摘要：在国民经济快速发展和人口增长的推动下，中国建筑业迎来了良好的发展机遇，建设项目的数量和规模逐年扩大。机电工程是建筑工程不可或缺的一部分，机电工程的施工效率和施工质量与施工项目直接相关。BIM技术在建筑物电气和机械工程建设中的应用可以提高机电工程的施工效率和工程质量。文章阐明了BIM技术的特点，研究了BIM技术在建筑电气和机械工程中的应用，旨在促进建筑业的发展[1]。
关键词：BIM技术；机电工程；建筑工程；应用探究
随着建筑数量的不断增加，人们对建筑功能的要求越来越高。为了从根本上保证工程施工质量和最终使用效果，有必要安装机电设备。虽然BIM技术在中国的应用还不够广泛，但BIM技术在机电安装工程中的应用有效地提高了机电工程的设计效率，提高了安装和施工水平[1]。
1BIM技术概述
1.1BIM技术的含义
BIM技术是将工程信息和建筑数据整合到同一模型中，包括施工过程中的规划、设计、建筑、维护等，以提高工业效率和实现最终目标。使用三维数字技术，工程单元可以收集项目所需的数据，并模拟建筑的真实信息，最终创建一个统一的工程数据模型。BIM技术是电子技术和机械设备技术的直接应用，包括3D数字技术，它可以减少项目成本，减少污染，并确保项目按计划完成。
1.2BIM技术的特点
①可视化。在传统的机电安装工作中，工程设计通常以平面图的形式进行，以表示与之相关的各种结构，有关人员必须依靠想象力来创建一个共同的项目形式。然而，这种传统形式只能适用于相对简单的电气机械安装项目。随着复杂性的增加，画图变得越来越困难，这增加了工作的难度。BIM技术可以快速处理图像，将数据直接转换成图形，有效地解决问题，提高工作效率。②建模。BIM技术可以设计和模拟很难建造的东西，通过对相关数据的全面分析，显示最佳解决方案，大大提高施工的效率和质量。③可以实现最大优化。BIM技术可以最有效地优化电机安装，并开发更科学的工程解决方案。④新的构图方式。BIM技术提供了一种新的构图形式，一种立体声配置和向量变量之间的关系，允许直接绘制工程示意图并优化机械安装。
1.3BIM技术的功能
BIM技术可以创建一个分析数据库和一个可视化模型。基于建筑的BIM技术描述了项目的物理和功能特征，如地理、原材料和工程数据等。BIM技术可以使不同信息之间实现智能链接，基于三维BIM技术模型的参数模型可用于传输或改变信息数据。智能通信功能通常用于不同的配置，并有效地整合到图形和非图形数据中。BIM是一组模型，可将信息集成到一个视觉平台，项目参与者可以使用平台交换信息，协商和审查项目，实现最大化效益。在BIM技术的指导下构建的几何模型将大量的新数据添加到建模结构中，并通过前端的集成实现移动应用程序。建筑和电气工程不仅包括施工时间、建筑工人和采购材料，还包括对规划和后期临时项目的检查和审查，数据非常复杂。BIM技术可以总结随机信息，集成特定模型，并向相关人员提供明确和简明的建议，不仅可以很容易地发现计划中的缺陷，而且可以有效地减少错误。一般用于控制机电系统的BIM技术可以有效地减少搜索和恢复系统所需的时间。此外，BIM技术可以不断提高平台功能，逐步提高机电安装工程的质量和效率，促进相关行业的发展[2]。
1.4建筑机电安装性能
①高技术要求，大工程。建筑电气安装是一项技术要求很高的工作，建筑部门必须积极发展新技术或者进口新设备。建筑电气工程对安装大型设备有非常严格的要求，在接受时应注意检查。此外，由于模型较多，程序复杂，需要有经验的人员来处理。②涉及范围很广。电气安装和机械安装工作需要供电、排水、消防等方面的配合。
1.5BIM技术存在的主要问题
在建筑电气安装技术中使用BIM技术面临的主要挑战是对参与二进制技术人员的专业能力要求较高，现有专业技术人员消化和吸收新知识的速度较慢，部分人员还没有意识到BIM的重要意义。为解决此问题，应该编制培训方案，对从事BIM技术的工作人员开设专门的培训课程，并监督培训方案的实施。通过问题和回答、合作和交流等方式充分调动有关方面的积极性，提高相关人员对教育的兴趣和对BIM技术的认识，引起领导层对BIM技术的关注[3]。
2BIM技术具体应用点分析
BIM技术在机电安装工程中主要应用在碰撞检测、设计优化（机电布置的优化、净空优化设计）、辅助工程管理、指导施工安装等方面[4]。
2.1碰撞检测
复杂的空间网络完全违背了二维电路的概念，必须通过三维BIM模型进行优化，以便更精确地测试蓝图的准确性。在工程电气安装过程中，检测碰撞主要是在蓝图中存在的不同管道和设备之间以及空间中的“战斗”位置之间的相互作用和调整。检测碰撞可以分为三种类型，硬碰撞、软碰撞和组件之间的重复。当两个或两个以上的机电部件相交并处于空间位置时，这种情况被称为硬碰撞[5]。两个或两个以上的机电部件没有重叠或在空间中相互包含，这种情况被称为软碰撞（跨维度碰撞），因为它们之间的距离比任何预想的都要小。电气机械设备和管道应有足够的空间安装和维修，并按照规定更换。检测多维碰撞的功能是为所有组件提供足够的空间。在创建三维模型时，多次显示了机电元件，而在空间中完全重叠的情况称为组件复制，在专业和专业之间进行建模时会发生组件重复。例如，电缆托架显示在几个电气专业图纸中，工人可以在每个电气专业图纸中绘制电缆桥架，将发生组件的副本，组件重复会影响后期模型计算结果的准确性。
2.2设计优化
2.2.1净高度优化设计除了不能在太空中碰撞之外，水电站安装的各种管道必须达到高纯度标准。如果不同的管道位置太低，尽管它们没有遇到结构梁和其他管道的问题，但它们可能影响建筑的清洁度，这可能导致过度和不合理地使用空间，甚至重新返工。为了有效优化建筑物内部的裂缝，需要对垂直空间内的管道和建筑物进行精简，而不需要对建筑物、部分内部走廊和地下车库进行理性的优化，因此对净高度分析尤其重要[6]。2.2.2机电设备和管网的优化①优化施工现场。机电安装工程施工现场有许多因素需要考虑：密集的空间管道区域、电动机械设备和难以获得的部件，如机床、泵站等，使用BIM技术可以优化各种部件、阀门、管道和管道之间的空间配置、方向等，从而最大限度地利用空间。②优化管道路径。电气工程中的各种管道必须遵循“大管道、低压力”的原则，三维BIM模型可以帮助优化管道的空间路径。③优化和分析墙面、地面和其他部分之间的嵌入部分。在电气工程中，有许多内置部件需要穿过墙壁、地板和横梁。这些嵌入的部件是否在合适的位置、是否适合尺寸、是否防水等，使用仿真3D成像，可以精确地计算出每一个细节。④优化支架的位置和悬挂。安装支架和悬挂是电气机械安装工作的重要组成部分，它的位置不仅影响管道的稳定，还影响清洁控制和成本控制。支架和悬挂结构的优化有助于平衡成本、效率和质量[7]。
2.3其他项目管理
除了优化电气安装，BIM技术还可以帮助管理项目。有了强大的二进制功能，可以完全控制建设过程中的质量、进度、安全和成本。BIM模型也可以用于后续操作和维护以及房地产管理等方面。
2.4施工和安装
在安装用于现场工作的电动机械设备之前，使用三维仿真技术来解决模拟器设计的模糊或非直观问题，这样工人们就能直观、准确地了解建筑困难，并且能够使用移动终端上的BIM应用程序。该模型是在云端上发布的，允许员工在电话中轻松使用BIM技术[8]。
3结语
近年来，中国建筑业呈现良好的发展态势。建筑行业也开始认识到BIM技术在建筑机电安装和机械工程应用中的重要性。但是，由于国内BIM技术的引入相对较晚，BIM技术的发展还不完善，这意味着BIM技术在中国具有很大的发展空间和广阔的市场前景。因此，建筑行业应抓住BIM技术的发展机遇，尽快掌握BIM技术和技能，培养更多的BIM技术人才，科学指导建设，提高建设项目的施工效率和施工质量，让用户安心和满意[9]。
参考文献
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[2]张小琳，魏立明．BIM技术在机电安装工程中的应用——以某药业固体制剂车间GMP建设净化工程为例[J]．吉林建筑大学学报，2017，34（06）：63-65．
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[8]黄波．BIM技术在机电安装施工过程中的应用研究[D]．天津大学，2016．
[9]刘应周．BIM在某公建项目机电安装工程中的应用研究[D].天津大学，2013．