BIM在機(jī)電安裝工程中的運(yùn)用

高遠(yuǎn)

作者簡介：1981年10月，男，江蘇省昆山市，本科學(xué)歷，研究方向（主要從事機(jī)電安裝工作）。

摘要：BIM技術(shù)隨信息技術(shù)發(fā)展及工程需求而不斷發(fā)展?fàn)顟B(tài)。整體而言，機(jī)電安裝工程在BIM信息技術(shù)的支持下，能夠更快、準(zhǔn)、狠的完成機(jī)電工程的相關(guān)作業(yè)內(nèi)容。本文結(jié)合BIM技術(shù)特點(diǎn)，以筆者參與的實(shí)際工程為背景，在施工中探索BIM在機(jī)電安裝工程中的運(yùn)用，并進(jìn)一步證明BIM技術(shù)的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);機(jī)電安裝;運(yùn)用

目前，因經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求及人們對(duì)美好生活的追求，風(fēng)格奇特、結(jié)構(gòu)新穎的建筑物如雨后春筍，不斷的出現(xiàn)在我國神州大地上。建筑結(jié)構(gòu)種類多樣，在不斷滿足人們審美觀的同時(shí)，也在對(duì)建筑質(zhì)量提出更高的要求。為了提升人們對(duì)建筑工程的滿意度，首先要提升機(jī)電工程安裝的效果。就目前而言，BIM技術(shù)已經(jīng)給我國各行業(yè)帶來較大的沖擊和改變，其中給機(jī)電安裝工程帶來的好處也是顯而易見的。

1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)指的是三維技術(shù)下的信息模型，其可以將建筑工程實(shí)際施工中，不同施工階段的工程信息，通過信息輸入的方法，導(dǎo)入到模型中，為實(shí)際工程的建設(shè)提供指導(dǎo)和參考，同時(shí)也可從整體上提升建筑工程的質(zhì)量。通俗而言，BIM技術(shù)就是一個(gè)工程數(shù)據(jù)統(tǒng)一繪制成的模型。

2BIM技術(shù)在機(jī)電安裝中運(yùn)用的重要意義

（1）立體可視化。一直以來，傳統(tǒng)的建筑及機(jī)電施工圖紙多為技術(shù)人員繪制的二維平面圖集。隨著工程規(guī)模擴(kuò)大及工程構(gòu)造細(xì)部深化，涉及到不同種類的圖紙就越來越多，設(shè)計(jì)人員工作量也不斷增多。工作量大、人員多、進(jìn)度要求高會(huì)極大程度提高紕漏出現(xiàn)概率，BIM技術(shù)可將圖紙以三維立體的形象展示出來，具有立體化、可視化的特點(diǎn)，減少設(shè)計(jì)紕漏的同時(shí)，更方便找到設(shè)計(jì)不合理的地方。

（2）模擬性。對(duì)機(jī)電工程安裝進(jìn)行模擬也是BIM的一大突出功能。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，建立BIM信息模型，可以對(duì)之后的機(jī)電安裝工程進(jìn)行模擬，基于實(shí)際情況的BIM模型，不僅可以保證模擬結(jié)果不失真，而且可以用來驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

（3）協(xié)調(diào)性。建筑物機(jī)電安裝工程量一般均較大，涉及到多個(gè)團(tuán)體的配合協(xié)助才可以高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)機(jī)電安裝作業(yè)。BIM技術(shù)可以通過對(duì)實(shí)際情況的模擬，對(duì)整個(gè)機(jī)電安裝環(huán)節(jié)資源進(jìn)行合理整合，盡量避免不同團(tuán)隊(duì)之間的交叉作業(yè)及危險(xiǎn)作業(yè)，有助于保證工程管理的協(xié)調(diào)性，保證機(jī)電安裝施工效率。

（4）施工信息全面性。機(jī)電工程安裝，涉及到的標(biāo)高、軸線等數(shù)據(jù)量巨大，利用BIM技術(shù)可對(duì)機(jī)電安裝中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一匯總、管理。技術(shù)管理人員可以通過BIM技術(shù)匯總的信息，及時(shí)準(zhǔn)確的了解工程進(jìn)度及可能存在的質(zhì)量問題。

3BIM技術(shù)在機(jī)電安裝中的運(yùn)用

3.1前期機(jī)電設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

將BIM技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電安裝工程的前期設(shè)計(jì)中，不僅可以有效地提高設(shè)計(jì)效率，而且可以保證設(shè)計(jì)結(jié)果的科學(xué)、合理。機(jī)電安裝前，工作人員在充分的勘測(cè)施工環(huán)境后，編制機(jī)電工程安裝方案，并繪制對(duì)應(yīng)的施工圖。二維設(shè)計(jì)圖紙不能將復(fù)雜的機(jī)電安裝工程較好的展示出來，因此需借助BIM技術(shù)，并驗(yàn)證設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性。機(jī)電工程設(shè)計(jì)初期采用碰撞測(cè)試可以找出設(shè)計(jì)線路、設(shè)備等在空間位置上的沖突，有助于對(duì)前期機(jī)電設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化和改善。

3.2物料管理運(yùn)用

機(jī)電安裝工程中最大的成本支出即為物料購買支出，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電用料的管理，可以有效地節(jié)約機(jī)電安裝工程成本。BIM技術(shù)從工程開始初期，就能做到有效地統(tǒng)計(jì)物料，不僅可以減少前期機(jī)電工程造價(jià)時(shí)間，還可以保證物料選擇的正確性及入場后的使用率。

3.3成本管理運(yùn)用

傳統(tǒng)機(jī)電安裝工程預(yù)算工作為人工計(jì)算及復(fù)核而成。機(jī)電工程工程量大，人員匯總計(jì)算不僅效率低下，而且計(jì)算得到的預(yù)算金額準(zhǔn)確性也不能得到保障。在機(jī)電工程工程預(yù)算階段使用BIM技術(shù)，不僅可以快速的依據(jù)實(shí)際施工方案估算出整體成本價(jià)，而且還可以優(yōu)化用料方面管理，保證用料的科學(xué)性及合理性，有效實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本管理。

3.4管線配裝檢查

機(jī)電工程主要內(nèi)容之一即為安裝控制、暖通、排水及電氣等系統(tǒng)的管線。線路繁多，安裝難度較大。在初始設(shè)計(jì)中，如出現(xiàn)紕漏將會(huì)對(duì)機(jī)電工程的安裝帶來巨大困難。不同系統(tǒng)的管線一般分屬于不同的設(shè)計(jì)部門或不同的設(shè)計(jì)人員，如在設(shè)計(jì)階段沒有建立良好的溝通渠道或某問題溝通無果后，將直接導(dǎo)致后期施工出現(xiàn)不可調(diào)控的問題。BIM在管線配裝檢查階段的運(yùn)用，主要體現(xiàn)在如下兩方面。第一是利用BIM平臺(tái)對(duì)上述專業(yè)管線進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二是將相同BIM平臺(tái)下的不同管線模型進(jìn)行整合，通過計(jì)算機(jī)分析軟件進(jìn)行碰撞分析，可以有效地找出碰撞點(diǎn)，技術(shù)人員將碰撞點(diǎn)位進(jìn)行匯總，并對(duì)管線布置進(jìn)行優(yōu)化。

4BIM技術(shù)在機(jī)電安裝中的實(shí)際案例分析

4.1工程概況

摩根大廈位于柬埔寨金邊市鉆石島，項(xiàng)目建筑面積，其中地上：104764㎡，地下：6522㎡，建筑高度：209.4m，建筑物主要功能：地下二層～地下一層為汽車庫及設(shè)備用房，首層為入口大廳，夾層～3層為汽車庫，4～45層為辦公，46M層為設(shè)備層，46層為健身娛樂區(qū)，其中20M層為避難層兼設(shè)備層。

4.2BIM技術(shù)運(yùn)用實(shí)施流程

本項(xiàng)目機(jī)電工程安裝實(shí)施過程中，為保證BIM平臺(tái)的順利搭建及使用，制定了一套切實(shí)可行的BIM工作流程。在這套管控流程下，確保BIM模型與設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工緊密聯(lián)系，三者之間得到較好的結(jié)合，成為項(xiàng)目順利實(shí)施的重要保障措施。下圖為本項(xiàng)目中BIM技術(shù)在機(jī)電施工管理過程中的流程圖。

4.3BIM技術(shù)助力質(zhì)量管理

（1）空間沖突檢查

由于本項(xiàng)目各個(gè)專業(yè)齊全，管道綜合多，為保證本工程使用功能需要，充分利用有限的空間，滿足天花吊頂?shù)母叨?，同時(shí)解決施工中的碰撞問題，對(duì)成本及進(jìn)度有效地控制，降低返工率，充分利用BIM技術(shù)，采用REVIT軟件進(jìn)行深化，以達(dá)到指導(dǎo)施工目的，組織完成機(jī)電綜合管線布置圖和各個(gè)位置的剖面圖，以保證整個(gè)機(jī)電管線、設(shè)備的合理布置。

安排部門技術(shù)團(tuán)隊(duì)，著手機(jī)電圖紙，開展碰撞檢測(cè)，步驟如下：

①導(dǎo)入各專業(yè)CAD施工圖底圖;

②根據(jù)各專業(yè)施工圖底圖，分別建立BIM模型;

③開展碰撞檢測(cè)，找出碰撞點(diǎn)，并以此為依據(jù)，對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。

（2）管線綜合優(yōu)化

機(jī)電安裝中的管線優(yōu)化，指的是以BIM模型的碰撞檢測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，針對(duì)碰撞結(jié)果進(jìn)行圖紙優(yōu)化。本項(xiàng)目經(jīng)過碰撞試驗(yàn)，共發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)位多達(dá)87個(gè)，技術(shù)人員對(duì)碰撞位置的管線進(jìn)行空間位置優(yōu)化。管線優(yōu)化的目標(biāo)是不僅可以滿足各專業(yè)間的協(xié)調(diào)，還能保證機(jī)電安裝工程功能的最優(yōu)，盡可能地保證建筑物的有效凈高。管線綜合優(yōu)化的具體步驟為：機(jī)電專業(yè)BIM模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)，碰撞點(diǎn)優(yōu)化后，將修正后的BIM模型再次進(jìn)行碰撞檢測(cè)，分析碰撞結(jié)果，直至達(dá)到最優(yōu)。下圖為摩根大廈地下走廊管線優(yōu)化圖。

（3）質(zhì)量管理提升

利用Revit對(duì)摩根大廈進(jìn)行建模后，建立的模型包含了摩根大廈所有的有效信息，利用BIM平臺(tái)可以方便地查詢?cè)摯髲B所有構(gòu)件，不同構(gòu)件之間的使用情況也通過信息平臺(tái)得到展示?；贐IM平臺(tái)的使用，施工技術(shù)人員對(duì)建筑物機(jī)電安裝過程的交流變得更加便利，良好的溝通保證了工程進(jìn)度，奠定了機(jī)電安裝成功的基石。除此之外，BIM技術(shù)的使用，保證了不同技術(shù)人員對(duì)圖紙的理解無誤。

4.4BIM技術(shù)運(yùn)用效果

本項(xiàng)目基于BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，使機(jī)電安裝項(xiàng)目管線排布得到了不斷優(yōu)化直至最優(yōu)。最終項(xiàng)目管線、設(shè)備及公共區(qū)域的線路整體布置達(dá)到了合理、美觀的效果。避免了無序排布導(dǎo)致的各類返工工作，縮減了機(jī)電安裝工程施工工期3個(gè)月，并對(duì)其它專業(yè)配合起到配合作用。

5結(jié)束語

綜上可知，BIM技術(shù)已在機(jī)電安裝工程中實(shí)現(xiàn)了良好的發(fā)展，施工單位利用BIM的碰撞檢查不僅可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，降低安裝風(fēng)險(xiǎn)，還可以將BIM技術(shù)用于施工進(jìn)度管控、材料物料管理、模擬指導(dǎo)施工等多個(gè)方面。BIM技術(shù)提升及優(yōu)化了機(jī)電安裝工程的管理方式和管理流程，給各參建部門提供了一個(gè)更佳良好的溝通交流平臺(tái)，提升機(jī)電安裝企業(yè)的核心競爭力。

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