基于BIM 技術的機電安裝工程精細化控制應用實踐

王多宣，劉 剛，杜國文，朱傳尊，郭帥飛

（中建一局集團第五建筑有限公司，北京 100000）

0 引言

BIM 技術在我國應用推廣的時間點相對較晚，但是取得的整體效果還是非常喜人的。BIM 技術的分析能力更強，能夠有效提高科學性和準確性，在安裝過程中規(guī)避掉了很多的風險，能夠有效的節(jié)約企業(yè)成本。由此可見，BIM 技術的應用價值最主要還是體現(xiàn)在項目的決策階段和后期的實施階段。

1 BIM 技術的概念、現(xiàn)狀及其未來發(fā)展趨勢

1.1 BIM 技術概述

BIM 技術的英文詳寫是Building Information Modeling，即“基于模型的信息化管理技術”，這個技術具體來說就是把建筑項目的各方面信息數據都輸錄到其中，然后根據這些信息模擬創(chuàng)建一個具有該建設項目信息數據的仿真3D 模型，并且可以為所有該項目的相關各方人員建立一個共同的信息平臺，讓該項目的所有人員都可以從中調取所需要的信息為項目建筑建造所用。BIM 技術具有著有些的可視化、可模擬性、可協(xié)調性以及可出圖性等五個特點，這些特點的融合使其逐漸替代了傳統(tǒng)的建筑手段。

1.2 BIM 技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

BIM 技術最早是由美國提出來的，一直到現(xiàn)階段都是美國走在世界的前列。BIM 技術在美國的建筑事業(yè)上已經大范圍的應用，取得的效果非常明顯。BIM 技術的應用范圍較為廣泛，并且種類也是相對較多，所以也存在很多BIM 協(xié)會，有了豐富的標準。BIM 技術是2007 年首次在美國國家BIM 標準項目委員會發(fā)布標準。在西方國家發(fā)展的起點相對較早，英國政府緊跟美國其后，強制推行BIM 技術的應用。在其后的幾年里，越來越多的國家重視BIM 技術的應用落實。2011 年5 月，英國內閣辦公室發(fā)布了政府建設戰(zhàn)略，其中就有整個建筑信息模型的章節(jié)，在這一章中明確的規(guī)定了到2016 年，政府要求全面協(xié)同的3D·BIM，并將全部的文件以信息化管理。迄今為止，英國建筑業(yè)對于BIM 技術的應用落實的重視程度越來越高，制定了越來越多的行業(yè)標準和行為法則，由此可見重視程度之深。近幾年來，新加坡政府也成立了BIM 專業(yè)基金，為的就是鼓勵企業(yè)在建筑施工階段應用BIM 技術，不但如此，新加坡政府對于BIM 技術這方面的人才的培養(yǎng)工作也給到了十分的重視，鼓勵學生接受BIM 技術的學習，為行業(yè)專業(yè)人士建立了BIM 專業(yè)學位。

近年來，BIM 技術在我國的建筑行業(yè)中逐漸興起，并且一經問世就受到了眾多的關注。當前我國的眾多科研組織和轉接協(xié)會都對BIM 技術給予了很高的重視程度。但是由于我國發(fā)展BIM 技術的起點相對較晚，在實際的應用中存在一定的問題，還沒有形成良好的體系，更沒有完善地進行技術轉型，由此可見，我國的BIM 技術發(fā)展仍有較為廣泛的空間。

2 BIM 的價值特點

就目前的狀況來看，各方參與者對于BIM 技術沒有一個統(tǒng)一的認知。美國斯坦福大學通過整合不同單位的施工緊張進行量化處理，分析總結出應用BIM 技術的優(yōu)點：建筑施工單位通過應用BIM 技術，能夠有效降低企業(yè)需要投入的成本，并且提高施工的精準度和時效性，造價估算的時間同比縮短80%，對于施工建設的質量有著很大的提升效果?？偨Y來說，BIM 技術的應用具有可視化、數字化、模擬化和可優(yōu)化四個優(yōu)勢。

2.1 可視化

BIM 技術具有的第一個特點就是可視性。BIM 技術可以通過對數據進行篩選、核查的方式對專業(yè)進行統(tǒng)一的設計，專業(yè)數據效率的提高可以保證人員之間的信息傳遞效率。BIM 技術在實際的機電安裝工程中進行應用，能夠一定程度上解決設計問題，降低設計人員的工作量，除此之外，3D 技術在其中的應用可以使機電安裝工程的開展更加地立體化，對機電安裝工程精細化發(fā)展具有一定的推動作用。

對于一些復雜構造節(jié)點的可視化，就是將復雜的結構點簡單化，通過BIM 技術來修復各個節(jié)點，將各個節(jié)點全方位地呈現(xiàn)出來，這樣在很大程度上提高了參與者的互動性和技術支持。通過融入BIM 技術，提高了施工的可操作性，能夠在該技術的輔助下進行科學合理的試驗，便于在后期的施工中，有效達到預期效果。

2.2 數字化

BIM 技術在進行模型的構建時，主要應用數字化技術來實現(xiàn)的，通過數字進行模型的建立，通過改變簡單的模型數字就能夠建立新的模型，整體的工作效率是非常高的，能夠有更多的應用范圍，滿足絕大部分需求。BIM 技術在各個階段進行應用中，其四個優(yōu)點都能夠為其提供有效的支撐作用，在實際的施工建設過程中，這項技術能夠有效加強信息的傳遞和溝通能力，并根據收集到的資料來構建出完善的數據庫，便于后期施工中進行信息查找。數字化的管控還有助于后期的竣工交付，最大限度提高實際施工的效率，并且極大地降低了企業(yè)需要投入的成本，對于后期開展維修工作也有很大的幫助。

2.3 模擬化

BIM 技術具有的第二個特點就是模擬性。相比其他的技術類型，BIM 技術的模擬性能更加強化，通過BIM 技術對機電安裝工程進行有效模擬，能夠便于技術人員后續(xù)工作的開展，并且能夠有效降低安裝的難度，使各個部門之間的協(xié)同配合能力更高，除此之外，投標過程中，該技術的應用可以幫助有關的工作人員更加準確地了解投標數據的情況，對成本的管理以及控制具有一定的好處。

2.4 可優(yōu)化

BIM 技術具有的第三個特點就是優(yōu)化性。對BIM 技術進行合理的應用可以機電安裝項目的質量，對管理效率的提高也有一定的好處，有關的資料顯示，在開展機電安裝工程中，合理地對BIM 技術進行應用可以提高項目的設計效率。通過科學合理的應用BIM 技術，能夠有效節(jié)約施工安裝成本，確保了企業(yè)經濟效益的最大化。

建筑施工過程本身就是一個復雜的項目，整個施工階段包括眾多的環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都需要不斷的完善，才能夠有效提高整體的質量?，F(xiàn)階段的施工建設主要受到信息資源、復雜程度和時間的制約，為了有效打破這三方制約，就需要完善BIM 技術的應用體系。BIM 技術的模型建立能夠將建筑物的實際信息完整地展現(xiàn)出來，其中包括建筑物的集合信息和物理信息等多種信息，能夠為建筑物提供充分的數據支撐。如果是一項超復雜的建筑施工，技術人員不可能完全掌握建筑物的全部信息，這就需要借助一些科學技術和設備幫助人們了解和掌握。BIM 技術和其配套的設備和技術能夠對復雜的項目進行優(yōu)化，便于人們開展工作。BIM 技術的應用能夠提高建筑施工的質量，有效解決施工階段面臨的一系列問題，不僅能夠解決現(xiàn)存的一些難題，還能夠有效進行問題的預防工作，還可以規(guī)避掉一些不規(guī)范的操作。

3 機電安裝工程BIM 技術應用分析

本文以某大型建筑項目為例，分析BIM 技術在機電安裝工程中的應用。

3.1 管線綜合排布

絕大部分情況下，機電設計圖紙都是由專業(yè)的設計人員結合實際情況單獨完成的，在設計過程中缺乏有效的溝通協(xié)作，導致機電管線之間存在較大的沖突。BIM 技術的應用能夠有效構建出管線排布的模型，根據模型的建立考慮建筑功能凈高要求，結合這些數據進行專業(yè)化的設計施工，通過對管線的綜合優(yōu)化排布，將這些管道系統(tǒng)進行模型組建，根據BIM 技術進行有效的預先試驗，確保后期的使用質量。設計人員在此基礎上完成圖紙的設計工作，經過審核后，交由施工人員進行專業(yè)的施工。在進行綜合管線優(yōu)化排布時還應注意以下幾個原則，設計人員提供的圖紙是后期施工需要參照的首要數據基礎，各種管線在鋪設過程中，要盡可能避免發(fā)生沖突，確保管道鋪設的順序，嚴格的按照施工規(guī)范來進行施工，有壓管道先鋪設，無壓管道后鋪設，確保管道鋪設的順序是按照規(guī)范進行的，提高鋪設的整體質量。管線綜合排布大部分采用分層的方式，分層排布還需考慮電纜橋架、母線等防水防潮要求高的管線、檢修量較小的風管排布在上層，直管段較長，支管開口較少的管線排布在中間，支管開口較多、容易檢修及后期施工的如噴淋管線安裝在最下層；同時考慮各層有足夠上人安裝預留空間，保證各主管線出支管的預留空間及管線所在處的裝修做法等因素。

3.2 工程量統(tǒng)計

BIM 技術的應用能夠很好地進行工程量統(tǒng)計工作，采用這一技術進行統(tǒng)計，節(jié)省了人力資源的使用，并且大大提高整體的統(tǒng)計準確度，統(tǒng)計的范圍也遠比人工統(tǒng)計廣泛，便于各部門查閱，能夠有效提高管理效率。

3.3 施工組織模擬

BIM 技術不僅能夠用于制作模型，還可以對施工全過程進行有效的模擬，并且以視頻的方式呈現(xiàn)出來。在模擬施工之前，技術人員需要確定好安裝順序，根據確定好的安裝順序進行演示，這樣就能夠降低出現(xiàn)事故的概率，提高了機電安裝過程的精準度和效率。

4 結語

現(xiàn)階段，我國對于BIM 技術逇重視程度越來越高，從整體的發(fā)展情況來看，我國發(fā)展BIM 技術的前景廣闊、需要技術人員不斷的研發(fā)突破。提高BIM 技術的完善程度。BIM 技術應用在機電安裝過程中，能夠深入完善安裝體系，并且提高整體工作的效率，使安裝的精細程度更高，對于我國機電安裝工程的進一步發(fā)展有極大的促進作用。