BIM技术在高层建筑机电工程中的应用研究

引言

在城市化进程不断推进的背景下，高层建筑的建设规模逐步扩大。其机电工程涉及多个专业系统，由于专业交叉多、管线布置复杂，在实施过程中存在一定挑战。而 BIM 技术凭借其三维信息模型构建能力，为建筑全生命周期管理提供了新的思路与方法，能够有效促进机电工程各参与方的协作沟通和信息交互。目前，BIM 技术在建筑行业的应用呈现出不断深化的趋势，在高层建筑机电工程领域也展现出值得关注的应用前景，有望为工程质量提升和管理模式创新带来新的可能。

1BIM 技术应用中存在的问题

技术人才储备有待扩充：BIM 技术的深度应用对专业知识与实操技能储备提出了较高要求，现阶段既精通机电工程专业知识又熟练掌握 BIM 技术的复合型人才规模，尚难以充分满足行业快速发展的需求，在一定程度上限制了BIM 技术的广泛推广与深入应用。

软件与数据标准体系需进一步优化：当前市场上 BIM 软件品类丰富，但不同软件间的数据格式存在兼容性差异，致使信息交互与共享存在阻碍。同时，BIM 数据标准在行业内尚未形成完全统一的规范，对模型的高效复用与多方协同工作的开展造成了一定影响。

应用成本构成对部分企业形成挑战：BIM 技术应用过程中，在软件购置、硬件升级及人员培训等方面需要较大规模的资金投入。对于部分中小企业而言，相关成本压力较为明显，成为其推广应用 BIM 技术的现实制约因素。

全生命周期协同机制仍需健全：在机电工程从设计、施工到运维的完整生命周期内，各参与主体间的协同合作紧密程度存在提升空间，信息传递的流畅性与及时性有待加强，这些因素对 BIM 技术的应用效能充分发挥产生了一定制约。

2BIM 技术在设计阶段的应用

2.1 三维建模与管线综合优化

BIM 技术可为各专业构建三维模型，将分散的二维图纸转化为可视化三维成果，助力设计人员更全面地把握机电系统空间关系。在建模环节，给排水、暖通、电气等专业独立建模后，通过 BIM 软件进行整合，形成机电工程综合模型。基于该综合模型开展分析，有助于发现各专业管线之间以及管线与建筑结构间可能存在的冲突。以某35 层高层建筑设计项目为例，运用BIM 技术进行管线综合检查时，发现暖通空调风管与电气桥架在多处存在潜在碰撞风险，设计人员据此对管线走向和标高进行优化调整，降低了施工阶段出现返工的可能性。此外，借助 BIM 技术进行管线优化排布，或能在符合规范要求的基础上，提升空间利用效率，为后续施工与运维工作提供一定便利。

2.2 多专业协同设计

高层建筑机电工程涵盖多个专业领域，各专业间的协调配合对项目推进意义深远。BIM 技术所构建的协同设计环境，为不同专业的设计人员提供了共享工作空间。在此平台上，设计信息得以实时交互，专业间潜在的设计矛盾也更易被察觉与化解。例如，电气设计人员可通过该平台直观了解暖通专业的管线布局，降低因信息流通不畅引发管线冲突的可能性；一旦某个专业的设计方案出现调整，与之相关的其他专业也能迅速获取信息，并对设计内容作出适应性优化。实践表明，这种协同设计模式在提升设计效率、压缩设计周期及减少设计变更等方面，展现出积极的促进作用。

3BIM 技术在施工阶段的应用

3.1 施工模拟与进度管理

在施工筹备阶段，借助 BIM 技术对机电工程施工流程开展模拟推演，有助于挖掘潜在的施工隐患。诸如施工工序衔接不畅、场地空间规划欠妥等问题，均可通过模拟过程逐步显现，进而为针对性解决方案的制定提供依据。同时，施工模拟还能够以可视化的 划与 BIM 模型深度融合，清晰展现各施工阶段的具体任务与实施进 展。 全面掌握工程动态，灵活优化施工安排，为工程按期交付提供有力保障。以某高层建筑机电 践为例，通过 BIM 施工模拟分析，成功识别出管道安装与设备吊装工序在时间维度上存在的交叉矛盾，促使管理人员及时优化施工时序，有效降低了工期延误风险。

3.2 数字化交底与施工指导

传统施工交底多以二维图纸与文字说明为主，这种方式在实际应用中，一定程度上存在引发施工人员理解歧义的可能性。相较而言，BIM 技术支撑下的数字化交底模式，将三维模型与施工方案有机整合，借助可视化呈现手段，系统地展现施工流程、技术要点与 质量规范， 为施工人员提供了更为直观且精准的理解视角。以某高层建筑电气管线施工项目为例，技术 用 BIM 模型开展交底工作，较为清晰地呈现出的关键信息，在一定程度上降低了因理解误差导致 生率。此外，在施工全周期内，施工人员可通过移动终端便捷调取BIM 模型，获取即时性的施工指引，有助于提升施工质量与作业效率。

4BIM 技术在运维阶段的应用

4.1 设备信息管理与维护计划制

高层建筑机电设备往往数量庞大，在维护管理方面存在一定挑战。BIM 技术能够将设备基础参数、安装详情以及维护履历等信息，系统地集成至 维模型内，构建起较为完备的设备信息资源库。运维人员通过BIM 模型，可便捷地检索设备型号、供应商信息 维护周期 等关键数 备管理工作提供有力支持。此外，依托设备运行状态数据与历史维护 维护方案，前瞻性地规划维护任务，有助于降低设备故障导致的停机时间 通过 BIM 技术对电梯运行数据进行深入分析，并据此优化维护策略后，该电梯的故障发生频 出较为显著的下降趋势，降幅约达30%。

4.2 应急管理与故障处理

在高层建筑面临突发状况时，诸如火灾、水管爆裂等情形下，BIM 技术具备为应急管理与故障处置提供有效助力的潜力。借助 BIM 模型，有望实现对故障点位及其影响区域的快速定位，进而辅助制定应急救援策略。以火灾场景为例，运用 BIM 模型或可呈现消防设施分布、疏散路径规划以及火势扩散趋势，为救援人员开展行动提供参考依据。此外，BIM 技术在故障排查环节亦能发挥作用，通过整合设备运行数据并结合模型分析，或许能够较为高效地明确故障根源，进而推动维修措施的及时落实，在一定程度上缩短故障处理周期。

结束语

BIM 技术在高层建筑机电工程的设计、 运维阶段展现出较为可观的应用潜力，其对工程多方面的积极作用已有所体现。尽管当前该项技术在实 临部分挑战，但从多维度来看，相关问题有望逐步改善。长远而言，BIM 技术或将在高层建筑 程领域发挥更为关键的效能，为建筑行业的数字化、智能化转型提供有力支撑。

参考文献

[1]池亚徽.BIM 技术在高层建筑机电安装施工中的应用研究[J].中国建筑金属结构，2023，22（08）：15-17.

[2]黎嘉鸿，李靖峰， 叶泰豪，等.BIM 技术在重庆某高层建筑机电工程中的应用研究[J]. 科技与创新，2024，（22）：26-29.

[3]王琦.BIM 技术在超高层建筑机电安装中的应用价值分析[J].家电维修，2024，（05）：74-76.