个专业之间沟通协作不便，各个专业间管路交汇的位置容易出现碰撞，影响整体项目设计。

2.2 建筑项目传统二维设计管理流程

先由建筑专业或者专门的方案设计人员进行建筑方案初设，设计方案完成并由相关单位确定之后，分别发送给结构、给水、雨污废水、暖通空调、强弱电气等专业。各专业根据收到的设计方案并结合项目需求进行分析，反馈设计需求及设计资料给各建筑专业。建筑专业首先完成项目初设方案，随后，其他各专业根据建筑初步设计开始各自专业内容的初步设计，这一过程会经历多次设计方案调整和审核。最后，各专业完成施工图纸的设计并提报最终审核、交付施工方，完成整个项目的设计工作。由于工程施工实际及商业形态变化，后期设计人员会根据需求变更部分设计方案。

传统二维 CAD 设计模式下，土建、水、暖、电等各专业都根据自己专业的方案需求进行相关设计，各个专业相对独立的工作方式使得各专业的设计内容通常只展现在各自的设计图纸上，各专业间沟通有所缺失。这就使得在这种传统的设计管理环境中，建筑项目各个专业之间无法实现充分的信息交互，前期的设计资料信息无法有效、及时地提交给后期设计人员，出现设计冲突，产生大量返工，严重影响建筑项目的整体设计进度和设计质量。

3. 建筑项目机电设计阶段应用BIM技术应用管理流程

3.1 BIM模型创建核查

BIM设计人员首先需要把各专业的初版二维设计图纸转换为BIM模型，这一过程专业上被称为“翻模”。经过翻模将二维图纸转换为三维的BIM模型，翻模过程中BIM设计人员熟悉项目设计思路并检查二维设计中存在的图面错、漏、碰、缺等问题形成报告反馈给二维图纸设计人员。由于商业项目的特殊性质，项目体量大、机电专业管路复杂密集，这一阶段的工作需要不断循环往复，才能保证设计方案的准确。同时，各机电专业二维设计人员和BIM设计人员之间需要保持密切沟通，不断调整设计、修改模型直到最终设计图纸报审形成最终的BIM模型。

3.2 BIM模型碰撞检查

项目建筑、结构、机电专业的BIM模型创建完成后，机电专业BIM设计师统一汇总将全专业模型整理、合模进行碰撞检查，对专业内、专业间的碰撞问题进行检查复核并形成碰撞检查报告反馈给各专业二维设计人员及项目建设方。这一阶段的工作内容要经过大量的交流协作，项目的设计质量、成本才能得以保障。

3.3 BIM技术应用管理成果

建筑项目机电专业极其复杂，管路聚集、设备繁多、系统多样，在后期施工工程量统计过程中也充满了挑战。BIM 技术可以通过局部机房大样深化、管线复杂区域剖面、施工动画模拟、工程量统计核算等方式参与协同设计、协同施工。

3.4 BIM技术应用基本流程

基于BIM技术的基本应用理论体系，归纳总结得出建筑项目机电设计阶段BIM技术应用基本流程：BIM设计师获得初版二维设计图纸，这是BIM技术的应用起点；设计师基于二维CAD图纸通过设计沟通交流会等方式对整个项目的设计方案进行熟悉并分析设计思路，为后期BIM模型的创建奠定基础；之后运用BIM相关软件分专业进行模型创建工作，这一过程中，设计师初步发现并整理设计图纸中存在的内容缺失、不明确、不合理等问题；机电全专业模型创建完成之后，设计师整合模型并将土建专业完成的建筑结构模型导入机电全专业模型中，进行深一步的专业间碰撞检查，整理汇总设计碰撞等问题连同图面问题整理获得机电碰撞检查报告反馈给项目建设单位及设计单位进行方案调整，这一过程中，各 BIM设计师之间以及BIM 设计师和二维图纸设计师之间充分沟通交流，实现设计协同，将设计方案优化至最佳。

4. 结束语

本文针对现阶段国内对于建筑机电设计阶段 BIM 技术应用研究尚不充足，缺乏足够理论体系等问题，深入剖析介绍 BIM 技术在建筑机电设计阶段的运用形式，对机电专业设计应用方式及管理流程进行研究，进而明确协同应用团队的组建和分工；全面研究分析BIM技术在机电专业设计过程的运用价值，通过与传统设计形式展开对比分析，总结得出BIM 技术在设计阶段的运用管理的优势，进而对本文研究的商业项目机电专业设计阶段应用方式提供理论基础。

参考文献

1. 章梦晨.基于BIM的机电安装工程深化设计[D]. 广州：广州大学，2016.

2. 朱宏智.机电管线综合深化设计技术[J].商品与质量•建筑与发展，2014(2)：940-940.

3. 迟潇玲.浅析 BIM 及其在建设工程中的应用[J].工程科技与产业发展，2019,27(8)：57-58.

4. 赵明华.建筑设计及施工管理中 BIM 技术的应用[J].黑河学院学报，2019(3)：209-211.

作者：杨晓琳，身份证号：51102719800624854X。