建筑機電工程的施工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

鄢希良

0 引言

建筑在施工過程中，涉及的內(nèi)容較多，包括土建工程、機電工程等，需要把握好每套系統(tǒng)的施工質(zhì)量。機電工程的施工內(nèi)容較為繁雜，包括配電房的建設、機電設備的安裝、電力線路的敷設、各類機電設備的調(diào)試等。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會導致機電系統(tǒng)出現(xiàn)問題。目前在機電工程的施工中，已經(jīng)在逐步推廣BIM 技術的應用，國內(nèi)外也有很多專家學者對BIM技術在機電工程中的應用關鍵技術進行了研究，并且展示了應用效果。在上述背景下，本文詳細對建筑機電工程的施工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以及BIM 技術在機電工程中的應用關鍵要點進行了分析。

1 機電工程

1.1 建筑機電工程概述

建筑機電工程主要涉及電氣設備的安裝、電氣線路的鋪設、電氣系統(tǒng)的調(diào)試、機電管道系統(tǒng)的敷設等。在建筑的施工過程中，應加強機電系統(tǒng)的施工質(zhì)量控制，保證機電系統(tǒng)在今后的運行過程中，不會出現(xiàn)質(zhì)量問題，導致機電設備運行故障。為了提高建筑機電工程的施工質(zhì)量，需要把握好相關的施工質(zhì)量控制要點，并積極引入相關的施工新技術。

1.2 建筑機電系統(tǒng)的組成

在現(xiàn)代社會中，機電安裝工程占有重要地位，隨著信息化建設步伐的不斷加快，機電系統(tǒng)的應用也愈加廣泛。一般機電系統(tǒng)的組成，包括強電系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)以及給排水等系統(tǒng)，任何一個系統(tǒng)出現(xiàn)問題，都會導致機電系統(tǒng)的功能無法正常發(fā)揮。由于機電系統(tǒng)的結構較為復雜，涉及多套不同的管道系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)，需要保證機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)之間能夠協(xié)調(diào)運行，保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2 建筑機電工程的施工現(xiàn)狀

2.1 建筑機電工程的施工現(xiàn)狀

BIM 技術在機電安裝工程應用中，主要存在的不足之處包括以下幾點：（1）當前BIM 技術在施工階段的推廣應用比較緩慢，在傳統(tǒng)的施工模式下，一般是采用圖紙的方式進行管理，并且圖紙是二維模式，導致了在實際中采用的圖紙可視化程度相對較低，不夠直觀。在現(xiàn)代機電系統(tǒng)的施工過程中，在施工管理過程中需要考慮到的因素較多，并且面臨的問題相對較為復雜。如在施工管理過程中需要考慮到機電系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的共享、對機電系統(tǒng)施工質(zhì)量的驗收、施工安全的把控等，同時還需要對機電系統(tǒng)的施工人員行為進行管控。這些施工因素都得到合理管控之后，能夠保證機電系統(tǒng)順利完成施工任務。（2）在實際應用中，不同類型的項目對質(zhì)量的管控會有不同的需求，在目前開發(fā)的BIM 軟件平臺中，采用的開發(fā)標準難以滿足實際的應用需求。（3）很多BIM 軟件平臺開發(fā)項目都是從短期的角度開發(fā)，導致了開發(fā)出的BIM 軟件平臺難以在實際中推廣應用，使其在應用上受到了一定的限制。

在機電安裝工程施工中，如何對其質(zhì)量和效率進行管理是重要的內(nèi)容。首先，目前建筑機電工程的施工已經(jīng)具備了一定的技術水平，但依然存在較大的提升空間，需要進一步加強建筑機電工程的施工技術研發(fā)，以便取得更好的施工質(zhì)量和施工效率。同時還采用了很多機械化的施工設備，有利于提高施工效率。其次，當前信息化技術、軟件仿真技術和計算機控制技術等都在飛速發(fā)展，可以利用這些技術，更好地開展機電安裝工程的管理。如在工程施工中，已經(jīng)采用了BIM 軟件仿真技術。但在目前的機電工程施工中也存在著一定的問題，如智能化和自動化程度相對不足，還需要引入先進的控制技術，提高施工效率。

2.2 建筑機電工程的施工質(zhì)量管理

在機電安裝過程中，涉及的內(nèi)容較多，并且施工工序較為復雜，加強機電安裝工程的項目管理存在著一定的困難。在機電安裝工程的管理中，應把握好關鍵的施工要點。具體的建筑機電工程的施工要點主要包括以下幾點：（1）應該合理把握建筑機電工程的施工工序，每一個系統(tǒng)在施工過程中有著先后順序，如果在施工工序上出現(xiàn)了問題，會直接影響到機電整體工程的施工質(zhì)量。（2）對于機電工程中采用的材料以及設備方面，應加強把關，保證所采用的材料及設備都具備合格的質(zhì)量。（3）對于施工技術人員，應選取施工經(jīng)驗較為豐富或者施工技術水平相對較高的人員進行施工，在很大程度上保證建筑機電工程的施工質(zhì)量。同時還應加強施工質(zhì)量的驗收，在驗收過程中，出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，都應及時整改，保證整個建筑機電工程具有較高的質(zhì)量。

2.3 建筑機電工程的施工組織流程管理

目前建筑機電安裝質(zhì)量管理已經(jīng)具有較高的技術水平，并實行了很多精細化管理策略，對機電安裝過程中涉及的人力、物力和財力等進行了統(tǒng)一管理。但在建筑機電安裝工程管理中依然具有較大的改進和提升空間，需要對機電安裝工程的施工工序、施工價格等進行進一步的優(yōu)化，使建筑機電安裝工程的整體造價水平降低。在機電安裝工程中實施精細化管理策略后，可以有效提高管理效率，如可以采取表單化管理策略，如圖1所示。

圖1 機電安裝工程的表單化質(zhì)量管理

在建筑機電安裝過程中，各個專業(yè)人員分別承擔各自的任務，并采取表單的方式對建筑機電安裝工程的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行上報，保證機電安裝工程的施工效率和施工質(zhì)量。通過采用表單化的管理模式，也有利于建筑機電安裝工程保持較高的施工效率，每一個施工環(huán)節(jié)的責任都可以落實到具體的單位。

2.4 建筑機電工程的施工安全管理

如果在施工過程中出現(xiàn)安全問題，會帶來較大的經(jīng)濟損失，引起不良影響。故對于建筑機電工程施工，應特別注重加強安全管理?？梢圆扇〉陌踩胧┌ㄒ韵聨c：一是對于在施工過程中采用的工具，應該進行檢測，合格之后才能夠使用，同時應該由專人進行可靠保管。此外需要對這些施工工具進行檢查，確保工具保持良好的運行狀態(tài)。二是對于機電系統(tǒng)中的電氣設備，應該符合相關的標準規(guī)范，并且根據(jù)標準進行設計。三是禁止出現(xiàn)帶電操作的情況，否則會給人身帶來安全隱患。四是如果出現(xiàn)有人觸電的情況，應該立即切斷電源。五是在對配電箱進行安裝的時候，手指不得觸摸螺孔，保證人身安全。同時應加強建筑機電工程施工一線人員的技術培訓，同時還應該對建筑機電工程施工的管理人員進行培訓，從人員的角度保證建筑機電工程施工的安全。

3 BIM 技術在建筑機電工程安裝中的應用

3.1 BIM 技術的應用概述

BIM 技術近年來在很多行業(yè)中都得到了應用，在建筑機電工程安裝過程中也具有較大的應用空間，并且在目前的施工過程中，也取得了較好的應用效果。今后在實際的建筑機電工程施工過程中，BIM 技術還將會得到更大范圍的推廣應用，使機電安裝工程具備更高的技術水平。在建筑機電工程施工過程中采取BIM 技術，可以通過三維立體的方式，清晰展示機電工程中的各個管道系統(tǒng)的具體布置情況以及管道系統(tǒng)的走向情況等，從而方便后期的施工（如圖2 所示）。同時自動化控制技術在建筑機電工程安裝中也有較大的應用空間，應該將自動化控制技術和BIM 技術結合，使建筑機電工程在施工安裝過程中具備更高的技術水平以及更高的施工效率。

圖2 三維立體模擬管道系統(tǒng)

3.2 碰撞檢查

BIM 技術在機電工程管道系統(tǒng)施工中具有重要的作用，如在建筑機電暖通系統(tǒng)中，涉及多種不同類型的管道系統(tǒng)，可以進行碰撞檢查，如圖3 所示：

圖3 建筑機電系統(tǒng)中的管道

如果在施工過程中，沒有對這些管道系統(tǒng)進行合理的控制，可能出現(xiàn)不同類型的管道系統(tǒng)相互之間發(fā)生碰撞的情況。為了避免這一情況發(fā)生，應采取先進的軟件模擬技術，在施工之前對各個管道系統(tǒng)進行模擬，觀察不同的管道系統(tǒng)是否會出現(xiàn)碰撞的情況，方便后期的機電管道系統(tǒng)的施工，并且不會導致后期在施工過程中出現(xiàn)返工的情況，對于提高機電工程的施工效率以及施工質(zhì)量具有較高的價值。

3.3 三維可視化展示

在機電施工方案中，可以借助BIM 軟件對施工技術方案進行合理的優(yōu)化，并且可以采取三維可視化技術，使所設計的施工方案以更為直觀的方式展示在技術人員面前。在機電管道系統(tǒng)中，有些設備布置相對較為復雜，需要對圖紙交底，并且根據(jù)設計規(guī)范文件進行指導才能夠進行操作。同時通過三維可視化技術，可以將三維模型和實際情況進行比較，從而發(fā)現(xiàn)兩者之間存在的差異。其次，通過進行比較，使業(yè)主可以盡早提出意見。對于在地下室進行機電安裝的工程，在這種場合中，需要考慮到地下室的層高和結構梁的高度。通過三維模型的技術交底，能夠從多個不同的角度對機電管道系統(tǒng)進行觀察，以便后續(xù)的施工，掌握好機電系統(tǒng)中管線的具體走向，然后結合參數(shù)進行施工。

4 建筑機電工程的發(fā)展趨勢

4.1 智能化建筑機電工程的發(fā)展

近年來很多建筑工程和機電工程都逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，建設智能化工程已經(jīng)是今后一個重要的發(fā)展方向。在智能化工程中，機電系統(tǒng)是關鍵組成，包括弱電智能化系統(tǒng)，也包括很多機電設備。提高智能化機電安裝工程的施工質(zhì)量，可以保證在智能化工程施工過程中，不會出現(xiàn)影響工程進度的情況。同時在現(xiàn)代建筑機電工程系統(tǒng)中，采用了很多智能化設備和多種不同類型的傳感器設備。通過采用傳感器設備，當機電工程中的某些設備出現(xiàn)問題后，施工安裝人員就可以及時掌握信息，從而提高機電工程的施工安裝效率。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在建筑機電工程安裝中的應用

利用物聯(lián)網(wǎng)技術所構建的建筑機電工程安裝管控系統(tǒng)，在系統(tǒng)架構上可以分為感知層、控制層、網(wǎng)絡傳輸層和管控系統(tǒng)應用層等多個不同的層次，每個層次分別承擔著不同的任務。對于所采用的物聯(lián)網(wǎng)技術類型，包括RFID 技術、傳感器技術等，利用RFID 技術可以實現(xiàn)機電工程安裝現(xiàn)場的門禁管制、停車場管制、設備、物料管理等。此外由于建筑機電工程的施工面積較大，施工位置相對較為分散，如果將各個監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程管控系統(tǒng)中，對通信系統(tǒng)的帶寬要求較高，并且會導致網(wǎng)絡容易出現(xiàn)較長的延時現(xiàn)象。而物聯(lián)網(wǎng)技術可以應對這一情況，故在今后的建筑機電工程施工中，物聯(lián)網(wǎng)技術將會得到廣泛的應用。

4.3 建筑機電工程的綠色施工技術

綠色施工技術是今后工程系統(tǒng)施工的發(fā)展方向，符合低碳的社會發(fā)展趨勢。在出臺的《綠色施工推廣應用技術公告（征求意見稿）》中，也提出了具體的鼓勵應用該技術的措施，并且闡述了該技術的應用優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)機電系統(tǒng)的綠色發(fā)展。在傳統(tǒng)的施工安裝中，一般根據(jù)圖紙上的設計要求，并且對施工質(zhì)量和成本等方面加以管控，但沒有采取切實的措施，在施工成本降低方面，優(yōu)勢體現(xiàn)不夠明顯。如果采取綠色安裝技術，則能夠有效降低機電系統(tǒng)在施工過程中的成本，并且降低施工對周圍環(huán)境帶來的影響。同時采取綠色安裝技術，能夠提高施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，具有較大的應用優(yōu)勢。

4.4 建筑機電工程施工安全管理的發(fā)展

隨著建筑機電工程施工安全管理理念和安全管理模式的改進和創(chuàng)新，今后建筑機電工程安全施工將會得到更加有力的保障。如在工程安全管理中，將會借助信息化技術手段，通過利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對機電工程的施工現(xiàn)場進行安全監(jiān)督。一旦發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在著違規(guī)情況，則及時提出整改措施，確保施工現(xiàn)場的安全。同時還應該加大對施工現(xiàn)場的反違章排查力度，提高現(xiàn)場安全監(jiān)督頻率，形成有效的安全監(jiān)管制度。此外在建筑機電工程施工安全管理過程中，涉及的各個施工部門施工技術人員，都需要分別對其所負責的建筑機電工程施工內(nèi)容負責，保證當建筑機電工程施工過程出現(xiàn)問題時，能夠?qū)⒇熑温鋵嵉饺?，從而將建筑機電工程施工任務進一步壓實。同時在建筑機電工程施工過程中涉及的各個部門及人員也需要通過表單化的形式，向建筑機電工程施工的監(jiān)管部門進行匯報。今后在建筑機電工程施工過程中將會采用更多的先進安全管理策略和管理理念，更好地推動建筑機電工程施工任務順利完工，并安裝出更多的精品建筑機電工程。

5 結論

本文系統(tǒng)地對建筑機電安裝工程施工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析，并重點介紹了BIM 技術在建筑機電安裝工程施工中的應用。但目前BIM 技術的應用深度還相對不夠，同時也面臨著BIM 軟件平臺推廣應用的挑戰(zhàn)。隨著BIM 技術的成熟，今后BIM 技術將在機電施工當中發(fā)揮更大的作用，更好地推動建筑機電安裝工程施工技術的發(fā)展。