摘要：本文对BIM技术下的机电工程全寿命周期信息化管理进行研究，在简单分析BIM技术内涵的基础上，从设计、安装、运维三个阶段分析了机电工程全寿命周期信息化管理对策。

关键词：BIM技术；机电工程；全寿命周期；信息化管理

1 BIM概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）简称为BIM，关于BIM的定义和解释的版本很多，也并没有统一的理解。有代表性的有2002年美国的欧特克（Autodesk）公司提出的，"BIM是建筑物在被设计和建造的过程中的可计算数码信息"；美国的BIM标准对此定义较全面：BIM是对建设项目物理和功能特性的数字化表达，它为建设项目全寿命周期的信息提供一个可参考、可查阅、可依靠的平台，为实现项目价值最大化提供了可能性。BIM技术的基础是－一个将建设项目全生命周期内各个阶段所有信息以面向对象进行电子化集成应用与管理的统一－信息模型。以面向对象的方式，BIM技术能够形象地表达项目的每个阶段、每个部件的详细信息，并且能够及时、有效地处理.信息的变更.使各信息源形成一个有机的整体.方便管理人员.的使用。同时BIM技术支持全寿命周期信息管理，包含项目的物理信息和功能信息，更有利于信息在项目全寿命周期管理中的传递，且BIM技术支持开放标准，尤其是目前应用广泛的IFC（Industry Foundation Class，工业基础类）标准，便于信息资源在不同系统、不同阶段和企业之间的信息共享，实现项目的全寿命周期的一一体化信息管理。

2 BIM技术应用于机电工程设计阶段

传统机电工程设计过程为水电暖等各专业分别进行本专业管线设计，设计完成后进行管线综合，对较为明显管线碰撞处进行优化调整。但由于各专业设计均为二维图纸形式，管线综合主要依据设计人员想象力进行工作，所以大量问题较难发现，由此给后期施工造成大量阻碍，经常会导致施工过程中碰撞及返工等问题的发生。BIM技术在设计前期介入，由于其较好的模拟性及可视化特点，可对各专业管线进行分别建模，然后直接进行碰撞检查，导出碰撞报告，在此基础上对管线排布进行初步的优化调整。而在进行更进一步的深化设计时，提前对现场施工条件包括施工顺序、安装工艺、施工进度等内容提前收集，基于此对模型进行深度地优化，编制出一套系统、科学的管线布置及安装方案，使机电安装过程实现流程化快速作业。针对复杂节点，对模型进行细节拆分，制作视频对施工过程进行模拟，达到指导施工的目的。在工业化生产中，可在设计前期获得工厂提供的管件设备参数信息，对机电管线模型进行精细化建模，输入各项后期所需构件材料、位置、尺寸等信息，在管综优化的前提下对构件进行合理拆分出图，确保成品构件与BlM模型的精准对应。

3 BIM技术应用于机电工程施工阶段

3.1BIM技术用于机电工程模拟施工

BIM技术具有较强的模拟性，通过对机电管线的精细化建模得到3D模型后，在充分考虑生产运输条件、现场施工工艺、施工管理水平的前提下，利用BIM技术软件中的众多先进工具，可以最大限度地模拟施工流程，得出现有条件下的施工进度结果，提高整个建筑机电工程项目的施工及管理水平。更进一步的，BIM技术可以在虚拟模型中对各个专业提前进行统筹协调，对机电工程全专业进行时间、空间、资源上的分配优化，调整各专业进出场时间，优化施工工艺等，精细化控制施工进度，并以此为基础布置机电工程施工总方案。

3.2生产过程BIM技术应用

随着近些年来建筑行业节能低碳、绿色环保的发展要求，工厂化预制加工快速发展。工厂在设计优化前期提供尺寸参数信息，设计方出图后工厂就可根据图纸进行定量精细化生产，减少传统现场施工安装造成的浪费，并根据实际施工顺序编制构件生产运输计划。同时，在构件出厂前，结合RFID技术，将BIM模型中构件尺寸、材料、安装位置等信息附加在构件设备上，使每一个构件设备成为一个移动的可读取修改数据源，在后期安装运维中结合BIM模型和各过程所得数据信息，实现对机电工程的信息化管理。

3.3运输过程BIM技术应用

根据安装进度安排，结合RFID标签信息提供，合理进行构件出厂和到达验收等工作，减少施工场地现场堆放，使整个过程实现流程化作业。现场施工方根据进度安排发出构件需求申请，预留构件堆放场地，工厂根据需求规划运输车次，安排构件顺序出厂，构件到达后读取构件设备信息安排构件验收，按照规划位置做到点对点堆放，避免二次搬运。将现场实际施工进度与BIM模型模拟进度进行对比分析，确定现场进度超前或延后程度，合理调整施工计划，并及时通知工厂调整运输计划，保证构件生产到安装的流程性，避免实际进度与计划不符而造成的构件堆积或构件生产赶不上施工进度等问题。

3.4安装过程BIM技术应用

在建筑机电系统安装过程中，我们应充分利用前期已输入的RFID标签信息，对整个机电系统安装进行信息化控制。我们应首先读取构件信息，与图纸进行对比，核实其尺寸位置等信息是否准确，然后将之进行运输安装，减少安装错误等情况发生，安装完成后将信息反馈给进度管理人员，进度管理人员可直接查看已安装与现有存储构件信息，结合施工模拟结果，对施工进度进行有效管理，提高管道的安装效率与质量。同时，针对安装过程中的重难点部分，可利用BIM技术的可视化和模拟性功能，进行提前的安装模拟，确保现场安装的可实施性，并且可制作出动画对现场安装进行有效指导，管理人员及工人在充分理解图纸模型的基础上进行安装，可确保安装的准确性。

4 BIM技术应用于机电工程运维阶段

机电设备管理是建筑工程运行管理中十分重要的部分，我们应充分利用BIM模型基础信息，将之与RFID技术、GIS技术相结合，实现对机电设备日常运行维护的信息化管理。利用一种多尺度的设备管理方案，将机电设备运维阶段的BIM模型分为微观模型与宏观模型，分别用于解决不同的功能需求问题[4]。在建筑模型宏观层面，可利用地理信息系统（GIS）建立房间、走廊和通道之间的关系，通过便携式终端读取RFID标签，维护人员可以在步行中实时得到最佳巡逻路径，以满足日常检查任务和应急管理的要求。在建筑模型微观层面，设备维修、定期检查与紧急处理等任务需要具有高水平细节的微观BIM模型，我们应尽量做到模型与现场构件一一对应以方便管理。同时，结合其他相关信息，包括运维手册、历史记录乃至设备之间的逻辑链，以便于发现问题能够及时进行有效处理，提高管理效率。宏观模型与微观模型相结合，利用BIM技术的可视化等特点，可以使整个机电设备运行维护过程变得更加清晰明了。在生产过程中输入的RFID标签用于运行管理，同样具有很大的现实意义。RFID标签具有重复读写、非接触等特点，可有效提高运维效率。维护人员在执行维护活动时携带平板电脑与便携式RFID读写器，后者能够与平板电脑进行网络连接。在定期检查设备状况时，维护人员可方便地读取标签信息，了解设备特点及相关情况，如果组件运行不正常，维护人员需要立即在平板电脑中填写在线维护申请表，向设备经理报告其状态。

总结

随着全球信息化趋势的加强.农业、金融业、农业对信息技术的有效利用，大大提高了生产率；而在建筑业，信息技术的采用仍然处于初步阶段.而且大部分仅用于实现手工过程自动化这方面[5]。虽然对于项目的每个阶段都有成熟的信息技术应用，但是几乎没有能够将项目从前期策划到最后运营维护的所有过程融合在一起进行全寿命周期信息化管理的模式。本文通过介绍BIM相关软件的具体应用，为解决项目全寿命周期管理中非组织结构方面的问题提供了技术支撑，以实现工程项目的全寿命周期信息化管理。

参考文献

[1]汪军．基于BIM的MEP方案可施工性论证与优化研究[D]．重庆大学，2014．

[2]钟云海，李华磊．BIM技术在机电工程中的应用[J]．公路交通科技：应用技术版，2019，000（004）：P．7－9．