BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

黨曉光

（蘭州新區(qū)城市發(fā)展投資集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730087）

1 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

在BIM軟件開(kāi)發(fā)已經(jīng)達(dá)到較高水平的情形下，各類(lèi)房建機(jī)電安裝工程都開(kāi)始廣泛利用BIM技術(shù)優(yōu)化傳統(tǒng)管理模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量、成本和進(jìn)度管理的高效協(xié)同發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要確保將技術(shù)應(yīng)用成效充分顯示出來(lái)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。首先，做好前期溝通與協(xié)調(diào)。BIM技術(shù)已經(jīng)全方位應(yīng)用于項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和驗(yàn)收的各個(gè)環(huán)節(jié)，需要實(shí)現(xiàn)各個(gè)方面的數(shù)據(jù)對(duì)接，因此必須做好前期協(xié)調(diào)與溝通，確保各個(gè)方面能夠達(dá)成技術(shù)應(yīng)用共識(shí)[1]。其次，要選擇合適的BIM軟件體系。當(dāng)前BIM軟件開(kāi)發(fā)水平不斷提升，國(guó)產(chǎn)軟件運(yùn)行效果也更加顯著，但是單一性的軟件依然無(wú)法滿(mǎn)足房建機(jī)電安裝工程應(yīng)用需求，因此應(yīng)當(dāng)選擇更為合適的軟件體系。最后，要強(qiáng)化BIM技術(shù)應(yīng)用方向要求。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用

2.1 傳統(tǒng)機(jī)電安裝工程質(zhì)量管理中的問(wèn)題

1）施工人員專(zhuān)業(yè)技能水平較低，相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)較為缺失，尤其是施工人員技術(shù)培訓(xùn)不到位，會(huì)造成施工過(guò)程中出現(xiàn)不同形式的質(zhì)量問(wèn)題。2）施工材料質(zhì)量控制不到位，部分項(xiàng)目施工管理中存在低價(jià)中標(biāo)、違規(guī)檢測(cè)等方面問(wèn)題，對(duì)施工質(zhì)量控制產(chǎn)生影響。3）部分安裝工程中，還存在不按照?qǐng)D紙或規(guī)范施工的現(xiàn)象，對(duì)工程質(zhì)量控制產(chǎn)生負(fù)面影響。4）各個(gè)專(zhuān)業(yè)工種之間的協(xié)調(diào)配合不到位，甚至出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象，對(duì)項(xiàng)目整體施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.2 在機(jī)電安裝工程物料質(zhì)量管理中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電安裝工程物料質(zhì)量管理方面，主要是利用BIM平臺(tái)物料和機(jī)械設(shè)備信息模塊，結(jié)合FRID技術(shù)，構(gòu)建完善的物料數(shù)據(jù)庫(kù)。在材料入庫(kù)前，先將對(duì)應(yīng)的材料信息傳輸至系統(tǒng)內(nèi)，在材料入庫(kù)時(shí)，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)比，能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)材料質(zhì)量方面的問(wèn)題。尤其是在部分材料參數(shù)自動(dòng)化采集情形下，能夠有效避免人為因素對(duì)材料質(zhì)量控制的影響，更好提升物料質(zhì)量管理水平[2]。同時(shí)，在后續(xù)工程驗(yàn)收出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，還能夠根據(jù)BIM平臺(tái)的數(shù)據(jù)追溯，明確物料質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，為后續(xù)開(kāi)展管理工作奠定良好基礎(chǔ)。

2.3 在機(jī)電安裝工程技術(shù)質(zhì)量管理中的應(yīng)用

當(dāng)前BIM技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用規(guī)范已經(jīng)較為完善，為機(jī)電安裝工程技術(shù)質(zhì)量管理工作開(kāi)展奠定了良好基礎(chǔ)。利用BIM技術(shù)的碰撞檢查和管線綜合布局優(yōu)化功能，分析設(shè)計(jì)方案中存在的相互沖突現(xiàn)象，明確安裝技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的要點(diǎn)，確保安裝質(zhì)量得以有效保障。在安裝模型構(gòu)建完成后，借助平臺(tái)的信息實(shí)時(shí)傳遞功能，由客戶(hù)對(duì)模型方案進(jìn)行審核，根據(jù)客戶(hù)意見(jiàn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，確保后續(xù)安裝工作有序開(kāi)展[3]。

3 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程成本管理中的應(yīng)用

3.1 傳統(tǒng)機(jī)電安裝工程成本管理中的問(wèn)題

1）成本管理動(dòng)態(tài)機(jī)制構(gòu)建不完善，主要是以建設(shè)和市場(chǎng)主管部門(mén)制定的單價(jià)法進(jìn)行間隔管理，較之市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化明顯滯后，使得部分造價(jià)預(yù)算出現(xiàn)沖突，導(dǎo)致虛假造價(jià)問(wèn)題。2）工程量計(jì)算效率低下，雖然工程量計(jì)算軟件得以廣泛應(yīng)用，但是在造價(jià)預(yù)結(jié)算工作體系中，計(jì)算和核對(duì)工作量依然占據(jù)整體工作量的50%以上，對(duì)工程造價(jià)精準(zhǔn)性也會(huì)產(chǎn)生影響。3）不同部門(mén)之間的成本管理協(xié)同運(yùn)行體系不完善，各個(gè)部門(mén)之間的造價(jià)數(shù)據(jù)存在偏差，缺乏完善的共享環(huán)境，數(shù)據(jù)更新緩慢，對(duì)造價(jià)管理和工程驗(yàn)收工作產(chǎn)生影響[4]。

3.2 在機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)劃階段的應(yīng)用

在房建機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)階段就導(dǎo)入BIM造價(jià)管理模式，相關(guān)崗位工作人員能夠在模型中查找工程項(xiàng)目所有單位的總量清單，通過(guò)具體的工程參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)導(dǎo)入，將清單與預(yù)結(jié)算技術(shù)相結(jié)合，得出預(yù)算金額，通過(guò)價(jià)值工程和限額設(shè)計(jì)等方法，對(duì)預(yù)算結(jié)果進(jìn)行修正，得出較為準(zhǔn)確的造價(jià)預(yù)算結(jié)果。在機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)圖發(fā)生變化時(shí)，BIM模型中的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)變化，各個(gè)單位都能夠在視圖中及時(shí)查找到變化單位的具體尺寸和類(lèi)型等屬性，或者增加設(shè)計(jì)方案優(yōu)化所需要的自定義屬性。在進(jìn)行工程量計(jì)算時(shí)，則可以利用BIM模型的統(tǒng)計(jì)程序進(jìn)行快速處理[5]。在當(dāng)前BIM預(yù)算軟件功能更加完善的情形下，還可以利用3D布爾運(yùn)算及實(shí)體工程數(shù)據(jù)完成折算處理，從而確保計(jì)算結(jié)果與實(shí)際工程量保持一致，更好提升造價(jià)工作效率，避免傳統(tǒng)造價(jià)預(yù)算方式造成的偏差。

3.3 在機(jī)電安裝工程管理運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)對(duì)機(jī)電安裝工程管理運(yùn)營(yíng)階段造價(jià)工作進(jìn)行優(yōu)化，主要是利用細(xì)節(jié)化的造價(jià)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)全項(xiàng)目整體造價(jià)的全方位把控。BIM模型能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)方面的數(shù)據(jù)信息的同步更新，依據(jù)“項(xiàng)目當(dāng)前造價(jià)=合同造價(jià)+變更工程造價(jià)”公式，對(duì)安裝過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理。一方面，能夠確保投資方根據(jù)安裝工程進(jìn)度成本管理中的問(wèn)題，優(yōu)化造價(jià)控制措施，實(shí)現(xiàn)整體成本控制目標(biāo)；另一方面，則能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)方面造價(jià)信息的有效對(duì)接，提升資金支付效率，為安裝工程有序推進(jìn)奠定良好基礎(chǔ)[6]。通過(guò)房建機(jī)電安裝工程決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、結(jié)算及運(yùn)營(yíng)管理等全過(guò)程成本管理體系的構(gòu)建，通過(guò)成本的多維度計(jì)算，能夠有效解決傳統(tǒng)成本管理方式中存在的問(wèn)題，確保造價(jià)管理目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)，為項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。

4 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用

4.1 傳統(tǒng)機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理中的問(wèn)題

1）圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面的缺陷。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是安裝工程有序推進(jìn)的基本參考依據(jù)，但是在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，設(shè)計(jì)人員與審查部門(mén)在專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和水平層次上存在差異，使得圖紙中存在關(guān)鍵性的錯(cuò)誤或問(wèn)題，對(duì)安裝工程產(chǎn)生引導(dǎo)偏差，甚至出現(xiàn)返工等現(xiàn)象，造成不必要的糾紛和損失。2）施工進(jìn)度計(jì)劃編制與實(shí)際情況產(chǎn)生差異。進(jìn)度計(jì)劃編制受主觀因素影響較為顯著，出現(xiàn)明顯的不合理現(xiàn)象，在部分關(guān)鍵性機(jī)電設(shè)備采購(gòu)、進(jìn)場(chǎng)不及時(shí)的情形下，缺乏有效的應(yīng)急方案，進(jìn)而導(dǎo)致工期延誤。3）部門(mén)之間溝通協(xié)調(diào)不暢。機(jī)電安裝工程是系統(tǒng)性、流程性的工作，在各個(gè)環(huán)節(jié)銜接不到位、現(xiàn)場(chǎng)管理人員協(xié)調(diào)能力不足時(shí)，必然會(huì)造成工序無(wú)法有效推進(jìn)，對(duì)管理進(jìn)度產(chǎn)生影響。4）施工環(huán)境影響。部分房建機(jī)電安裝工程需要考慮氣溫、地質(zhì)及突發(fā)不良因素影響，在環(huán)境因素不適應(yīng)或發(fā)生變化時(shí)，會(huì)造成安裝工作無(wú)法正常進(jìn)行，進(jìn)而對(duì)進(jìn)度控制產(chǎn)生影響。

4.2 在機(jī)電安裝工程進(jìn)度計(jì)劃編制中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電安裝工程進(jìn)度計(jì)劃編制層面，主要是基于施工模擬和流程優(yōu)化功能實(shí)現(xiàn)的。將機(jī)電項(xiàng)目所需構(gòu)件導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行施工模擬，對(duì)流程運(yùn)行不當(dāng)或出現(xiàn)偏差的環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，在確保整體安裝流程和安裝質(zhì)量滿(mǎn)足規(guī)范要求的情形下，對(duì)流程進(jìn)行系統(tǒng)性?xún)?yōu)化[7]。施工部門(mén)在模擬的過(guò)程中，能夠根據(jù)自身情況提出對(duì)應(yīng)的問(wèn)題和優(yōu)化要求，在模型中進(jìn)行調(diào)整，并分析后續(xù)安裝過(guò)程所受影響。通過(guò)更加合理的安裝進(jìn)度計(jì)劃編制，能夠?yàn)榘惭b工程推進(jìn)起到精準(zhǔn)的指導(dǎo)作用，引導(dǎo)各個(gè)安裝部門(mén)提前做好相應(yīng)的機(jī)械器具和人力資源準(zhǔn)備，提升安裝組織有效性。

4.3 在機(jī)電安裝工程進(jìn)度過(guò)程控制中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電安裝工程進(jìn)度過(guò)程控制體系，是通過(guò)BIM平臺(tái)與遠(yuǎn)程監(jiān)控和FRID采集技術(shù)相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)電工程安裝工作開(kāi)始前，安裝部門(mén)應(yīng)當(dāng)明確過(guò)程控制要求，做好相應(yīng)設(shè)施和人力資源準(zhǔn)備，依照計(jì)劃要求做好安裝工作。在安裝過(guò)程中，BIM平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)采集相關(guān)的進(jìn)度信息，并傳輸至中樞管理平臺(tái)，通過(guò)實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度數(shù)據(jù)對(duì)比，能夠更為直接、精準(zhǔn)地分析進(jìn)度控制目標(biāo)達(dá)成度，并將分析結(jié)果傳輸至對(duì)應(yīng)的施工管理部門(mén)，以此為現(xiàn)場(chǎng)管理工作的開(kāi)展提供指導(dǎo)，及時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)管理措施，確保施工進(jìn)度得到有效保障。

4.4 在機(jī)電安裝工程進(jìn)度計(jì)劃調(diào)整中的應(yīng)用

在機(jī)電安裝工程推進(jìn)過(guò)程中，會(huì)由于多方面原因?qū)е碌耐话l(fā)問(wèn)題，使得原有安裝進(jìn)度計(jì)劃無(wú)法有效落實(shí)，在處理不當(dāng)?shù)那樾蜗?，?huì)對(duì)工程效益實(shí)現(xiàn)造成明顯的負(fù)面影響[8]。在出現(xiàn)這種情形時(shí)，可以在BIM平臺(tái)導(dǎo)入現(xiàn)有安裝進(jìn)度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化調(diào)整后續(xù)安裝進(jìn)度管理參數(shù)，不僅能夠有效降低突發(fā)問(wèn)題對(duì)施工管理產(chǎn)生的影響，還能夠重新調(diào)整后續(xù)安裝流程，通過(guò)增加設(shè)備或人力資源調(diào)整等方式，確保工期目標(biāo)能夠有效實(shí)現(xiàn)，盡量減少安裝問(wèn)題對(duì)工期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生的影響，避免產(chǎn)生更大經(jīng)濟(jì)損失。

5 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程其他方面的應(yīng)用

5.1 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程技術(shù)交底中的應(yīng)用

技術(shù)交底是工程設(shè)計(jì)與施工方有效銜接的基本形式，是確保機(jī)電安裝工程有序推進(jìn)的關(guān)鍵指導(dǎo)。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行技術(shù)交底，主要包括三個(gè)基本流程。1）對(duì)交底內(nèi)容進(jìn)行總體策劃，編寫(xiě)交底文案，收集相關(guān)方面的交底資料，創(chuàng)建BIM三維模型。2）將模型動(dòng)畫(huà)與文案錄音合成，在復(fù)檢后導(dǎo)出為交底文件。3）通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸或LED屏幕方式，進(jìn)行技術(shù)交底，向相關(guān)技術(shù)人員和施工人員展示施工方案、工藝和質(zhì)量要求、進(jìn)度和安全控制目標(biāo)等重點(diǎn)內(nèi)容。依托BIM技術(shù)對(duì)房建機(jī)電安裝工程進(jìn)行技術(shù)交底，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的仿真還原，提升工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的感知水平，為后續(xù)施工技術(shù)方案設(shè)計(jì)和施工管理工作開(kāi)展提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。

5.2 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程安全管理中的應(yīng)用

安全管理是房建機(jī)電安裝工程的薄弱環(huán)節(jié)，安全問(wèn)題產(chǎn)生有主客觀兩方面因素影響。出現(xiàn)較大安全管理事故時(shí)，不僅會(huì)對(duì)正常施工組織產(chǎn)生影響，還會(huì)直接威脅施工人員的身心健康。將BIM技術(shù)應(yīng)用于安全管理環(huán)節(jié)，主要有三種應(yīng)用形式：1）借助BIM技術(shù)與VR技術(shù)相結(jié)合，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理和施工人員進(jìn)行全方位安全教育，通過(guò)更加形象、直接的安全教育，能夠提升各個(gè)崗位工作人員對(duì)安全問(wèn)題的重視程度，有效提升安全管理水平。2）利用BIM技術(shù)碰撞檢查功能，準(zhǔn)確分析安裝過(guò)程中的安全隱患，提前制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，將安全隱患帶來(lái)的影響控制在最低水平[9]。3）通過(guò)BIM技術(shù)動(dòng)態(tài)模擬安全控制系統(tǒng)，系統(tǒng)檢查安裝流程，查找安裝作業(yè)中不規(guī)范的操作行為，完善相應(yīng)的管理措施，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)安全事故的有效預(yù)防。

5.3 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程驗(yàn)收階段的應(yīng)用

房建機(jī)電安裝工程驗(yàn)收是確保工程建設(shè)質(zhì)量有效控制，各個(gè)方面經(jīng)濟(jì)效益得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用較為薄弱的環(huán)節(jié)。在進(jìn)行安裝工程驗(yàn)收中，可以通過(guò)BIM平臺(tái)的還原功能，回溯檢查安裝工程方案變更情況，對(duì)比工程變更與工程資料記錄，分析實(shí)際差異，并查找問(wèn)題產(chǎn)生的原因。利用BIM模型與采集的施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，能夠更為準(zhǔn)確地分析安裝參數(shù)不到位的情形，評(píng)價(jià)安裝質(zhì)量，要求施工人員依照規(guī)范要求優(yōu)化改進(jìn)相應(yīng)問(wèn)題，以此確保工程達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)BIM技術(shù)在驗(yàn)收階段的應(yīng)用，能夠更好地提升房建機(jī)電安裝工程工作精準(zhǔn)度，提升整體工作效率，更為完善、系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)安裝工作整改，并為機(jī)電工程后續(xù)運(yùn)維工作開(kāi)展提供精準(zhǔn)的參考依據(jù)[10]。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在BIM技術(shù)體系不斷完善的背景下，房建機(jī)電安裝工程必須要從各個(gè)方面入手，強(qiáng)化BIM技術(shù)的高效應(yīng)用，以此才能夠更好地提升工程建設(shè)效益。對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)明確BIM技術(shù)應(yīng)用的基本要求，熟練掌握技術(shù)應(yīng)用規(guī)范，將BIM技術(shù)深層次應(yīng)用于工程建設(shè)的各個(gè)方面，切實(shí)提升項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為房建行業(yè)健康發(fā)展起到更加積極的促進(jìn)作用。