BIM技術(shù)在機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用

唐震霖

中國(guó)建筑第五工程局有限公司，江蘇 徐州 221000

目前，我國(guó)建筑行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，但是在當(dāng)前的工程建設(shè)中，機(jī)電安裝施工依然存在一些棘手的問(wèn)題，對(duì)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，依靠過(guò)去經(jīng)驗(yàn)化的管理模式往往會(huì)存在一定的施工難度及產(chǎn)生一些拆改問(wèn)題。因此，要想改善這種現(xiàn)狀，可利用BIM技術(shù)對(duì)機(jī)電安裝綜合管線施工進(jìn)行精細(xì)化管理。

1 BIM概述

BIM技術(shù)通常來(lái)講是在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)中全過(guò)程采用三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模型，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全方位管理。BIM理念核心解決的主要是工程效率的問(wèn)題，BIM最大的特點(diǎn)是預(yù)測(cè)和控制。施工現(xiàn)場(chǎng)每發(fā)現(xiàn)一次問(wèn)題，就可能造成返工、整改，影響施工進(jìn)度，而采用BIM技術(shù)指導(dǎo)施工可以盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。目前許多施工項(xiàng)目中已開始推行并應(yīng)用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化的施工過(guò)程管理。

2 傳統(tǒng)機(jī)電安裝施工中存在的問(wèn)題

（1）美觀度不足。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種建筑格局層出不窮，然而仍存在一定的問(wèn)題，如公共區(qū)域燈具安裝偏位、噴淋頭安裝不合理、地下車庫(kù)部分線槽安裝地高低不一等，影響了整個(gè)工程的美觀度。

（2）各專業(yè)管線碰撞。機(jī)電工程各專業(yè)管線縱橫交錯(cuò)，由于現(xiàn)場(chǎng)施工中存在較多的管線沖突，如風(fēng)管與水管之間的沖突、水管與橋架之間的沖突、各專業(yè)管線與建筑主體之間的沖突，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)了更高的難度及層出不窮的各種問(wèn)題，且會(huì)導(dǎo)致后期拆改，項(xiàng)目成本會(huì)無(wú)形地增加。

（3）預(yù)留洞偏位。對(duì)于機(jī)電安裝工程來(lái)說(shuō)，預(yù)留洞口是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。不論是住宅還是綜合體建筑，均會(huì)存在管道或橋架穿墻的情況，如果預(yù)留洞口偏位或者遺忘未預(yù)留，會(huì)對(duì)后期綜合管線施工造成非常大的影響；如果有開洞尺寸較大的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使建筑主體安全性能下降。

（4）預(yù)制加工存在問(wèn)題。機(jī)電安裝施工過(guò)程中，預(yù)制加工配件是必須經(jīng)歷的步驟之一。傳統(tǒng)施工中，預(yù)制加工各專業(yè)配件時(shí)，對(duì)于預(yù)制的長(zhǎng)度、深度、寬度、尺寸需進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，依靠的是舊時(shí)期的經(jīng)驗(yàn)管理模式，容易存在誤差、漏項(xiàng)及安全等問(wèn)題，會(huì)影響施工后的美觀度，以及產(chǎn)生質(zhì)量、安全問(wèn)題，導(dǎo)致后期存在返工重新加工的問(wèn)題，增加了勞動(dòng)力成本及工程量，降低了施工效率。

（5）材料管理較難。因?yàn)闄C(jī)電安裝涉及各專業(yè)，所需的材料也較多，工序較為繁雜，所以材料管理是機(jī)電安裝施工過(guò)程中尤為重要的一項(xiàng)。目前的機(jī)電安裝材料管理模式比較單一，基本依靠庫(kù)房管理，采用出入庫(kù)記賬的方式記錄材料的使用情況，而且因?yàn)槭┕み^(guò)程中的材料用量比較大，很難全部記錄在內(nèi)，所以很容易出現(xiàn)誤差。并且，針對(duì)材料的使用情況，對(duì)于工作繁忙的現(xiàn)場(chǎng)管理人員來(lái)說(shuō)很難做到面面俱到，會(huì)讓材料的管理及成本的把控難度增加。

3 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用

3.1 碰撞檢測(cè)

碰撞檢測(cè)是指在將要施工的位置進(jìn)行一次三維模型創(chuàng)建，提前發(fā)現(xiàn)各管線之間及結(jié)構(gòu)之間的沖突。傳統(tǒng)工藝根據(jù)經(jīng)驗(yàn)施工，無(wú)法提前預(yù)知管線之間與結(jié)構(gòu)之間的沖突，從而造成了后期大量的拆改問(wèn)題。通過(guò)BIM技術(shù)創(chuàng)建模型，能使工程師身臨其境（見圖1），通過(guò)三維可視化的模擬，避免了管線之間的沖突、結(jié)構(gòu)之間的沖突，同時(shí)細(xì)化了圖紙中看不到的問(wèn)題，能及時(shí)進(jìn)行施工方案的修改。

圖1 BIM技術(shù)創(chuàng)建模型

3.2 空間校核

空間校核是指對(duì)施工部位進(jìn)行空間校驗(yàn)，校驗(yàn)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）可以清晰地體現(xiàn)出處理空間是否滿足現(xiàn)場(chǎng)綜合管線的施工要求，合理化布置管道的走向路徑，清晰地發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題，并及時(shí)做出調(diào)整；（2）可以明確表現(xiàn)出凈高是否滿足施工要求、設(shè)計(jì)要求，提前測(cè)量出綜合管線凈高，明確哪些位置可以進(jìn)行綜合支架排布，哪些位置需要上下疊放排布，達(dá)成了預(yù)制加工，減少了誤差、返工，降低了勞動(dòng)力成本?？臻g校核見圖2。

圖2 空間校核

3.3 綜合管線排布

傳統(tǒng)的機(jī)電安裝施工過(guò)程中，根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)施工是無(wú)法避免全專業(yè)之間的沖突的，但BIM技術(shù)的出現(xiàn)改善了這些問(wèn)題。通過(guò)創(chuàng)建項(xiàng)目整體的三維模型，將建筑與機(jī)電放在同一模型中，可發(fā)現(xiàn)藍(lán)圖中無(wú)法體現(xiàn)出來(lái)的各專業(yè)深層次沖突問(wèn)題，如地下室走廊、各設(shè)備用房因?yàn)榭臻g狹小管線更多，所以牽扯到各專業(yè)更加復(fù)雜的綜合管線施工。

以走廊為例，牽扯到風(fēng)管、水管、橋架3個(gè)專業(yè)綜合管線施工，若按照傳統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn)施工很難避免各專業(yè)之間的沖突，而采用BIM技術(shù)進(jìn)行綜合管線排布（見圖3），以3D模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)平面圖，有效地解決了管道碰撞問(wèn)題，在保證其準(zhǔn)確度的同時(shí)還避免了返工拆改，保障了施工的質(zhì)量且美觀度。

圖3 綜合管線排布3D模型

3.4 預(yù)算工程量統(tǒng)計(jì)

機(jī)電安裝專業(yè)具有多元化特征，各專業(yè)包含的材料配件數(shù)不勝數(shù)，比如橋架、管道及管道所需的大量配件，各專業(yè)所需用的設(shè)備等，傳統(tǒng)計(jì)算方法總是會(huì)有偏差、遺漏，無(wú)法進(jìn)行非常精確的計(jì)算及材料計(jì)劃的報(bào)備。然而，使用BIM技術(shù)，利用BIM模型創(chuàng)建各專業(yè)工程之后，專業(yè)內(nèi)含有的材料配件等均可直接提取并導(dǎo)出，進(jìn)行精確的算量統(tǒng)計(jì)、核實(shí)，從而促進(jìn)了材料管理的精細(xì)化。因此，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)管理人員而言，預(yù)算工程量統(tǒng)計(jì)減少了各類數(shù)據(jù)的工程量計(jì)算，同時(shí)讓管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變更及施工成本更加敏感，能夠?qū)Ψ职M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，及時(shí)評(píng)估、把控成本。

3.5 可視化交底

為了更加保質(zhì)、保量地完成工程施工，對(duì)施工管理人員而言，技術(shù)交底是工程施工前必須完成的一項(xiàng)重要內(nèi)容，由相關(guān)專業(yè)的管理人員對(duì)即將施工的部位進(jìn)行針對(duì)性、專業(yè)性的施工交底。然而目前的工程項(xiàng)目中，很多傳統(tǒng)的技術(shù)交底，如PPT交底、紙質(zhì)版交底，大多是形式主義，使用千篇一律的文字、陳舊的圖片，枯燥乏味，達(dá)不到技術(shù)交底所需要的效果。為了改變這一情況，BIM可視化交底技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

BIM可視化交底可以在項(xiàng)目全生命周期進(jìn)行各項(xiàng)、各專業(yè)的交底，可以模擬整個(gè)施工過(guò)程，分階段、分步驟地進(jìn)行交底。相比傳統(tǒng)的技術(shù)交底模式，可視化交底可以更清晰地指導(dǎo)施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，準(zhǔn)備施工所需的材料、機(jī)具、設(shè)備，更高效地讓施工人員了解施工步驟、注意事項(xiàng)及施工重難點(diǎn)，這是傳統(tǒng)模式下技術(shù)交底所不具備的。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，BIM技術(shù)對(duì)于機(jī)電安裝工程施工來(lái)說(shuō)，所發(fā)揮的作用是巨大的，保證了施工過(guò)程的準(zhǔn)確性、可控性、及時(shí)性，提高了管理人員的技術(shù)水平及成本把控意識(shí)，真正做到了在降低施工成本的同時(shí)，增加了施工效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)成為機(jī)電安裝工程施工的主流，應(yīng)用前景十分廣闊。