BIM技術(shù)在建筑工程機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用分析

劉可可

上海南苑房地產(chǎn)有限公司 上海 200120

引言

BIM的技術(shù)應(yīng)用在建筑項(xiàng)目發(fā)揮著極為重要的作用，以機(jī)電安裝施工為例，排水管道、電氣設(shè)備、暖通以及消防用電等均與工程的最終質(zhì)量建設(shè)與運(yùn)行穩(wěn)定性有著極為緊密的聯(lián)系，甚至決定著工程的最終功能效果。機(jī)電涉及電氣、管道以及機(jī)械等關(guān)鍵內(nèi)容，由于其包含了較多的建筑配套設(shè)施建設(shè)細(xì)節(jié)，僅依靠傳統(tǒng)建設(shè)理念已無(wú)法適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，因此必須提高BIM技術(shù)在機(jī)電安裝施工環(huán)節(jié)的應(yīng)用頻率，以實(shí)現(xiàn)提高建筑建設(shè)質(zhì)量與運(yùn)營(yíng)效率的根本目標(biāo)。

1 傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目機(jī)電安裝管理過(guò)程中的一些問(wèn)題

傳統(tǒng)生產(chǎn)與管理模式中設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維等環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了相互割裂的特征，該類(lèi)行業(yè)管理模式的融入效果不佳，甚至導(dǎo)致出現(xiàn)了嚴(yán)重的信息丟失與數(shù)據(jù)重復(fù)工作；紙質(zhì)竣工資料是運(yùn)維信息的主要來(lái)源，包含了維修方案、檢測(cè)計(jì)劃以及屬性查詢等功能，且具有事件應(yīng)急處理作用。而想要從大量文檔中找出所需信息，將耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，從而耽誤施工進(jìn)度[1]；受多種不確定因素的影響，使得實(shí)際施工過(guò)程中機(jī)電設(shè)備安裝環(huán)節(jié)突顯出了較多問(wèn)題。再加上建筑整體施工工程量極大，若有機(jī)電安裝與建筑施工任務(wù)同時(shí)進(jìn)行的需要，施工覆蓋范圍將極大，更易出現(xiàn)工序、空間布局、操作維護(hù)等沖突問(wèn)題。

2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM作為信息化技術(shù)，與建筑的全生命周期（新建、改造）和各個(gè)專業(yè)都能緊密結(jié)合，尤其在預(yù)制裝配（PC）、建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)等建筑工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域具備顯著優(yōu)勢(shì)。整合了三維展示、快速算量、動(dòng)態(tài)計(jì)劃、多算對(duì)比、虛擬施工、所見(jiàn)即所得等眾多功能，以BIM為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可以與眾多技術(shù)相互結(jié)合，能有效節(jié)約投資、提高工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度。

3 BIM技術(shù)在商業(yè)項(xiàng)目機(jī)電安裝管理中的實(shí)際應(yīng)用

本文所針對(duì)分析的項(xiàng)目為新建三林基地區(qū)域商業(yè)配套中心，屬于上海市保障性住房三林基地3號(hào)地塊C1-3地塊項(xiàng)目，總建筑面積51203.55平方米，其中地上建筑面積28709.68平方米，地下建筑面積22493.87平方米。工程總投資：47804萬(wàn)元人民幣建設(shè)周期：700日歷天。建設(shè)單位上海南苑房地產(chǎn)有限公司。BIM咨詢單位：卡思傲建筑科技（上海）有限公司

3.1 協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)

以BIM技術(shù)作為模型創(chuàng)建的基本工具，再結(jié)合管理軟件（以本項(xiàng)目選擇的平臺(tái)：廣聯(lián)達(dá)-協(xié)筑為例）后，即可達(dá)到各個(gè)管理方協(xié)同工作的目的。

在平臺(tái)上，各參建方：開(kāi)發(fā)商（包括集團(tuán)公司、項(xiàng)目公司）、BIM咨詢顧問(wèn)、設(shè)計(jì)單位、承包商（總包及各專業(yè)分包）以及監(jiān)理等單位均可便利、直觀地看到BIM咨詢單位建立的模型，從而進(jìn)行交流與溝通。經(jīng)業(yè)主牽頭，集合施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位借助BIM平臺(tái)整合信息，對(duì)項(xiàng)目全方位管理監(jiān)督，并借助“協(xié)筑” BIM管理平臺(tái)記錄現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)生的工程聯(lián)系單、設(shè)計(jì)變更單、技術(shù)核定單、各工程資料實(shí)現(xiàn)信息共享，項(xiàng)目管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化、模型化，真正做到施工全過(guò)程信息化管理。本項(xiàng)目選擇協(xié)筑作為BIM協(xié)同平臺(tái)可以支持自定義，靈活性高，此外，文檔模塊能夠滿足跨參建方管控的需求，并能在網(wǎng)頁(yè)上和移動(dòng)終端看圖紙、3D模型等多種專業(yè)格式文件，并且能提供模型的輕量化瀏覽，完全可以滿足項(xiàng)目管理對(duì)協(xié)同管理平臺(tái)的功能需求。

另外，通過(guò)貫穿項(xiàng)目適中的BIM例會(huì)制度，項(xiàng)目以施工總進(jìn)度控制為基礎(chǔ)，制定各分部分項(xiàng)BIM工作節(jié)點(diǎn)，定期召開(kāi)BIM例會(huì)檢查完成進(jìn)度，以保證BIM工作進(jìn)度。定期召開(kāi)各專業(yè)BIM專題會(huì)議，匯報(bào)完成情況，并分析BIM工作中的得失。

3.2 構(gòu)建可視化三維模型

利用BIM技術(shù)能夠針對(duì)不同項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行完整的虛擬推進(jìn)演示，從多個(gè)角度反映出實(shí)際施工效果。通過(guò)與機(jī)電專業(yè)人員和管理方進(jìn)行充分溝通協(xié)調(diào)，能夠讓項(xiàng)目在可視化條件下進(jìn)行預(yù)先的模擬安裝演示，繼而幫助從根本上提高協(xié)調(diào)管理效率，為施工方案的持續(xù)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

圖1 車(chē)庫(kù)3D可視化

創(chuàng)建BIM可視化三維模型應(yīng)盡量與常規(guī)模型構(gòu)建同步完成。以本項(xiàng)目為例，在機(jī)電專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)主要應(yīng)用在檢查項(xiàng)目施工圖紙的問(wèn)題。通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)，共提供了12版的問(wèn)題報(bào)告，1份的凈高報(bào)告，已發(fā)現(xiàn)了65例的問(wèn)題。

圖2 BIM問(wèn)題報(bào)告

深化機(jī)電的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將與管線相關(guān)的所有深化任務(wù)全部以三維建模軟件的方式展現(xiàn)出來(lái)，且需要綜合考慮各類(lèi)專業(yè)系統(tǒng)在建筑中的排布合理性，以滿足實(shí)際施工要求[1]。

圖3 提前排水管道走向與車(chē)庫(kù)坡道沖突

創(chuàng)建模型的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循各個(gè)部件的命名規(guī)則，例如管件、附件以及機(jī)電設(shè)備等。在模型構(gòu)建的過(guò)程中，應(yīng)將BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，做好各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)的溝通工作。

3.3 模擬施工現(xiàn)場(chǎng)

在施工模擬基礎(chǔ)上通過(guò)融入BIM軟件能夠?qū)εc現(xiàn)場(chǎng)施工相關(guān)的進(jìn)出料過(guò)程、工人進(jìn)出場(chǎng)信息等做統(tǒng)一的錄入與管理。技術(shù)人員應(yīng)以總工期與施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為依據(jù)，制定模擬人員、機(jī)械以及物料的需求曲線圖，比對(duì)BIM模型后即可提交與之相關(guān)的各類(lèi)施工結(jié)果。在BIM軟件的幫助下，能夠在明確管線施工節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，模擬施工工序與設(shè)備安裝流程，為制定出科學(xué)合理的物料吊裝方案奠定基礎(chǔ)。

在綜合模型的基礎(chǔ)上，只需應(yīng)用專業(yè)軟件即可完成碰撞檢查任務(wù)，以達(dá)到保證碰撞結(jié)果協(xié)調(diào)分析及時(shí)性的目的，為后續(xù)管線調(diào)整提供完備的數(shù)據(jù)條件[2]。

對(duì)于機(jī)電安裝工序來(lái)說(shuō)，其關(guān)鍵點(diǎn)通常集中在管線較為密集的吊頂與地下車(chē)庫(kù)位置，而若在該環(huán)節(jié)融入BIM技術(shù)即可通過(guò)直觀的三維模型制定合理的管線布置方案，從而實(shí)現(xiàn)管道走向優(yōu)化的目標(biāo)，消除管線碰撞隱患。

3.4 信息統(tǒng)計(jì)

在BIM專業(yè)軟件的幫助下即可實(shí)現(xiàn)與機(jī)電安裝施工項(xiàng)目相關(guān)的各類(lèi)設(shè)備信息的補(bǔ)充和完善目標(biāo)，創(chuàng)建與之對(duì)應(yīng)的BIM模型后，以各類(lèi)專業(yè)施工為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備材料信息進(jìn)行補(bǔ)充，其中包含了具體的設(shè)備安裝方式、外形尺寸以及設(shè)備參數(shù)等，且應(yīng)同時(shí)對(duì)非幾何信息進(jìn)行完善，其中包括供應(yīng)商、價(jià)格以及產(chǎn)品合格證等[3]。將BIM技術(shù)融入至機(jī)電安裝工程中，所獲得的模型內(nèi)容一般分為過(guò)程模型、竣工模型以及設(shè)計(jì)模型，為各類(lèi)專業(yè)系統(tǒng)（排水、電氣以及支吊架）的后續(xù)奠定了基礎(chǔ)。其中的模型信息又可將其分為與核驗(yàn)施工方案落實(shí)效果、工程量他供給以及管線設(shè)計(jì)等，提供了機(jī)電安裝工程整體運(yùn)營(yíng)維護(hù)的完備條件。

3.5 后期管理

根據(jù)機(jī)電施工特點(diǎn)所開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)管理與信息集成軟件，不僅有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)兼容性，且具備導(dǎo)出BIM數(shù)據(jù)與隨時(shí)存儲(chǔ)更改的作用，從而能夠更好地推進(jìn)機(jī)電設(shè)備的安裝調(diào)試進(jìn)程。通過(guò)將其數(shù)據(jù)接口開(kāi)放，更可連接主流軟件與硬件系統(tǒng)。以設(shè)備材料進(jìn)程建設(shè)環(huán)節(jié)為例，在二維碼技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用下達(dá)到了多類(lèi)型設(shè)備集中掃描清點(diǎn)的目的，包括出廠證明、材料數(shù)量等信息均可進(jìn)行自動(dòng)校對(duì)。另外通過(guò)應(yīng)用BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，同樣能夠?qū)崟r(shí)記錄已經(jīng)完成安裝任務(wù)的管線與設(shè)備，并可隨時(shí)將設(shè)備調(diào)試與材料應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)表單導(dǎo)出，以方便后續(xù)機(jī)電安裝施工項(xiàng)目的持續(xù)推進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑工程中表現(xiàn)出了極為重要的應(yīng)用價(jià)值，且突顯出了極強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。相信在未來(lái)，隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷完善，機(jī)電安裝工程項(xiàng)目也將獲得新的創(chuàng)新力量支持，從而奠定我國(guó)建筑行業(yè)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。