淺議BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)中心機(jī)電工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

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深圳市騰訊計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限公司，中國·廣東 深圳 518057

BIM 技術(shù)；數(shù)據(jù)中心；機(jī)電工程項(xiàng)目

1 引言

隨著中央政府提出，“加快5G 網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（簡(jiǎn)稱“新基建”），城市將變得更加智慧”。以5G 網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)等為代表的“新基建”正改變著社會(huì)治理、生產(chǎn)制造、民眾生活等各個(gè)方面。以數(shù)據(jù)中心為代表的“新基建”，其建設(shè)內(nèi)容包含建筑、結(jié)構(gòu)、空氣調(diào)節(jié)、電氣、防雷和接地、環(huán)境監(jiān)控、電力監(jiān)控、安防監(jiān)控、綜合布線和運(yùn)營管理等多專業(yè)交融的技術(shù)；其建設(shè)方向?yàn)榇笠?guī)模、快交付、低成本、高效率、高彈性和綠色節(jié)能等，是數(shù)據(jù)中心建設(shè)者最關(guān)注的點(diǎn)。為符合這樣的建設(shè)需求，先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也在提高，建設(shè)內(nèi)容變得復(fù)雜多變。所以，應(yīng)不斷提升BIM 技術(shù)在數(shù)據(jù)中心機(jī)電工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用水平，切實(shí)符合新的工具與理念。

2 BIM 技術(shù)的含義及特點(diǎn)

2.1 BIM 技術(shù)含義

BIM 技術(shù)基礎(chǔ)是工程項(xiàng)目的所有有關(guān)數(shù)據(jù)，還要把這些信息精確標(biāo)注在模型上，像項(xiàng)目的尺寸、材質(zhì)、屬性、空間信息等，有利于建設(shè)單位順利進(jìn)行運(yùn)營管理、控制進(jìn)度等。其中，BIM 技術(shù)能夠高效、精確地處理工程項(xiàng)目。所以，其對(duì)于現(xiàn)代建筑機(jī)電工程有著很重要的作用，應(yīng)用也越發(fā)廣泛。

2.2 BIM 技術(shù)特點(diǎn)

BIM 技術(shù)的特點(diǎn)分為以下三點(diǎn)：①協(xié)同設(shè)計(jì)。應(yīng)用時(shí)，設(shè)計(jì)單位能夠利用其搭建協(xié)調(diào)平臺(tái)，可以一起設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)圖紙從二維平面跨入三維立體，強(qiáng)化不同專業(yè)設(shè)計(jì)互動(dòng)，從而減少各專業(yè)之前由于溝通不暢或溝通不及時(shí)導(dǎo)致的錯(cuò)、漏、碰、缺，真正實(shí)現(xiàn)所有圖紙?jiān)氐慕y(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的修改，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率；②模擬性。BIM 技 術(shù)能夠模擬設(shè)計(jì)建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、電氣、機(jī)電設(shè)備等，通過碰撞檢測(cè)，避免二維圖紙不能用于空間表達(dá)，使得圖紙中存在許多意想不到的碰撞盲區(qū)。保障機(jī)電工程有關(guān)的設(shè)計(jì)質(zhì)量與準(zhǔn)確性；③協(xié)調(diào)性。建設(shè)單位利用BIM 技術(shù)處理專業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)時(shí)的問題，這樣可以實(shí)現(xiàn)良好的本單位內(nèi)部協(xié)調(diào)和各施工單位之間協(xié)調(diào)，加強(qiáng)理解設(shè)計(jì)意圖，實(shí)現(xiàn)可視化的設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審，確保施工安全、進(jìn)度與質(zhì)量[1]。

3 機(jī)電工程應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行成本管理的優(yōu)勢(shì)

3.1 優(yōu)化方案，提高質(zhì)量

施工單位在安裝機(jī)電設(shè)備前可利用BIM 技術(shù)整合圖紙，便于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷后并及時(shí)優(yōu)化，防止設(shè)計(jì)失誤造成機(jī)電安裝返工。同時(shí)，BIM 技術(shù)能夠模擬與可視化，施工單位能夠利用其實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬，及時(shí)找出其中的缺陷，從而升級(jí)優(yōu)化。

3.2 快速算量，提高精度

之前計(jì)算工程量，需要明確并匹配不同構(gòu)件的計(jì)算規(guī)則與圖紙構(gòu)件屬性，所以不得不耗費(fèi)許多精力，導(dǎo)致計(jì)算容易出錯(cuò)。而BIM 技術(shù)能夠匹配圖紙構(gòu)件屬性，并結(jié)合計(jì)算規(guī)則，可以自動(dòng)計(jì)算工程量，極大地提升了計(jì)算效率，還能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。

3.3 加快結(jié)算，減少成本

BIM 模型數(shù)據(jù)清晰、更新及時(shí)，能夠準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和拆分工程量，加快了機(jī)電工程中工程進(jìn)度款的結(jié)算速度。因此，竣工結(jié)算時(shí)，施工單位能夠利用BIM 數(shù)據(jù)庫資料，省下了資料準(zhǔn)備時(shí)間，結(jié)算更快。

4 機(jī)電安裝工程中BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 碰撞檢查和管線的綜合設(shè)計(jì)

由于建筑越發(fā)依賴電力、通信、智能、安全等技術(shù)，所以電機(jī)工程也越發(fā)復(fù)雜?，F(xiàn)在，電機(jī)安裝工程施工時(shí)的難點(diǎn)在于如何合理利用安裝空間。BIM 技術(shù)不但符合系統(tǒng)使用與相關(guān)要求，還留下了一定的檢修空間，防止出現(xiàn)管件過剩的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合布局，更好地利用了空間。

4.2 系統(tǒng)的平衡校核

現(xiàn)在，建設(shè)單位比較關(guān)注機(jī)電設(shè)備的使用效果與產(chǎn)品參數(shù)問題，所以安裝機(jī)電時(shí)，可以深化設(shè)計(jì)三維BIM 模型。其能夠真實(shí)反映出電腦中的虛擬反應(yīng)，而且可保留設(shè)備、管道等中的數(shù)據(jù)信息，從而以此為依據(jù)校核系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

4.3 工程量的準(zhǔn)確計(jì)算

雖然按照?qǐng)D紙能夠進(jìn)行工程量的測(cè)量統(tǒng)計(jì)，但也存在很多問題很多。因此，考慮基礎(chǔ)是先建好的工程信息模型，通過BIM 模型確保數(shù)據(jù)庫有足夠的工程信息，確保信息的真實(shí)，并通過信息平臺(tái)快速統(tǒng)計(jì)與分析材料，保證工程量和設(shè)計(jì)圖紙之間保持一致。安裝機(jī)電時(shí)，有諸多機(jī)電設(shè)備，可通過專業(yè)三維機(jī)電深化設(shè)計(jì)BIM 模型。所以，其能夠快速統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目工程量，避免了人力資源的浪費(fèi)[2]。

4.4 施工用料的精準(zhǔn)控制

BIM 數(shù)據(jù)庫信息平臺(tái)能夠快速準(zhǔn)確地提取施工用料量，還可以合理制定采購方案與施工現(xiàn)場(chǎng)限額，有效避免出現(xiàn)倉庫積壓、工期延誤、資金占用等問題。BIM 技術(shù)尤其是在大型項(xiàng)目中，可以分層分區(qū)地提取用料量，并且確保運(yùn)送一次到位，不用二次搬運(yùn)，節(jié)省了費(fèi)用。

4.5 優(yōu)化電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營的維護(hù)管理

項(xiàng)目的運(yùn)營管理階段，BIM 技術(shù)能夠展示出機(jī)電系統(tǒng)的真實(shí)信息，具體包含采購信息、導(dǎo)線的耐火、使用年限等信息。此外，還有幾何形狀描述的視覺信息，其建立的虛擬機(jī)電系統(tǒng)可以快速查詢機(jī)房中的所有設(shè)備信息，快速維護(hù)并減少維護(hù)費(fèi)用。

5 BIM 技術(shù)在機(jī)電工程成本管理中的應(yīng)用

5.1 設(shè)計(jì)與招投標(biāo)階段的應(yīng)用

第一，設(shè)計(jì)階段。設(shè)計(jì)和項(xiàng)目的全局成本息息相關(guān)，其需要有效結(jié)合BIM 技術(shù)和成本設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，全面規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的成本項(xiàng)目。BIM 技術(shù)的數(shù)據(jù)庫里面有許多工程項(xiàng)目與工程量參數(shù)信息，這樣可以計(jì)算出大致的成本信息。第二，招投標(biāo)階段。成本管理者利用BIM 模型直接得到該項(xiàng)目的工程量清單，編制招標(biāo)信息，制定招標(biāo)方案。招投標(biāo)時(shí)應(yīng)用BIM技術(shù)能夠確保工程量數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確全面，防止出現(xiàn)成本矛盾事件。

5.2 施工階段的應(yīng)用

首先，優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)。施工時(shí)，通過BIM 平臺(tái)數(shù)據(jù)，可以又快又準(zhǔn)地計(jì)算出一個(gè)特定時(shí)段的實(shí)際工程量，準(zhǔn)確安排資源，防止大批款項(xiàng)流動(dòng)，保證平衡使用施工資源。同時(shí)，BIM 技術(shù)可以在施工方案有變動(dòng)時(shí)，及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)度，充分考慮到實(shí)際情況，防止浪費(fèi)資源。此外，通過已成型的BIM 模型，能夠又快又準(zhǔn)地計(jì)算所有角落、構(gòu)件與工序的資源消耗量，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控獲取最新的資源數(shù)據(jù)，設(shè)置原料與設(shè)施互相照應(yīng)的供貨模式，盡量減輕原料和大規(guī)模器械的搬運(yùn)難度，讓不同的施工流程間更加默契，從而有效控制籌措費(fèi)。

其次，需要不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)變更處理制度。構(gòu)建機(jī)電工程成本控制體系時(shí)，需要相關(guān)人員考慮到工程實(shí)際、構(gòu)建模型，及時(shí)調(diào)整并控制與分析成本，為了更好地控制機(jī)電工程項(xiàng)目成本。其中，虛擬施工是BIM 技術(shù)非常重要的優(yōu)勢(shì)，通過BIM 的4D 模型能夠模擬推演機(jī)電工程施工過程，最快時(shí)間找出施工計(jì)劃的不足，檢查并確定施工計(jì)劃的可行性，防止由于返工增加成本。不僅如此，BIM 技術(shù)在機(jī)電工程施工安全管理上也很有作用，能夠制定對(duì)應(yīng)的安全對(duì)策，并讓認(rèn)知危險(xiǎn)源具備預(yù)防性與直觀性，避免出現(xiàn)安全事故，最大限度保障施工安全。

最后，分析施工內(nèi)容的各個(gè)方面。機(jī)電項(xiàng)目開始后，應(yīng)經(jīng)常分析施工進(jìn)程，還要有效評(píng)估，確保提升建設(shè)單位的資金利用率。在分析施工工序時(shí)，需要融合成本計(jì)劃軟件和BIM 模型數(shù)據(jù)，確保能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控施工成本，并結(jié)合資金使用情況的模擬結(jié)果，科學(xué)安排資金分配方案，便于后續(xù)更好地明確投資目標(biāo)，合理預(yù)測(cè)，防止浪費(fèi)資金現(xiàn)象的出現(xiàn)，并確保充分利用資金，進(jìn)一步提升效益、減少投資[3]。

5.3 竣工階段的應(yīng)用

竣工結(jié)算：之前竣工結(jié)算過使通常是人工核對(duì)工程量，可是因?yàn)橐藢?duì)的工程量比較復(fù)雜，所以工作效率不高，而應(yīng)用BIM 技術(shù)能夠檢索需要的信息，加快了竣工驗(yàn)收與結(jié)算速度。

數(shù)字化移交：整合三維數(shù)字化移交系統(tǒng)和BIM 模型中的項(xiàng)目信息，可以共享協(xié)同作業(yè)和資源，從而有效控制機(jī)電工程項(xiàng)目成本。此外，全部的信息都能夠通過數(shù)字化形式保存在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫，便于后續(xù)維護(hù)項(xiàng)目運(yùn)營[4]。

6 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)在數(shù)據(jù)中心機(jī)電工程項(xiàng)目管理中有著十分難得的優(yōu)勢(shì)，而在決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工以及竣工等各個(gè)環(huán)節(jié)合理應(yīng)用BIM 技術(shù)，更是有效提升了機(jī)電工程的整體施工質(zhì)量與效率，確保切實(shí)增長機(jī)電工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。