機(jī)電安裝施工管理中BIM的應(yīng)用分析

文／李耀根 廣東省第一建筑工程有限公司 廣東廣州 510000

引言：

近年來(lái)，BIM 技術(shù)在我國(guó)得到了持續(xù)創(chuàng)新與優(yōu)化，并在機(jī)電安裝工程施工管理中得到大量運(yùn)用，可推動(dòng)相關(guān)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。BIM 技術(shù)的合理運(yùn)用，不但可以顯著提高建筑企業(yè)的管理水平，同時(shí)還可使機(jī)電安裝企業(yè)獲取最大化的經(jīng)濟(jì)利益，優(yōu)化企業(yè)施工管理體系，推動(dòng)企業(yè)良好發(fā)展[1]。基于此目標(biāo)，機(jī)電安裝企業(yè)應(yīng)依據(jù)自身發(fā)展特征，加強(qiáng)BIM 技術(shù)的應(yīng)用力度，提升相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)，進(jìn)而在提升機(jī)電安裝管控效果的同時(shí)，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1、機(jī)電安裝施工中BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1．1 全建筑信息

對(duì)于全建筑信息系統(tǒng)而言，它主要是指此建筑物的施工情況、設(shè)計(jì)內(nèi)容等，涵蓋了建筑工程業(yè)主、施工、設(shè)計(jì)、管理等諸多方面，由于其信息量較大，且所包含的建筑材料種類極多，因此在對(duì)建筑實(shí)施控制時(shí)，具有很大困難。而合理利用BIM 技術(shù)，就可以建立起一個(gè)系統(tǒng)的建筑模型信息，對(duì)機(jī)電安裝施工中涉及的施工進(jìn)度管理、施工質(zhì)量管理、施工安全管理、施工成本控制等進(jìn)行系統(tǒng)管控，并為其提供一個(gè)全面的建筑模型信息，以便對(duì)其中內(nèi)容展開快速查詢與管理，如此則可最大限度減少工程施工管理工作開展過程中問題出現(xiàn)的可能性。

1．2 全生命周期覆蓋

方案研究作為機(jī)電安裝施工整個(gè)生命周期的基本前提，經(jīng)過施工方案設(shè)計(jì)、施工組織、后期運(yùn)維管理以及破拆動(dòng)遷等諸多環(huán)節(jié)，形成了工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期，它具有時(shí)間跨度較長(zhǎng)、牽涉單位數(shù)量多等特點(diǎn)。若將BIM技術(shù)運(yùn)用于機(jī)電系統(tǒng)的整個(gè)生命周期管理當(dāng)中，就可以更為迅速、便捷地對(duì)整個(gè)體系中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新和檢索，并將其運(yùn)用于工程的各個(gè)生命周期中[2]。此外，BIM 技術(shù)還作為一種可后續(xù)擴(kuò)展技術(shù)，可以為與建筑業(yè)有關(guān)的其他產(chǎn)業(yè)提供一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)來(lái)展開后續(xù)調(diào)整，特別是在出現(xiàn)全新機(jī)電產(chǎn)品與機(jī)電技術(shù)時(shí)，能夠使其功能得以快速增加，從而進(jìn)一步提升工程改造的總體效率。

1．3 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

在對(duì)機(jī)電進(jìn)行具體安裝過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)安裝的精確度，全面考量工程施工具體情況，做好充足的前期準(zhǔn)備工作，確保機(jī)電設(shè)備可以完全符合工程施工要求，保證機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)的精確性、可靠性[2]。雖然機(jī)電安裝作業(yè)對(duì)相關(guān)人員的綜合素養(yǎng)與專業(yè)技能提出了較高要求，但其中依然無(wú)法避免地存在眾多問題需解決，這種情況下，可將BIM 技術(shù)合理運(yùn)用到機(jī)電安裝工程之中，通過使用其所具有的3D 技術(shù)，直觀表現(xiàn)出機(jī)電系統(tǒng)安裝的全過程。如此一來(lái)，則可以讓相關(guān)人員通過虛擬模型來(lái)對(duì)機(jī)電設(shè)備和管線進(jìn)行合理安裝，以此確保其中各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的精確性，從而顯著提升機(jī)電安裝的總體質(zhì)量與效果[3]。

1．4 合理調(diào)節(jié)資金的使用

將BIM 技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電安裝工程之中，可以依據(jù)虛擬模型來(lái)對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行合理分析，解決安裝工程中的不良影響因素，進(jìn)而科學(xué)分析實(shí)際情況，借助虛擬模型快速、精確地得出預(yù)算方案，確保預(yù)算方案的科學(xué)性、合理性，進(jìn)一步提升預(yù)算方案的精確度。另外，工作人員也可應(yīng)用BIM 模型在第一時(shí)間內(nèi)找出預(yù)算當(dāng)中存在的不恰當(dāng)內(nèi)容，并對(duì)其進(jìn)行深入分析后，應(yīng)用行之有效的對(duì)策對(duì)其進(jìn)行妥善解決，進(jìn)而確保預(yù)算方案在機(jī)電安裝工程中可以得到全方面貫徹落實(shí)，確保工程資金能夠得到科學(xué)應(yīng)用，使相關(guān)企業(yè)獲取到最大化經(jīng)濟(jì)利益。

2、BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝施工中的具體應(yīng)用

2．1 管道碰撞檢查中的運(yùn)用

在以往機(jī)電設(shè)備及管線安裝階段，管道碰撞問題可以說是施工階段出現(xiàn)最為頻繁的問題，其中管道碰撞主要包含各個(gè)管道之間、管道及橋架、管道及設(shè)備等眾多碰撞問題。出現(xiàn)上述情況的根本原因，通常是因?yàn)樵O(shè)計(jì)工作人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作開展過程中，并未親自前往工程安裝現(xiàn)場(chǎng)展開細(xì)致、全面的考察，從而使得理論和實(shí)際之間存在一定差異。在機(jī)電安裝過程中出現(xiàn)管道交叉碰撞的情況，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)電安裝工程出現(xiàn)返工現(xiàn)象，使施工單位出現(xiàn)不必要的經(jīng)濟(jì)損失[4]。若是將BIM 技術(shù)合理運(yùn)用到管道碰撞檢查工作之中，如圖1所示，則可最大限度防止此種問題的出現(xiàn)，讓相關(guān)人員在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)管道設(shè)計(jì)階段所存在的問題，并借助可視化特征來(lái)對(duì)風(fēng)管等諸多管道安裝高度展開調(diào)整，進(jìn)而使其達(dá)到最為理想的管道設(shè)計(jì)效果，提高碰撞檢查的實(shí)效性。

2．2 管線綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用

針對(duì)機(jī)電安裝而言，因?yàn)槠渖婕皺C(jī)械和電氣等眾多工作原理，在其具體安裝工作開展過程中，往往會(huì)涉及諸多功能的管線，而且有關(guān)線路構(gòu)造相對(duì)而言十分煩瑣、復(fù)雜，非常容易導(dǎo)致資源出現(xiàn)不必要浪費(fèi)。鑒于此，相關(guān)施工單位則可借助BIM 技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，對(duì)管線布置及設(shè)計(jì)工作展開有效協(xié)調(diào)，在此階段，相關(guān)人員可以通過BIM 技術(shù)所具有的模擬性，在計(jì)算機(jī)中依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況展開管線布設(shè)的模擬操作，構(gòu)建出三維管線綜合設(shè)計(jì)方案，并依據(jù)實(shí)際安裝情況，持續(xù)對(duì)其展開完善與優(yōu)化，以此最大限度防止因?yàn)槠渌しN施工而為機(jī)電設(shè)備的有序安裝帶來(lái)消極影響。與此同時(shí)，通過BIM 技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，還能夠真正意義上將類型不同的機(jī)電設(shè)備之間進(jìn)行統(tǒng)一聯(lián)系，使用不同顏色來(lái)對(duì)不同管線展開設(shè)計(jì)，直觀表現(xiàn)出其中是否發(fā)生交叉等情況，并挑選出最為優(yōu)異的管線設(shè)計(jì)方案，對(duì)管線路由布置進(jìn)行有效控制。

2．3 三維可視化技術(shù)交底

針對(duì)BIM 技術(shù)而言，可視化是它最重要的一個(gè)特點(diǎn)，在機(jī)電設(shè)備整體的安裝工藝環(huán)節(jié)，能夠通過三維可視化方式，對(duì)各階段的機(jī)電安裝工作進(jìn)行監(jiān)督，同時(shí)對(duì)安裝工藝和具體施工過程中的契合度進(jìn)行測(cè)試，對(duì)施工中的下道工序進(jìn)行合理引導(dǎo)，從而在第一時(shí)間內(nèi)找到其中可能出現(xiàn)的問題，并對(duì)工程施工過程進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，從而對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行合理避免。針對(duì)過去的機(jī)電設(shè)計(jì)項(xiàng)目來(lái)說，BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用除了可以完善和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案以外，它還可以對(duì)機(jī)電安裝施工的全過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，在交接作業(yè)開展前進(jìn)行技術(shù)的交底工作，尤其是對(duì)于部分十分復(fù)雜的施工環(huán)境而言，能夠使機(jī)電安裝工作進(jìn)展得更加方便、簡(jiǎn)潔。除此以外，BIM 技術(shù)還具備了良好的設(shè)計(jì)功能，當(dāng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員在對(duì)施工圖紙展開設(shè)計(jì)的過程中，就能夠利用BIM 技術(shù)從立體圖、剖面圖、平面圖等多種視角進(jìn)行建模，并將其符合要求的模型清楚地模擬出來(lái)，這樣可顯著提升設(shè)計(jì)工作的總體質(zhì)量[5]。

2．4 依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

因?yàn)锽IM 技術(shù)只有和工程施工現(xiàn)場(chǎng)之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合后，方可最大限度發(fā)揮出其所具有的作用。在此情況下，則需要相關(guān)人員預(yù)先對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況展開全面調(diào)研，以便后續(xù)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。第一，需要提前展開現(xiàn)場(chǎng)考察工作，掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，再把施工現(xiàn)場(chǎng)以一個(gè)較為逼真的圖像得以呈現(xiàn)，并將其進(jìn)行打印下發(fā)，這樣可以使其他人員能夠?qū)こ淌┕がF(xiàn)場(chǎng)的具體情況有一個(gè)充分了解；第二，深刻意識(shí)到BIM 技術(shù)運(yùn)用的真正作用，時(shí)刻將BIM 技術(shù)和施工現(xiàn)場(chǎng)之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)之中的各類復(fù)雜情況展開全面分析之后，運(yùn)用BIM 技術(shù)對(duì)其進(jìn)行妥善解決；第三，因?yàn)楣こ淌┕と菀资艿街T多因素的影響而出現(xiàn)變化，若發(fā)生此種情況應(yīng)在第一時(shí)間展開調(diào)整，但在此環(huán)節(jié)卻存在一定問題，即這部分調(diào)整內(nèi)容需要打印圖紙層層下發(fā)，不但會(huì)大大浪費(fèi)紙張，而且也影響到施工進(jìn)度的有序開展。為了能夠最大限度防止上述問題的存在，則需要相關(guān)人員應(yīng)用現(xiàn)代化移動(dòng)設(shè)備，讓BIM 技術(shù)能夠得到最大化應(yīng)用。通過現(xiàn)代化移動(dòng)設(shè)備來(lái)呈現(xiàn)出BIM 模型，運(yùn)用動(dòng)態(tài)漫游方式來(lái)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，以便相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行線上探討，對(duì)施工方案進(jìn)行完善與優(yōu)化。另外，信息的及時(shí)性與專業(yè)性在一定程度上受到模型精確度的直接影響，如此則可讓各施工方根據(jù)施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋，提升其工作效率。同時(shí)，在對(duì)方案進(jìn)行具體修改過程中，會(huì)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息修改，這樣便強(qiáng)化數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性[6]。

2．5 建立云平臺(tái)工作組

通過云平臺(tái)小組的建立，能夠讓機(jī)電安裝各參建方在此工作組中展開密切溝通，保證用戶模型更為一致。若是模型出現(xiàn)了更新變化，也能夠讓所有用戶及時(shí)獲得相應(yīng)的提示信息，從而對(duì)信息進(jìn)行反饋和處理。通過云平臺(tái)工作組，將模型進(jìn)行同步變更，事實(shí)上便是在運(yùn)用有效的分布式云平臺(tái)技術(shù)。采用了此技術(shù)之后，云平臺(tái)工作組可以迅速建立，技術(shù)人員將會(huì)根據(jù)業(yè)主方所提交的確認(rèn)信息，將模型以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行變更，這部分?jǐn)?shù)據(jù)會(huì)直接呈現(xiàn)在移動(dòng)設(shè)備之中，以極快速度反饋至各用戶手中。這部分反饋的信息數(shù)據(jù)一般都是在模型更新時(shí)得到第一手內(nèi)容，信息傳遞十分方便。通過第一時(shí)間更新數(shù)據(jù)信息以后，施工人員則可以大大降低因?yàn)槭┕D紙發(fā)生變更而造成的誤差與問題，從而顯著提升其工作效率與質(zhì)量。

2．6 對(duì)物資設(shè)備展開高效管理

通過BIM 技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)物資設(shè)備展開高效、有序的管理，同時(shí)也可以讓管理方式由以往粗放式向著精細(xì)化管理方向發(fā)展。通常情況下，機(jī)電安裝工程較為煩瑣、復(fù)雜，為了能夠有效保證工程施工進(jìn)度與質(zhì)量，則需依照不同區(qū)段和系統(tǒng)，全面掌握與之相對(duì)應(yīng)的信息。如此一來(lái)，則可以使有關(guān)人員依據(jù)模型對(duì)物資設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行具體計(jì)算[7]。另外，由于模型提供的信息數(shù)據(jù)十分及時(shí)，并且具有較高的精確性，因此在對(duì)建設(shè)材料與機(jī)械設(shè)備進(jìn)行采購(gòu)和管理工作時(shí)，運(yùn)用此種方式則可以讓工程施工進(jìn)度得到有效保障。在此情況下，施工材料和機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量不但可以取得顯著提升，同時(shí)還可大大降低工程施工成本，使施工單位獲取到最大化經(jīng)濟(jì)效益。

2．7 空間校核的應(yīng)用

就空間校核來(lái)說，其通常指的是對(duì)工程施工部位進(jìn)行合理的空間校驗(yàn)，一般情況下，空間校驗(yàn)的重點(diǎn)表現(xiàn)為以下兩個(gè)層面：第一，能夠明確地表達(dá)出處理空間是否完全符合施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)管線提出的實(shí)際需求，對(duì)管線路線做出正確、合理的設(shè)計(jì)，明確其中所存在的施工問題，并應(yīng)用切實(shí)可行的對(duì)策來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)整；第二，能夠清晰地表現(xiàn)出凈高是否充分符合施工要求、設(shè)計(jì)要求，預(yù)先對(duì)綜合管線的凈高進(jìn)行有效測(cè)量，明確哪些部位能夠展開綜合支架的排布，哪些部位需要進(jìn)行上下疊放地排布，真正意義上實(shí)現(xiàn)了預(yù)制加工，降低返工、誤差的情況存在，從而大大減少勞動(dòng)力成本的投入，使有關(guān)單位得到預(yù)期設(shè)想的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

3、BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝施工管理中的應(yīng)用

3．1 在機(jī)電安裝進(jìn)度管理中的應(yīng)用

針對(duì)BIM 技術(shù)而言，借助其配套軟件于機(jī)電安裝施工管理中的運(yùn)用，能夠?qū)Π惭b進(jìn)度展開全面控制，相關(guān)工作人員可以利用BIM技術(shù)所具有的模擬性與可視性特征，來(lái)對(duì)機(jī)電安裝施工現(xiàn)場(chǎng)展開全面管理，并且還能夠?qū)σ粋€(gè)時(shí)間段之內(nèi)的施工量展開有效排查，明確目標(biāo)完成度能否充分符合有關(guān)施工要求，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)機(jī)電安裝進(jìn)度方面的管控力度。除此之外，BIM 技術(shù)的運(yùn)用還能夠?qū)C(jī)電安裝過程中的資源分配展開科學(xué)、合理的管理，并與機(jī)電安裝施工進(jìn)度管理工作中其他影響因素相結(jié)合，展開綜合管控，如此一來(lái)，則可在規(guī)定時(shí)間之內(nèi)，使其完全符合有關(guān)施工進(jìn)度要求[8]。

3．2 在質(zhì)量管理上的應(yīng)用

將BIM 技術(shù)合理運(yùn)用到機(jī)電安裝施工管理之中，因?yàn)槠渥陨硭邆涞膮f(xié)調(diào)性與優(yōu)化性，能夠預(yù)先對(duì)工程施工過程展開有效排查，妥善解決其中或許會(huì)存在的問題，第一時(shí)間內(nèi)處理好施工設(shè)計(jì)圖紙和安裝階段所存在的弊端與不足。除此之外，針對(duì)機(jī)電安裝施工現(xiàn)場(chǎng)中的建設(shè)材料管理而言，以往的材料管理工作存在很多問題，究其根源，主要是因?yàn)闄C(jī)電安裝階段所涉及的零件類型相對(duì)較多，且零件型號(hào)較為復(fù)雜，若只是單純憑借人工記錄這一方式，十分容易使材料管理出現(xiàn)混亂情況。而BIM 技術(shù)的運(yùn)用則能夠建立起數(shù)據(jù)庫(kù)，通過BIM技術(shù)所構(gòu)建的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，便能夠有效改善與優(yōu)化以往建設(shè)材料管理中存在的混亂情況，把它們依照不同功能與批次展開數(shù)據(jù)信息的采集，從而使其充分符合機(jī)電安裝施工階段的質(zhì)量要求。

3．3 在安全管理上的應(yīng)用

由于機(jī)電安裝施工屬于一個(gè)非常危險(xiǎn)的工作，在此項(xiàng)作業(yè)開展過程中，還涉及電氣控制等方面的內(nèi)容，借助BIM 技術(shù)在其中的合理運(yùn)用，能夠及時(shí)為相關(guān)工作部門提供一些精確的數(shù)據(jù)信息，從而為工作人員下步工作的順利開展，提供有效指導(dǎo)，并對(duì)其中或許存在的危險(xiǎn)情況展開預(yù)警。

在機(jī)電設(shè)備實(shí)際安裝施工階段，相關(guān)人員可以預(yù)先在計(jì)算機(jī)中展開機(jī)電安裝模擬工作，通過最終結(jié)果來(lái)查看施工工藝運(yùn)用的精確性，若是其中存在安全隱患情況，則需選用其他的工程施工技術(shù)。此外，BIM 技術(shù)還能夠借助三維圖的方式，來(lái)對(duì)腳手架展開不同程度地還原操作，直接明確安裝施工過程中或許會(huì)遇到的重點(diǎn)與難點(diǎn)，進(jìn)而最大限度避免意外事故的出現(xiàn)，確保施工人員及設(shè)備的安全，使工程得以安全順利施工。

3．4 在成本控制方面的運(yùn)用

由于BIM 技術(shù)的運(yùn)用可以在機(jī)電安裝作業(yè)開展的不同環(huán)節(jié)，對(duì)施工技術(shù)與安裝過程展開有效優(yōu)化，而且還能對(duì)不同方向展開集成化管理，以便可以在真正意義上達(dá)成統(tǒng)一監(jiān)管目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)電安裝施工全過程的成本展開有效控制。特別是在對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的工作中，可以在符合施工質(zhì)量要求的前提下，選擇性價(jià)比最高的安裝方式，借此最大程度降低此環(huán)節(jié)的成本投入力度，協(xié)調(diào)好進(jìn)度、質(zhì)量以及成本等諸多因素間存在的關(guān)系。可見，通過BIM技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)Τ杀具M(jìn)行有效控制，使施工單位獲得最為理想的經(jīng)濟(jì)收益。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，在現(xiàn)代化社會(huì)環(huán)境下，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用已十分普遍，遍布在各個(gè)領(lǐng)域，且已讓人民群眾對(duì)其產(chǎn)生了極大依賴，機(jī)電安裝工作變得十分關(guān)鍵。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)BIM 技術(shù)在其中的合理運(yùn)用，為工程施工提供有效的技術(shù)支持，在提升工程施工設(shè)計(jì)合理性的同時(shí)，提高工程施工質(zhì)量與效率，從而為機(jī)電安裝工程打造優(yōu)良基礎(chǔ)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)機(jī)電安裝領(lǐng)域的長(zhǎng)久發(fā)展。