BIM在機(jī)電安裝工程中應(yīng)用淺析

向曉紅

（中建四局六公司 安徽合肥 230000）

BIM在國內(nèi)正在快速推廣發(fā)展，逐漸發(fā)展為工程管理的一個重要組成部分，而在西方發(fā)達(dá)國家BIM已經(jīng)掀起滾滾浪潮。國內(nèi)最著名的BIM項目之一“上海中心”，給我們樹立一面BIM應(yīng)用大旗。住建部《2011～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》“十二五”期間，基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快建筑信息模型（BIM）、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，促進(jìn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化，形成一批信息技術(shù)應(yīng)用達(dá)到國際先進(jìn)水平的建筑企業(yè)。到2017年，大部分省市均已從政府層面推動發(fā)展BIM技術(shù)、倡導(dǎo)BIM應(yīng)用。目前公司投標(biāo)的幾個機(jī)電綜合項目，業(yè)主已經(jīng)明確要求提供BIM建模和相應(yīng)的技術(shù)方案，而已經(jīng)開工的恒大項目已正式組建了BIM小組進(jìn)行施工階段的全面管理。

由于機(jī)電工程由建筑電氣工程，建筑給排水及采暖工程，通風(fēng)與空調(diào)工程，建筑智能化等分部分項工程組成，系統(tǒng)多、管線、管道密集，且業(yè)主對空間最大化利用也成為常態(tài)?，F(xiàn)在機(jī)電施工企業(yè)工程成本的控制，很多仍然是預(yù)算人員用計算機(jī)輔助統(tǒng)計工程量，項目技術(shù)人員依據(jù)平面圖編制施工組織設(shè)計，施工人員按平面圖進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)，施工班組按平面圖進(jìn)行放線安裝，各個環(huán)節(jié)沒有有機(jī)的關(guān)聯(lián)起來。機(jī)電工程安裝施工中如何利用BIM技術(shù)去進(jìn)行管理，主要從以下幾個方面來分析：①利用BIM3D建模深化設(shè)計圖紙，減少返工率；②結(jié)合模型制定合理的施工方案和交底，提高施工質(zhì)量、縮短施工期；③利用BIM模型（BIM5D應(yīng)用）軟件統(tǒng)計出工程量，制定控制目標(biāo)；④跟蹤現(xiàn)場工程進(jìn)度，動態(tài)控制閉環(huán)控制（PDCA）。

1 利用BIM3D建模深化設(shè)計圖紙，減少返工率

目前機(jī)電工程施工設(shè)計圖仍然是2D平面圖的藍(lán)圖方式，施工企業(yè)在前期讀圖時，多數(shù)僅能發(fā)現(xiàn)圖紙設(shè)計中大問題和部分小問題。后期隨著工程施工開展，逐漸才會發(fā)現(xiàn)其他問題，造成不必要的返工。在大型的機(jī)電安裝工程中，由于中央空調(diào)、通風(fēng)排煙管道、電氣、給排水、智能化等一應(yīng)俱全，而在一些設(shè)備集中的地下室、管井、管廊中更是管線設(shè)備密集，管線間、管線與設(shè)備間更是經(jīng)常交叉矛盾打架，極易造成返工。幸運(yùn)的是現(xiàn)在我們有了BIM，這些問題就可以盡可能的避免。

組織BIM制作技術(shù)人員和機(jī)電專業(yè)技術(shù)人員，建立機(jī)電工程3D/5DBIM模型，這構(gòu)建過程就是對工程進(jìn)行了一次全面的施工模擬?？梢灾庇^具體、清楚的發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙的問題，對發(fā)現(xiàn)的設(shè)計問題進(jìn)行分類整理，與業(yè)主、設(shè)計進(jìn)行溝通會審，解決設(shè)計問題。在BIM模型建立后，機(jī)電各專業(yè)（電氣、給排水、暖通等）技術(shù)人員進(jìn)行綜合圖的繪制，分析管線布置的合理性；分析管線碰撞和標(biāo)高等參數(shù)。優(yōu)化管線布置、規(guī)避碰撞、合理調(diào)整原設(shè)計參數(shù)，形成深化設(shè)計圖紙。用深化圖紙去指導(dǎo)施工，減少工程返工。

2 結(jié)合模型制定合理的施工方案和交底，提高施工質(zhì)量、縮短施工期

利用深化的BIM模型成果，制定更切合實際的施工方案和技術(shù)交底，使現(xiàn)場操作人員清楚安裝方法和步驟。BIM的一大特點是出圖性很好，可以導(dǎo)出平面圖、節(jié)點圖、剖面圖等各種圖紙。在工程技術(shù)交底和施工中可以清楚的看到設(shè)計、安裝要求、也可以三維顯示完成效果圖。BIM的可視化，利用BIM的漫游等功能，可以編輯出動態(tài)的可視化工程交底視頻，利用視頻模式，直觀且高效的提高安裝人員對安裝工法的熟悉度。對于吊裝作業(yè)等復(fù)雜的施工工法，亦可以利用動態(tài)演示進(jìn)行預(yù)演，分析可能存在的不足之處，及時糾正施工工法。施工現(xiàn)場布置也可以利BIM進(jìn)行場地劃分，演練劃分合理性。

機(jī)電安裝工程進(jìn)行調(diào)整時，利用BIM的多方協(xié)同作業(yè)特性，設(shè)計、施工、成本管理等人員均可共享BIM數(shù)據(jù)模型，及時把變更調(diào)整傳遞到現(xiàn)場施工和成本管理人員，做到各環(huán)節(jié)有機(jī)聯(lián)接?，F(xiàn)在BIM已發(fā)展了成熟的云平臺和移動APP功能，可實時的傳輸施工現(xiàn)場的靜態(tài)或動態(tài)信息，并關(guān)聯(lián)到數(shù)據(jù)模型中，供施工管理及成本人員核查、糾偏。保證施工安裝過程的質(zhì)量、縮短安裝工時。

3 利用BIM模型（BIM5D應(yīng)用）軟件統(tǒng)計出工程數(shù)據(jù)，制定控制目標(biāo)

在采用BIM來進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出時，我們先來說說BIM的核心概念——數(shù)據(jù)管理。很多人認(rèn)為BIM是個3D模型軟件，很多BIM的介紹也把“可視化”作為重要一環(huán)，但不準(zhǔn)確。BIM的3D模型和Sketch up（草圖大師，可以快速建模）模型有本質(zhì)的不同，其模型的背后乃是非圖像數(shù)據(jù)。何謂非圖像數(shù)據(jù)?在Sketch up里，我們定義一堵墻，用多個不同的面包圍一個空間[1]。我們在BIM軟件中實際是建立了一個5D模型，每一個模型構(gòu)件都在建模時設(shè)置相應(yīng)設(shè)計參數(shù)，可以說是構(gòu)建了一個立體的可見的數(shù)據(jù)庫。

機(jī)電成本測算人員利用數(shù)據(jù)接口，在BIM模型構(gòu)建完成后，可導(dǎo)出相應(yīng)電氣、給排水、暖通等分部分項工程的工程據(jù)，并可以按施工區(qū)域劃分分別進(jìn)行導(dǎo)出分析，測算人工、材料、機(jī)械投入量，并制定控制目標(biāo)。也可以按照實際情況按工程系統(tǒng)，對具體材料或設(shè)備和工程數(shù)量等進(jìn)行局部統(tǒng)計，有效的減少工程前期算量時間，加快預(yù)算工作完成，為項目管理策劃打下良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

對于體量較小機(jī)電安裝工程，市場上為我們提供專業(yè)化的BIM算量軟件（國產(chǎn)），完全可以由成本管理人員單獨(dú)完成工料機(jī)測算，同時也可以將建好的模型提供給施工等技術(shù)人員進(jìn)行分析。這類軟件主要功能是工程量的統(tǒng)計和工料分析，并結(jié)和了工程造價軟件，可以導(dǎo)入配套的工程造價軟件中完成組價工作。如廣聯(lián)達(dá)安裝工程BIM算量軟件，魯班安裝工程BIM算量軟件等。為滿足工程各部門需求，軟件可以通過設(shè)置一些篩選條件進(jìn)行分類。材料部分可根據(jù)施工實際階段需求，利用分享接口從BIM模型中提取相應(yīng)材料數(shù)據(jù)，為工程材料招標(biāo)工作，材料計劃的編制提供支持。

一個完整的BIM模型，擁有該工程的全部構(gòu)件數(shù)據(jù)，我們的成本管理人員，材料人員，機(jī)電施工管理人員能很方便的從BIM模型中提取需要的各種數(shù)據(jù)，制定出準(zhǔn)確的成本管理計劃、材料投入計劃，人力投入計劃和工期目標(biāo)，形成工程的管理控制目標(biāo)體系，并在實際中實現(xiàn)對工程過程的有效控制達(dá)到目標(biāo)。

4 跟蹤現(xiàn)場工程進(jìn)度，動態(tài)控制閉環(huán)控制（PDCA）

機(jī)電安裝工程管理是一個動態(tài)的過程，構(gòu)建的BIM模型，需要相關(guān)技術(shù)人員及時更新工程進(jìn)度數(shù)據(jù)，現(xiàn)場管理人員利用云平臺或是移動APP實時上傳進(jìn)度數(shù)據(jù)，并與BIM模型進(jìn)關(guān)聯(lián)。而后臺分析人員則按制定好的控制目標(biāo)（即PLAN），進(jìn)行跟蹤分析，利用PDCA循環(huán)管理。PDCA循環(huán)（戴明環(huán)）作為全面工程管理體系的動態(tài)管理方法，就是要搜集大量數(shù)據(jù)資料，再運(yùn)用各種管理手段和方法。全過程的動態(tài)管理活動，實質(zhì)就是計劃制訂、調(diào)整和組織實現(xiàn)計劃的過程，這個過程就是PDCA循環(huán)，不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，圍繞控制目標(biāo)且到工程項目結(jié)束為止。通過這樣一個閉環(huán)管理，按照制定成本材料工期管理目標(biāo)（P），指導(dǎo)工程按計劃的目標(biāo)去實施（D），根據(jù)導(dǎo)入到BIM模型中現(xiàn)場完成情況，核對完成情況與目標(biāo)是否一致（C），找出偏差，分析原因，調(diào)整措施（A）.

住建部《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》“十三五”時期，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力，建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得突破性進(jìn)展，初步建成一體化行業(yè)監(jiān)管和服務(wù)平臺，數(shù)據(jù)資源利用水平和信息服務(wù)能力明顯提升，形成一批具有較強(qiáng)信息技術(shù)創(chuàng)新能力和信息化應(yīng)用達(dá)到國際先進(jìn)水平的建筑企業(yè)及具有關(guān)鍵自主知識產(chǎn)權(quán)的建筑業(yè)信息技術(shù)企業(yè)。建筑企業(yè)應(yīng)積極探索“互聯(lián)網(wǎng)+”形勢下管理、生產(chǎn)的新模式，深入研究BIM、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，創(chuàng)新商業(yè)模式，增強(qiáng)核心競爭力，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

BIM的應(yīng)用是建筑行業(yè)的一次革命，通過將工程實體的數(shù)字化建模，實時控制并達(dá)到控制目標(biāo)。不僅僅是在經(jīng)濟(jì)上的節(jié)省，更是響應(yīng)國家節(jié)能減排，減少不可再生資源不必要的浪費(fèi)，減少建筑垃圾產(chǎn)生，減少對環(huán)境的污染，保護(hù)生態(tài)，構(gòu)建綠色地球。

參考文獻(xiàn)

[1]中國BIM培訓(xùn)網(wǎng)《BIM在西方發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用》[J].搜狐教育，2016-08-152-3.

[2]住建部《建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》.

[3]廣聯(lián)達(dá)，魯班.BIM安裝軟件.

[4《]民用建筑信息模型設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DB11T 1069-2014）.

[5《]建筑安裝工程施工圖集》1-8冊.