基于BIM技術(shù)的超高層建筑機(jī)電施工管理

俞仲春

摘要：在建筑施工水平不斷提升的情況下，很多超高層建筑已經(jīng)在進(jìn)行機(jī)電施工時使用BIM技術(shù)，能夠有效提高機(jī)電施工管理效果需要引進(jìn)BIM技術(shù)，借助BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行機(jī)電施工質(zhì)量管理、施工進(jìn)度管理、施工成本管理，能夠有效提高超高層建筑的機(jī)電施工管理水平。該文首先分析在超高層建筑機(jī)電施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，其次探討B(tài)IM技術(shù)在超高層建筑機(jī)電施工的實(shí)際應(yīng)用，以期對相關(guān)研究具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)?超高層建筑?機(jī)電施工管理?應(yīng)用

中圖分類號：TU71?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?Electromechanical?Construction?Management?of?Super?High-rise?Buildings?Based?on?BIM?Technology

YU?Zhongchun

（Tianjin?Meiyin?Real?Estate?Development?Co.，?Ltd.，?Tianjin，?300000?China）

Abstract：?With?the?continuous?improvement?of?the?building?construction?level，?many?super?high-rise?buildings?have?used?BIM?technology?in?electromechanical?construction，?which?can?effectively?improve?the?effect?of?electromechanical?construction?management.?It?is?necessary?to?introduce?BIM?technology?and?carry?out?electromechanical?construction?quality?management，?construction?schedule?management?and?construction?cost?management?with?the?help?of?the?application?advantages?of?BIM?technology，?which?can?effectively?improve?the?electromechanical?construction?management?level?of?super?high-rise?buildings.?This?paper?first?analyzes?the?application?advantages?of?BIM?technology?in?electromechanical?construction?management?of?super?high-rise?buildings，?and?then?discusses?the?practical?application?of?BIM?technology?in?electromechanical?construction?of?super?high-rise?buildings，?in?order?to?have?a?certain?reference?value?for?relevant?research.

Key?Words：?BIM?technology;?Super?high-rise?buildings;?Electromechanical?construction?management;?Application

1在超高層建筑機(jī)電施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢1.1可視化優(yōu)勢

通過使用BIM技術(shù)可以根據(jù)超高層建筑機(jī)電施工設(shè)計圖紙信息建設(shè)模型，使機(jī)電施工流程、施工結(jié)構(gòu)可以更為具象的展現(xiàn)出來，方便工作人員及時檢查出機(jī)電設(shè)計方面出現(xiàn)的問題。在正式開展機(jī)電施工作業(yè)之前，技術(shù)人員需要利用BIM技術(shù)全面分析機(jī)電施工圖紙，建設(shè)切實(shí)滿足施工標(biāo)準(zhǔn)的高精度模型，利用BIM軟件可以尋找綜合管線主體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題，將所有問題匯總為質(zhì)量檢測報告。

1.2模擬三維信息保持信息傳遞流暢

BIM技術(shù)具備三維信息模擬功能，可以為傳遞超高層建筑機(jī)電施工信息提供流暢渠道，在信息技術(shù)的支撐下，BIM技術(shù)能夠使二維設(shè)計空間實(shí)現(xiàn)向三維的轉(zhuǎn)化，保證各參建單位都可以借助三維空間了解機(jī)電施工情況，可以降低參建單位出現(xiàn)沖突問題的概率，能使機(jī)電施工順利進(jìn)行。在傳統(tǒng)機(jī)電施工過程中，不同參建單位使用的信息傳遞方式有所不同，使得各參建單位在推進(jìn)機(jī)電施工時可能會發(fā)生理解偏差問題，在應(yīng)用BIM技術(shù)以后，可以借助數(shù)據(jù)化管理方式保證三方信息可以在模型中體現(xiàn)出來，方便工作人員及時了解機(jī)電施工要求，有助于提升信息采集的時效性，各參建單位通過加強(qiáng)交流溝通，能夠順利解決超高層建筑機(jī)電施工問題。1.3有助于提高各參建單位的協(xié)調(diào)性

在對機(jī)電安裝流程開展造價管理，需要協(xié)調(diào)好各種施工主體的關(guān)系，通過使用BIM技術(shù)，能夠提高各參建單位的交流溝通，借助BIM技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，從設(shè)計方案中選出性價比較高的機(jī)電施工方案。

2?BIM技術(shù)在超高層建筑機(jī)電施工的實(shí)際應(yīng)用2.1深化BIM設(shè)計

在超高層建筑進(jìn)行機(jī)電施工設(shè)計，可以運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計，施工單位需要組建深化設(shè)計小組，明確界定機(jī)電施工設(shè)計思路，在采集好機(jī)電施工參數(shù)以后，需要設(shè)計一些深化設(shè)計大綱，結(jié)合超高層建筑施工情況設(shè)計機(jī)電規(guī)劃圖紙，利用CAD技術(shù)解決機(jī)電施工圖紙存在的不足之處，對機(jī)電管線設(shè)計圖進(jìn)行修正，利用BIM技術(shù)進(jìn)行圖紙繪制工作，施工單位在健全好深化設(shè)計流程以后，可以提高各個專業(yè)模型建設(shè)工作的協(xié)調(diào)性，各個專業(yè)負(fù)責(zé)超高層建筑深化設(shè)計的工作人員需要依照設(shè)計流程進(jìn)行布局設(shè)計，利用BIM模型進(jìn)行統(tǒng)籌安排，從而提升機(jī)電施工管理水平[1]。2.2?BIM技術(shù)在機(jī)電施工管理中的應(yīng)用2.2.1在施工技術(shù)交底中的應(yīng)用

通過使用BIM技術(shù)可以借助三維設(shè)計方式使超高層建筑工程實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計，能夠設(shè)計出比較直觀的規(guī)劃設(shè)計圖紙，有助于減少建筑設(shè)計難度。與此同時，通過使用BIM技術(shù)可以進(jìn)一步提高信息交互管理效率，方便各個專業(yè)的成員開展交流溝通，在進(jìn)行技術(shù)交底工作的時候能夠發(fā)揮出輔助作用，能夠利用BIM模型進(jìn)行工程信息比對分析，便于施工人員充分了解設(shè)計意圖，有助于提高超高層建筑工程施工管理效率。

2.2.2在進(jìn)度管理中的應(yīng)用

在超高層建筑進(jìn)度管理過程中，通過使用BIM技術(shù)可以創(chuàng)建施工模型，能夠仿真模擬超高層建筑機(jī)電施工現(xiàn)場的基本情況，借助BIM技術(shù)的模擬作用可以規(guī)劃設(shè)計月度施工進(jìn)度安排、季度施工進(jìn)度安排、月度進(jìn)度安排，將機(jī)電施工關(guān)鍵工序匯總為設(shè)計方案，能夠使機(jī)電施工規(guī)劃具備較強(qiáng)的可行性[2]。

施工人員可以利用4D技術(shù)充分了解機(jī)電施工安排，在利用BIM技術(shù)以后，能夠分析機(jī)電工程安裝狀況、材料應(yīng)用情況、吊裝情況，協(xié)助工作人員充分了解節(jié)點(diǎn)施工狀況、節(jié)點(diǎn)施工狀況，在控制好各個階段施工時間以后，能夠有效提升對施工進(jìn)度的管理力度。在超高層建筑機(jī)電施工方面進(jìn)行進(jìn)度管理時，BIM的應(yīng)用優(yōu)勢比較大，可以保證施工工序能夠依照預(yù)期設(shè)計的進(jìn)度進(jìn)行，能夠妥善處理好施工流程中發(fā)生的進(jìn)度管理混亂問題，在BIM技術(shù)的支撐下，能夠有效提高機(jī)電施工方案設(shè)計的可行性，從而為后續(xù)機(jī)電施工安裝作業(yè)提供指導(dǎo)意見，確保施工人員可以在遵照施工流程的情況下，不斷提高機(jī)電施工效率，防止施工方案過于混亂影響進(jìn)度安排。與此同時，利用BIM技術(shù)進(jìn)行超高層建筑機(jī)電施工進(jìn)度管理具備實(shí)時性特征，可以協(xié)助管理人員精準(zhǔn)了解施工進(jìn)度安排實(shí)施效果。施工管理人員需要定期檢查施工現(xiàn)場是否會出現(xiàn)進(jìn)度延誤的問題，尋找合適的問題解決方式，爭取在不會對施工安全、施工質(zhì)量產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，加快施工速度，追趕施工進(jìn)度，保證超高層建筑施工可以在規(guī)定時間內(nèi)完成工程交工[3]。2.2.3在成本管理中的應(yīng)用

管理人員可以利用BIM技術(shù)對超高層建筑機(jī)電施工成本加強(qiáng)管理力度，避免在成本管理過程中發(fā)生偏差問題。首先，工作人員需要在設(shè)計超高層建筑機(jī)電施工方案的時候，全面考慮成本控制要求，借助BIM模型自動化進(jìn)行成本計算，可以評判機(jī)電施工方案是否存在超出預(yù)期預(yù)算成本的風(fēng)險，成本管理人員應(yīng)該依照限額要求優(yōu)化施工方案。

在進(jìn)行機(jī)電安裝的時候，BIM技術(shù)具有較強(qiáng)的輔助作用，可以實(shí)時跟蹤管理項目資金使用情況，及時指出可能出現(xiàn)的資源浪費(fèi)問題，不斷提高超高層建筑成本控制效果。通過使用BIM技術(shù)能夠比較準(zhǔn)確的計算出各個施工位置施工材料的使用量，提前完善好規(guī)劃設(shè)計，可以使后續(xù)施工流程處于有序管理狀態(tài)，能夠避免在超高層建筑機(jī)電施工過程中出現(xiàn)資源浪費(fèi)問題。2.2.4在施工質(zhì)量中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電施工質(zhì)量管理中，主要需要對機(jī)電管線進(jìn)行排布設(shè)計，若是管線排布設(shè)計合理性比較高，利用BIM模型進(jìn)行施工現(xiàn)場指導(dǎo)，依照規(guī)范要求檢查管道材質(zhì)情況、保溫情況、閥門尺寸，在對機(jī)電進(jìn)行綜合排布設(shè)計的時候，需要將建筑結(jié)構(gòu)模型作為基礎(chǔ)前提，在規(guī)劃設(shè)計好機(jī)電管線的路由夠，應(yīng)該依照排布原則設(shè)計方案對路由開展優(yōu)化調(diào)整，從而達(dá)到提高建筑空間的目標(biāo)。

在不斷優(yōu)化調(diào)整管線系統(tǒng)、路由夠，需要對碰撞情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，利用BIM技術(shù)的審查作用可以直接分析管線設(shè)計是否合理、實(shí)用價值是否比較高，借助三維模型和CAD軟件設(shè)計機(jī)電管線的型號、標(biāo)高，可以使圖紙在BIM模型順利完成管線排布，能夠為制定超高層建筑施工圖紙?zhí)峁┲笇?dǎo)意見，有助于提高機(jī)電施工質(zhì)量[4]。通過使用BIM技術(shù)可以設(shè)計超高層建筑機(jī)電施工圖紙，在將圖紙上報、獲得審批以后，可以對專業(yè)施工圖紙進(jìn)行深化設(shè)計工作，可以為超高層建筑機(jī)電施工現(xiàn)場提供指導(dǎo)意見。2.2.5在設(shè)備垂直運(yùn)輸管理中的應(yīng)用

在超高層建筑機(jī)電施工中，垂直運(yùn)輸管理已經(jīng)成為重難點(diǎn)問題，首先，超高層建筑的樓層比較高，在起吊方面需要進(jìn)行塔吊處理的內(nèi)容比較多，將會使組件運(yùn)輸壓力增多，一旦設(shè)備出現(xiàn)垂直運(yùn)輸管理不到位的問題，可能會產(chǎn)生一些安全風(fēng)險，甚至可能會對超高層建筑施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。其次，在超高層建筑機(jī)電施工過程中需要運(yùn)用一些大型設(shè)備實(shí)施吊裝工作，在順利完成垂直起吊工作以后進(jìn)行水平移動，存在的安全風(fēng)險比較大[5]。

再次，在拆除塔吊設(shè)備時，會對超高層建筑機(jī)電施工時間產(chǎn)生直接影響，將會增加設(shè)備垂直運(yùn)輸?shù)碾y度，利用BIM技術(shù)可以對設(shè)備吊裝情況進(jìn)行模擬管理，在完善好可視化分析以后，需要在經(jīng)歷過審查論證以后，集中優(yōu)化解決大型機(jī)電設(shè)備在吊運(yùn)管理中出現(xiàn)的問題，利用BIM技術(shù)解決超高層建筑機(jī)電施工現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，在不斷優(yōu)化調(diào)整大型設(shè)備吊裝處理方案以后，對設(shè)備實(shí)施垂直運(yùn)輸管理，有助于提高機(jī)電管理的安全穩(wěn)定性。

2.2.6在變更設(shè)計中的應(yīng)用

在超高層建筑機(jī)電施工過程中出現(xiàn)變更問題時，可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，能夠有效提高變更方案設(shè)計的合理性，設(shè)計合理性比較高的工程變更方案，從而將不利影響降至最低。在工程變更方案設(shè)計過程中，需要利用BIM技術(shù)開展施工方案，有助于提高超高層建筑機(jī)電施工質(zhì)量[6]。

在完成機(jī)電項目施工后，需要利用BIM技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量驗收，有助于提高檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，防止發(fā)生遺漏現(xiàn)象。通過使用BIM技術(shù)可以協(xié)助質(zhì)量驗收人員進(jìn)行質(zhì)量控制，對比分析既有施工方案和機(jī)電施工方案，可以評估施工方案的契合性，針對超高層建筑機(jī)電施工質(zhì)量問題進(jìn)行優(yōu)化處理，從而提高機(jī)電施工質(zhì)量。

2.2.7在施工安全管理中的應(yīng)用

在超高層建筑進(jìn)行機(jī)電施工管理的時候，需要施工單位創(chuàng)造一些比較理想的安全施工環(huán)境，減少施工流程中存在安全問題的概率，工作人員需要在機(jī)電施工以前，對機(jī)電施工方案開展全面審查工作，利用BIM技術(shù)的程序管理功能，研究施工方案中可能會出現(xiàn)問題的各種風(fēng)險，建立安全事故管理機(jī)制，提前規(guī)避施工源頭可能存在的潛在隱患。

與此同時，利用BIM技術(shù)可以對超高層建筑施工場地開展實(shí)時監(jiān)控管理，在確定好各個施工工序的實(shí)施情況以后，分析施工場地是否具有危險因素，從而設(shè)計出合理性比較高的機(jī)電施工方案。對于一些風(fēng)險比較高的機(jī)電施工位置，工作人員可以利用BIM技術(shù)分析該作業(yè)實(shí)施過程中出現(xiàn)高空墜落問題、安全事故的概率，可以為施工作業(yè)人員提供專業(yè)指導(dǎo)意見，提高施工作業(yè)行為的規(guī)范性。若是超高層建筑機(jī)電施工時已經(jīng)發(fā)生安全事故，可以利用BIM技術(shù)設(shè)計應(yīng)急處理方案，爭取將出現(xiàn)安全事故產(chǎn)生的不利影響降至最小[7]。

在超高層建筑機(jī)電施工過程中使用BIM技術(shù)，可以發(fā)揮出輔助作用，為了提高BIM技術(shù)的應(yīng)用價值，需要將BIM技術(shù)充分運(yùn)用在機(jī)電施工全過程中，不能僅在前期設(shè)計、方案制定中使用BIM技術(shù)，能夠為后續(xù)建筑施工提供更為高效的服務(wù)。施工單位需要物質(zhì)施工管理人員學(xué)習(xí)BIM技術(shù)使用方式，在機(jī)電施工過程中合理運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠降低人為因素產(chǎn)生的不利影響，保證BIM技術(shù)應(yīng)用價值可以充分展現(xiàn)出來。2.2.8為機(jī)電施工質(zhì)量管理提供指導(dǎo)意見

將BIM技術(shù)運(yùn)用在機(jī)電施工質(zhì)量管理中，工作人員需要尋找機(jī)電技術(shù)規(guī)格書、規(guī)范設(shè)計要求確定管道材質(zhì)情況、排水管坡度情況、管道保溫情況、閥門規(guī)格尺寸，在編排機(jī)電設(shè)備綜合排布情況時，需要將超高層建筑結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)條件，設(shè)計機(jī)電施工的管線路由，依照排布設(shè)計原則設(shè)計排布方案，從而優(yōu)化調(diào)整管線設(shè)計系統(tǒng)、路由。2.2.9仿真模擬機(jī)電施工

通過使用BIM技術(shù)能夠在創(chuàng)建三維模型后進(jìn)行進(jìn)度管理，可以統(tǒng)籌安排超高層建筑機(jī)電施工資源，對各個環(huán)節(jié)施工情況進(jìn)行監(jiān)控管理，提高監(jiān)控管理效率，動態(tài)管理機(jī)電施工資源。與此同時，BIM技術(shù)能夠在優(yōu)化調(diào)整好機(jī)電工程后，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲管理，在研究好人力需求、物力使用要求、機(jī)電施工資源應(yīng)用量后，對機(jī)電工程進(jìn)行仿真模擬，為超高層建筑機(jī)電施工管理工程正常進(jìn)行夯實(shí)基礎(chǔ)。

通過使用BIM技術(shù)，可以為機(jī)電施工安全管理工作提供主要的參考信息，在機(jī)電施工過程中，存在一些相對比較危險的位置，借助BIM技術(shù)能夠使用不同顏色標(biāo)準(zhǔn)出各個施工位置的危險性，施工管理人員通過查看施工位置的危險程度，可以指定一些具有針對我的安全控制措施，減少機(jī)電施工管理中出現(xiàn)安全事故的概率[6]。

2.2.10在測量統(tǒng)計中的應(yīng)用

在超高層建筑進(jìn)行機(jī)電安裝工作時，對于人力需求比較大，使用手動方式難以提高數(shù)據(jù)測量結(jié)果的精準(zhǔn)性，借助現(xiàn)代化工程信息模型可以創(chuàng)建基于BIM的信息數(shù)據(jù)庫，能夠為機(jī)電施工管理提供資源配置依據(jù)，有助于提高數(shù)據(jù)信息的精確性。工作人員通過總結(jié)分析建筑信息管理模型，可以使圖紙信息與機(jī)電施工信息保持一致。

通過在機(jī)電施工管理中使用三維設(shè)計方式，借助BIM技術(shù)具有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，可以對管道部件數(shù)據(jù)信息、機(jī)電設(shè)備信息進(jìn)行施工管理，能夠在提升機(jī)電施工質(zhì)量的同時，減少造價管理人員的工作任務(wù)量。如果管路比較長，工作人員需要在管路中增設(shè)固定卡，在連接管路以及預(yù)埋盒的時候，需要運(yùn)用密封膠開展抹膠工作，確保連接區(qū)域處于嚴(yán)密狀態(tài)，應(yīng)該對管路端口進(jìn)行封堵處理，防止雜物滲入到管路內(nèi)部對機(jī)電施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。

在建設(shè)機(jī)電設(shè)備安裝工程時，通過會牽涉到很多閥門、管線、儀表，如果完全依照管理人員的紙質(zhì)記錄進(jìn)行信息登記、信息修改等工作，管理任務(wù)比較繁瑣，在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理的時候，需要在模型中輸入一些機(jī)電設(shè)備信息，在運(yùn)行維護(hù)管理中利用BIM技術(shù)，搜集機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理信息，能夠為超高層建筑機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理工作提供方便，有助于提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理效率。

3加強(qiáng)超高層建筑機(jī)電施工管理的方式3.1?制訂合理性比較高的施工管理計劃

工作人員需要依照超高層建筑機(jī)電施工進(jìn)度安排，利用BIM技術(shù)設(shè)計合理性比較高的機(jī)電工程施工進(jìn)度方案，對施工進(jìn)度安排進(jìn)行分解管理，設(shè)計年度管理規(guī)劃、月度管理規(guī)劃，使用層層考核方式為機(jī)電施工作業(yè)提供安全保障。在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)控制時應(yīng)該提高管理力度，加強(qiáng)對人力、設(shè)備材料的管理力度，妥善處理好機(jī)電施工作業(yè)以及機(jī)電施工方式，從而全面提高超高層建筑機(jī)電施工質(zhì)量。3.2加強(qiáng)對購置材料的管理力度

由于超高層建筑的體量比較大，在機(jī)電施工方面需要使用的資源比較多，工作人員需要依照施工進(jìn)度安排和BIM技術(shù)建立采購規(guī)劃，將材料價格、采購數(shù)量、各供貨商供貨價格錄入到BIM系統(tǒng)中，通過橫向?qū)Ρ?、縱向?qū)Ρ瓤梢赃x出合適的供貨商，在材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場后，技術(shù)人員需要利用BIM模型比對材料實(shí)際性能和預(yù)期設(shè)計要求，從而提高超高層建筑機(jī)電施工質(zhì)量。

3.3加強(qiáng)碰撞檢測

在針對超高層建筑機(jī)電施工位置開展碰撞檢查的時候，施工人員需要充分了解碰撞檢查的關(guān)鍵點(diǎn)，主要包括暖通管線碰撞檢查、排水管線碰撞檢查、排水管線碰撞檢查、電力設(shè)備管線碰撞檢查，機(jī)電施工過程中這些管線極易和建筑結(jié)構(gòu)或是其他管線發(fā)生碰撞問題。由于超高層建筑物結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，管線體系比較大，在針對管線開展碰撞檢測的時候，需要適當(dāng)提高碰撞檢查次數(shù)、碰撞檢查質(zhì)量，設(shè)計人員需要利用BIM技術(shù)以及碰撞檢查軟件，通過創(chuàng)建碰撞檢測模型的方式，將管線碰撞檢查結(jié)構(gòu)清晰的展現(xiàn)出來。

4結(jié)語

綜上所述，超高層建筑機(jī)電施工難度比較大，容易發(fā)生施工超差問題，需要施工單位提高施工管理力度，施工單位通過綜合運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠在管理施工質(zhì)量、施工安全、施工進(jìn)度、施工成本方面發(fā)揮出應(yīng)用優(yōu)勢，可以在提高機(jī)電施工質(zhì)量的同時，降低超高層建筑機(jī)電施工中出現(xiàn)安全問題的概率。

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