BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用
——以某超高層建筑機(jī)電項(xiàng)目為例

石 偉

湖南六建機(jī)電安裝有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000

1 在機(jī)電施工中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM指建筑信息模型，是將建筑或工程數(shù)據(jù)數(shù)碼化的一種新型工具，可對(duì)建筑信息進(jìn)行仿真模擬，主要優(yōu)勢(shì)可歸納為出圖性、優(yōu)化性、模擬性、可視化以及協(xié)調(diào)性。目前，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，并在各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了推廣應(yīng)用。結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可得，BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)中各方聯(lián)系與協(xié)調(diào)，剖析各類問題、指導(dǎo)施工、檢查質(zhì)量。例如通過BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部管線信息的可視化展示，明確管線設(shè)備尺寸與走向，也能更加直觀地發(fā)現(xiàn)各類問題；借助BIM模型可快速開展專業(yè)碰撞，及時(shí)進(jìn)行管線綜合調(diào)整，通過添加各類構(gòu)件參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，高效開展深化工作；應(yīng)用BIM技術(shù)有利于協(xié)調(diào)機(jī)電施工與其他專業(yè)，全面綜合分析影響機(jī)電專業(yè)的各項(xiàng)因素，便于施工前及時(shí)調(diào)整方案。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用流程及要點(diǎn)

2.1 應(yīng)用流程

為高效、高質(zhì)、按期完成機(jī)電工程，在施工過程中引入BIM技術(shù)是一項(xiàng)有效措施。施工單位需搭建BIM應(yīng)用平臺(tái)，組建團(tuán)隊(duì)，并編制相應(yīng)的工作計(jì)劃，分專業(yè)構(gòu)建模型，完成校核后整合模型，并基于BIM模型逐步落實(shí)深化設(shè)計(jì)、管線碰撞、施工模擬等工作，有序完成機(jī)電施工。BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的基本應(yīng)用流程如圖1所示。

圖1 BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的基本應(yīng)用流程

2.2 應(yīng)用要點(diǎn)

（1）深化設(shè)計(jì)。①碰撞檢測(cè)，基于BIM進(jìn)行碰撞檢測(cè)，包括單一專業(yè)檢測(cè)、專業(yè)間檢測(cè)，前者多用Revit軟件，后者用Navisworks軟件進(jìn)行檢測(cè)，然后將問題帶入Revit模型修正，此外，利用Navisworks軟件3D漫游功能，可以第三者身份漫游建筑物中，對(duì)建筑物內(nèi)部進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)碰撞，檢查凈高，判斷管線是否與人員存在碰撞，及時(shí)調(diào)整凈高。②管線綜合，利用BIM技術(shù)可快速進(jìn)行管線綜合，根據(jù)管線綜合布置與主管走向，配合建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)做好梁、樓板、墻的孔洞預(yù)留工作，在預(yù)留預(yù)埋施工階段，基于BIM技術(shù)完成深化設(shè)計(jì)后，將導(dǎo)出的二維施工圖紙交給現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。

（2）施工安裝。通過BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)機(jī)電施工的全方位管理，具體要點(diǎn)如下：①施工模擬，基于BIM技術(shù)可對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，以三維動(dòng)畫的形式虛擬機(jī)電施工過程，實(shí)現(xiàn)機(jī)電施工工序、工期的綜合分析，以及人力、物力的優(yōu)化調(diào)控，為實(shí)際施工提供可靠支撐。②進(jìn)度管理，基于BIM施工模擬與可視化交底，可幫助施工人員明確施工流程，提前明確施工重難點(diǎn)與對(duì)策，防止工期延誤，同時(shí)通過施工模擬，各專業(yè)負(fù)責(zé)人可明確進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，施工現(xiàn)場(chǎng)更加有序、沖突少，施工人員可快速完成各道工序。③造價(jià)管理，在工程前期，應(yīng)用BIM技術(shù)可對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備全部信息進(jìn)行匯總，有效統(tǒng)計(jì)工程量、計(jì)算工程費(fèi)用，快速完成造價(jià)預(yù)測(cè)工作，而在機(jī)電施工過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、施工模擬可降低返工率，防止施工過程中出現(xiàn)不必要的資金浪費(fèi)。

3 工程案例分析

3.1 工程概況

該項(xiàng)目為超高層建筑機(jī)電項(xiàng)目，施工范圍包括暖通、建筑電氣、給排水、消防及智能建筑，整體管線排布十分復(fù)雜。項(xiàng)目經(jīng)綜合分析決定將BIM技術(shù)與機(jī)電安裝結(jié)合，利用Naviswork、Revit等軟件，將機(jī)電方案錄入信息應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)A、B塔樓與裙房地下室管線進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)布置，整個(gè)平臺(tái)分為5個(gè)專業(yè)板塊，通過各板塊繪制、模型整合，形成三維模擬施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.2 BIM運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)

該項(xiàng)目部應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建了相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，具體如圖2所示。其中，BIM經(jīng)理負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排BIM技術(shù)的具體應(yīng)用，建模組在項(xiàng)目前期負(fù)責(zé)搭建模型，分析碰撞報(bào)告、調(diào)整模型；應(yīng)用組主要是根據(jù)BIM模型與施工組織設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，協(xié)調(diào)施工過程、進(jìn)度與成本等。

圖2 BIM運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)

3.3 BIM技術(shù)的應(yīng)用情況

該項(xiàng)目選用了多種BIM軟件，包括Revit2014、Naviswork2014、Rebro2014、Revit MEP等，構(gòu)建機(jī)電模型、虛擬現(xiàn)場(chǎng)施工，并通過綜合分析深化設(shè)計(jì)方案、解決施工問題，具體應(yīng)用情況如下。

（1）動(dòng)態(tài)碰撞分析。利用Naviswork軟件中的Timeliner工具創(chuàng)建4D可視化平臺(tái)，通過機(jī)電安裝過程動(dòng)態(tài)分析發(fā)現(xiàn)空間碰撞點(diǎn)，并在地下室通風(fēng)設(shè)備模型內(nèi)設(shè)簡(jiǎn)易推車，將施工進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入Naviswork軟件，明確臨時(shí)設(shè)施裝卸時(shí)間、工作人員、空調(diào)設(shè)備運(yùn)輸路徑與時(shí)間等，對(duì)空調(diào)設(shè)備運(yùn)輸與安裝過程進(jìn)行模擬與碰撞檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中是否存在碰撞情況。經(jīng)分析，空調(diào)設(shè)備與上部回水管沖突，通過討論決定將簡(jiǎn)易推車的高度減小至420mm。

（2）裙樓、地下室綜合管線深化檢測(cè)。該項(xiàng)目裙樓、地下室管道排布復(fù)雜，其中，較大管徑回風(fēng)風(fēng)管碰撞、沖突多。完成機(jī)電模型構(gòu)建后，對(duì)管線沖突位置進(jìn)行調(diào)整，裙樓一層回風(fēng)風(fēng)管截面、底標(biāo)高原設(shè)計(jì)分別為3200mm×1500mm、5.2m，經(jīng)Revit建模顯示，回風(fēng)風(fēng)管與空調(diào)水管沖突，故將空調(diào)水管、回風(fēng)風(fēng)管底標(biāo)高分別調(diào)整為 4.4m、5.8m。

（3）B塔樓綜合管線凈高檢查。項(xiàng)目采用“復(fù)制視圖”功能新建樓層平面圖，檢查凈高，并在“分析選項(xiàng)卡”中選擇“風(fēng)管圖例”，放置圖例、復(fù)制顏色與編輯方案，填寫最低凈高，完成凈高檢查工作。

（4）施工指導(dǎo)。項(xiàng)目根據(jù)施工需要，利用Revit MEP技術(shù)生成不同方向剖面圖，如圖3所示，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工；通過Revit建立3D機(jī)電施工模型，導(dǎo)入Naviswork后實(shí)施管線漫游處理，展現(xiàn)機(jī)電管線連接方式以及管道安裝后效果。項(xiàng)目施工全過程使用BIM進(jìn)行施工模擬，通過Naviswork軟件中的Timeliner工具自動(dòng)生成機(jī)電施工過程模擬，完成模擬安裝后再跟蹤現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，有效降低返工率，防止工期延誤。

圖3 綜合管線布置剖面（單位：mm）

（5）工程量統(tǒng)計(jì)與模擬云的應(yīng)用。項(xiàng)目利用BIM對(duì)管道材料、構(gòu)件以及用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為物資部門采購(gòu)計(jì)劃制訂提供依據(jù)，通過應(yīng)用模擬云技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云端機(jī)電模型與管道施工信息的交流與溝通，同時(shí)也能夠指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

4 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在我國(guó)建筑工程中應(yīng)用廣泛，在機(jī)電安裝過程中應(yīng)用BIM技術(shù)可進(jìn)行三維碰撞檢查、虛擬施工、材料管理等，有效保障機(jī)電施工質(zhì)量、進(jìn)度以及成本。在工程實(shí)踐中，需根據(jù)項(xiàng)目情況構(gòu)建BIM運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)，合理選擇BIM軟件進(jìn)行建模，并基于BIM模型落實(shí)管線碰撞、凈高檢查以及施工指導(dǎo)，切實(shí)保證項(xiàng)目穩(wěn)步實(shí)施，實(shí)現(xiàn)機(jī)電工程精細(xì)化管理。