BIM技術在機電安裝工程進度管理中的應用研究

鐘文娟

摘? 要：近年來，大量結構形式復雜、設計新穎的居住建筑拔地而起，對建筑質量要求、使用功能要求越來越高，機電安裝工程也變得越來越復雜。機電安裝工程作為建筑施工中的重要組成部分，在長期機電安裝工程進度管理實踐中，要實現(xiàn)對全過程的施工進度進行最優(yōu)控制，BIM技術的提出無疑為機電安裝工程進度管理提供了新的思路和方法。因此，筆者通過實例討論BIM技術在住宅建筑機電安裝工程進度管理中的應用，以供參考。

關鍵詞：BIM技術;機電安裝;進度管理

中圖分類號：TU976.1? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）06-0161-02

現(xiàn)代住宅高層建筑居多，建筑體量大，建設工程項目涉及的參建主體多、時間跨度大、信息流動大。相對應的，其機電安裝工程系統(tǒng)較為繁雜，因為設備管線繁多，很容易出現(xiàn)管線之間互相碰撞的現(xiàn)象，不僅造成了重大的經(jīng)濟損失，還耽誤工程進度，這就需要引進一定的技術去支撐，而BIM技術的三維可視化、碰撞檢查、施工模擬、自動出圖等方面的技術應用，充分借助于 BIM 技術處理系統(tǒng)，安排施工總量，不僅可以解決機電工程進度管理中進度計劃編制、過程管控、進度優(yōu)化等現(xiàn)實問題，并采用科學合理的施工工藝和技術手段，實現(xiàn)施工進度管理理論與方法的創(chuàng)新，也能實現(xiàn)建筑信息的集成和共享，提高項目施工效率和有效性，為解決施工過程中的信息不順暢問題提供了新的研究視角，提升整體施工效率，因此BIM技術的引進顯得尤為重要。

1 機電安裝工程進度管理中應用BIM技術的必要性

在房屋建設管理當中，由于自身管理方法存在的種種弊端，如：（1）施工進度計劃編制主觀性強，缺乏科學指導，存在不合理性。傳統(tǒng)的工程管理中進度計劃一般是按照現(xiàn)場工程技術人員的經(jīng)驗制定的，一旦工程進度某個節(jié)點安排出現(xiàn)不合理的地方，就會導致整體工程項目的連貫性出現(xiàn)問題，影響整個工程的進展。（2）各方溝通和銜接不暢，一個工程在實施過程中，涉及到的參與方眾多，每個參與方代表各方的利益，承擔責任不同，且各人員的專業(yè)技能素質也不大相同，難以進行全面的實行交流以及有效的協(xié)調，不可避免因為溝通不及時致使總體的工程進度遭到延誤。（3）規(guī)范化和精細化管理不夠，雖然現(xiàn)階段很多企業(yè)掌握了較高的前沿技術，管理范疇也大幅度擴展，但是管理層面上缺乏相對科學規(guī)范的管理模式。

BIM技術通過借助二維圖紙來構建BIM模型，并結合我國相關建筑施工文件的標準，來調整整體的施工方案和計劃，然后將整體信息進行整合后再模擬成4D畫面，使其精準性大幅度提升，保證了工程質量并且有效的縮短工期。同時，在建設施工項目當中一旦出現(xiàn)重大的突發(fā)情況，或者發(fā)生施工和預期圖紙計劃不符的現(xiàn)象，可以利用BIM技術迅速的對施工進程做出合理的調整，并保證相關單位能夠迅速的了解施工的具體情況。BIM技術可視性和操作性較強，其以三維動畫的形式呈現(xiàn)模型，工程人員可參考BIM模型對現(xiàn)場管道安裝實際施工情況進行全面、仔細的審查，將管道的尺寸和方向等每一方面實行進一步的細致，以便合理的開展項目施工。目前BIM技術應用已經(jīng)很成熟，其在機電安裝工程進度管理中的應用是十分有必要的，讓施工過程的整體計劃達到最佳狀態(tài)。

2 BIM技術在某住宅機電安裝工程進度管理中的應用

2.1 工程概況

某住宅區(qū)工程項目規(guī)劃以住宅建筑為主，同時結合要求規(guī)劃有社區(qū)商業(yè)配套，總用地面積19621m2，總建筑面積 61456.27m2。該項目由8棟樓與一個地下車庫共同組成，該住宅區(qū)含括了框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等多種單項工程結構類型，另外，高度變化大，從3層到22層不等。1#樓～8#樓都建在同一個地下室上，可以說基礎又是一個整體。該項目分開設計又相互聯(lián)系，圖紙會審難度非常大，需要審圖者具有非常專業(yè)技術水平。同時，該工程機電安裝系統(tǒng)體量大且復雜，同時由于本工程設備機房設置在地下室，大型的機械設備都要通過地下室過道進入設備房進行安裝，設備間和管道井內(nèi)存在很多布線，在這種管線多且復雜的情況下，如何滿足業(yè)主不影響各項功能的情況下地下室的凈空越高越好的要求呢？為了確保該項目的機電安裝在施工前對管線的布置有明確的思路，克服設備預留孔洞難以精確定位，各專業(yè)管線的綜合排布難等問題，在該項目機電安裝工程中，應用了BIM 技術，用清晰明了的三維的管線布置圖去指導施工。

2.2 機電安裝模型的建立與調整

在該項目中，BIM技術應用于電氣、給排水、暖通空調、消防、通信及建筑智能化系統(tǒng)等機電工程的安裝。本項目采用 Autodesk公司的Revit系列軟件搭建了BIM建模平臺，結合施工設計圖紙，對案例項目進行了三維建模工作。結合本項目的工程特點，機電安裝模型主要包括：地下室部分、1～3#樓地上部分，4～5#樓地上部分，6#地上部分、7#地上部分、8#樓地上部分，合計6六部分。每部分機電安裝模型都是參照土建模型的樓層設計建立相同的樓層信息，便于后期模型的整合，而且在工程實踐當中確保了進度計劃信息和施工中的實際信息的關聯(lián)和匹配。

項目模型搭建完成之后，利用Navisworks軟件進行碰撞檢測，根據(jù)以上本項目機電安裝工程特點和工程經(jīng)驗我們可以知道，該項目最容易發(fā)生碰撞的地方是其地下室部分，也是BIM技術應用的重點和難點部分。在生成碰撞報告后，對機電管線進行調整。另外，本工程為分專業(yè)多次管線優(yōu)化，每完成一次專業(yè)優(yōu)化后都需要進行一次碰撞檢查，完成所有專業(yè)優(yōu)化后，對于碰撞檢查中出現(xiàn)碰撞沖突部位的管線進行科學的調整。比如：該項目中暖通機房出口位置發(fā)生碰撞問題，通過組織相關工程人員相協(xié)商，適當調高采暖管道的標高，并按照要求重新規(guī)范消防管道的路徑。在該項目中，通過采用BIM技術進行碰撞檢查與優(yōu)化，不僅科學指導確定了各專業(yè)管道的最終位置和標高，使得各專業(yè)管線的安裝滿足功能需求，避免了因為返工影響施工工期問題，還能減少原定方案中所使用管件的數(shù)量，實現(xiàn)成本的節(jié)約。

2.3 工程量精確提取

項目引入BIM技術以后，注重信息的全面采集，模型創(chuàng)建完成，根據(jù)實際情況評估其所需的材料數(shù)量，即可準確快速計算工程量，提供準確工程量信息，使得施工過程變得數(shù) 據(jù)化、精確化。由于BIM模型數(shù)據(jù)粒度達到構件級，可按樓層、區(qū)域、專業(yè)等任意條件，快速生成報表，例如材料員準備采購地下室 0 層機電設備材料的時候，他只要勾選我們要查看的某區(qū)域工程，然后選擇統(tǒng)計分析，軟件會自動快速的在系統(tǒng)里面提取數(shù)據(jù)，生成工程量的明細表。同時，項目管理人員可以隨時隨地統(tǒng)計某一層或某一種類構件的詳細工程量，做到在施工過程中對材料質量和數(shù)量的有效管控，項目進度精細化管理也就得以實現(xiàn)。

2.4 輔助技術交底，提高施工效率

BIM軟件提供了三維查看的功能，以構件可視化這種形式，便于現(xiàn)場施工，技術人員直接利用三維效果輔助技術交底，比如本工程中地下室人防出入口的排煙系統(tǒng)的優(yōu)化，通過BIM技術，可以直接用三維截圖，如圖1，更加形象直觀的表達變更前后管道的走向，讓溝通變得簡單，提高了技術會議工作效率，提高了交底的準確度，協(xié)助技術交底。

圖1 人防出入口排煙系統(tǒng)變更前后對比圖

（左圖變更前，右圖變更后）

2.5 工期優(yōu)化

在準確BIM模型，并基于精確機電設備工程量統(tǒng)計的基礎上，對進度計劃進行分析優(yōu)化，下面用本項目的新風、排風管道安裝工程為例，工程量分為五部分，分別是2-A、2-B、1-A、1-B，1-A，通過系統(tǒng)分析，1-A施工段排風管道安裝和 2-B 施工段排風管道安裝可平行施工，并非絕對依次施工，由此加快施工進度。同時，新風、排風系統(tǒng)工程施工圖紙已經(jīng)組織相關人員進行多次交底，并運用BIM技術進行模擬與碰撞檢查，已確定有限的調整對施工進度無實質性優(yōu)化;后經(jīng)過與施工單位洽談，可對項目新風、排風系統(tǒng)工程技術人員進行調整，調整4名具有5年以上工作經(jīng)驗新風、排風系統(tǒng)工程師參與，有效此提升施工效率，縮短工期。

2.6 應用效果分析

BIM建模過程中，BIM工程人員不僅要熟練快速的運用BIM進行繪圖，同時掌握管線綜合排布技能和施工管理技能，通過建模過程不斷發(fā)現(xiàn)問題，BIM技術的作用不僅僅是一個繪圖工具，更重要的是一種先進管理方式，實現(xiàn)了對復雜施工環(huán)境的有效預測，在施工之前對施工效果進行模擬，保證高質量高效地完成本次機電工程安裝任務，并有效解決管道碰撞等問題。

該項目中，由于引入BIM技術，對所建立的模型進行各種有效碰撞和優(yōu)化，提供了直觀有效的三維可視圖，大大提高工程安裝效率，避免不必要的返工和變更。

另外在進行建筑信息模型創(chuàng)建時，所有模型的參數(shù)都是真實可用的信息，還設置了眾多的篩選條件，通過BIM建立的模擬模型可得知材料使用情況，為機電安裝現(xiàn)場工程師們提供了提取申請材料計劃的一種便捷方式。

3 結束語

本文結合實際工程案例，結合項目的施工進度要求，根據(jù)BIM技術對機電安裝工程檢測的碰撞情況，分析BIM技術的具體應用及優(yōu)化效果，實現(xiàn)了機電綜合管線的優(yōu)化，實現(xiàn)管線可視化精準設計，避免管線施工安裝錯誤、返工，提升項目的施工進度，最終實現(xiàn)BIM價值最大化。

參考文獻：

[1]何關培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011：1-7.