BIM技術(shù)在機(jī)電施工管理過程中的應(yīng)用分析

夏玉啟

摘要：BIM技術(shù)作為機(jī)電工程施工管理的手段，對(duì)提高施工管理水平起著重要作用。當(dāng)前，許多機(jī)電施工企業(yè)已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的管理理念，由“人管”轉(zhuǎn)向“機(jī)器管”，由“管人”轉(zhuǎn)向“管事”，管理流程也變得方便快捷。將BIM技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電工程施工中，可使各部門和各級(jí)管理工作形成統(tǒng)一的管理體系，從機(jī)電管線的布置、機(jī)電設(shè)施的安裝到施工進(jìn)度的控制、施工質(zhì)量的監(jiān)督等各個(gè)施工階段都能得到有效管理，確保機(jī)電工程施工的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);機(jī)電施工;應(yīng)用

引言

作為一種新型建筑生產(chǎn)力工具，BIM技術(shù)主要在企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工等方面進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的處理和分析，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示。與傳統(tǒng)施工方法相比，BIM技術(shù)具有可出圖、可協(xié)同、可視性和可模擬性等眾多優(yōu)點(diǎn)。它改變了原有的施工方式，應(yīng)用在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等建筑全生命周期階段。用BIM技術(shù)合理指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，強(qiáng)化進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全等管理，可使施工管理更有序、更有效。

1機(jī)電工程施工的特點(diǎn)

1.1涉及面廣

機(jī)電工程施工涉及專業(yè)和分項(xiàng)眾多，主要包含電氣系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等，且機(jī)電工程項(xiàng)目貫穿在設(shè)備的購置、安裝與調(diào)試等過程中，參與單位多、專業(yè)多，對(duì)協(xié)同工作能力要求較高。

1.2項(xiàng)目體量大，新技術(shù)要求高

機(jī)電工程施工環(huán)節(jié)需及時(shí)引入新材料、新工藝、新設(shè)備，以提高安裝技術(shù)的質(zhì)量。與土建工程相比，機(jī)電設(shè)備安裝工作最明顯的差別體現(xiàn)在質(zhì)量評(píng)價(jià)方法、工程驗(yàn)收方法和運(yùn)營(yíng)維護(hù)方法上。由于機(jī)電設(shè)備安裝材料種類繁多，施工方法繁瑣，所以，在機(jī)電設(shè)備安裝環(huán)節(jié)上，要投入大量的人力、物力，同時(shí)要求技術(shù)人員具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2BIM技術(shù)在機(jī)電施工管理中的必要性

BIM是一種基于三維數(shù)字信息化的技術(shù)，它通過建立機(jī)電工程項(xiàng)目的三維可視化模型，對(duì)導(dǎo)入的工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和參數(shù)化設(shè)計(jì)、可視化展示，便于機(jī)電工程項(xiàng)目的各參與方在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)中進(jìn)行溝通、交流，進(jìn)一步優(yōu)化建設(shè)方案。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的動(dòng)態(tài)管理，對(duì)機(jī)電設(shè)備管線建設(shè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)警并更改相關(guān)參數(shù)，避免施工中的返工和拆除，有效控制了工程造價(jià)，保護(hù)了企業(yè)利益。

2.1基于云平臺(tái)工作組的模型同步更新

機(jī)電工程項(xiàng)目的參與單位眾多，主要包括設(shè)備單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、咨詢單位、業(yè)主方等。為了各參與方的協(xié)同作業(yè)，保證多用戶在機(jī)電項(xiàng)目中的統(tǒng)一性，可應(yīng)用分布式云平臺(tái)技術(shù)。依據(jù)此項(xiàng)技術(shù)，成立工程項(xiàng)目云平臺(tái)工作組，工作組負(fù)責(zé)在項(xiàng)目各參與方更改方案后，及時(shí)更新整個(gè)工程項(xiàng)目的BIM數(shù)據(jù)模型，確保項(xiàng)目的各參與方始終得到相同的數(shù)據(jù)模型，有效避免由于模型更新不及時(shí)、圖紙更改造成的各種誤差，并嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)返工率。

2.2基于協(xié)同平臺(tái)的參數(shù)化設(shè)計(jì)

建筑項(xiàng)目的機(jī)電施工具有體量大、信息量大、涉及面廣等特點(diǎn)。在利用BIM技術(shù)搭建的三維信息模型中，可以清晰明確地看到管網(wǎng)的精確位置和線管、網(wǎng)線、管網(wǎng)及有關(guān)管井的參數(shù)信息。當(dāng)更換或移動(dòng)這些設(shè)備時(shí)，可在BIM模型中進(jìn)行同步更新，更新記錄也會(huì)被記錄下來，以保證數(shù)據(jù)信息的完整性、準(zhǔn)確性，方便后期維護(hù)。

2.3基于施工模擬的碰撞檢測(cè)

運(yùn)用BIM搭建機(jī)電設(shè)備管道的三維數(shù)字信息模型，按照管道的尺寸大小，在模型中進(jìn)行施工進(jìn)度模擬和機(jī)電設(shè)備的碰撞檢測(cè)。通過施工模擬，可發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工各階段的工程沖突，需要建設(shè)單位經(jīng)過基于模型的溝通和協(xié)調(diào)后，進(jìn)行調(diào)整，減少返工，提高機(jī)電施工效率。

2.4基于BIM技術(shù)的物資設(shè)備管理

機(jī)電項(xiàng)目會(huì)涉及眾多物資設(shè)備的管理工作，管理人員根據(jù)項(xiàng)目施工進(jìn)度需要，按照不同的施工階段，利用BIM三維數(shù)據(jù)模型，可快速計(jì)算出項(xiàng)目實(shí)際的工程量，在保證物料管理實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的同時(shí)，也能為物料采購計(jì)劃的編制提供準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)支持，并根據(jù)限額領(lǐng)料制度，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物料進(jìn)行管理。

3BIM技術(shù)在機(jī)電施工管理中的具體應(yīng)用

3.1BIM技術(shù)在前期設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)中采用BIM技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，使設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理。機(jī)電安裝工程立項(xiàng)后，工程技術(shù)人員通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行施工圖紙繪制。傳統(tǒng)的二維平面圖紙不能很好地表達(dá)復(fù)雜程度較高的機(jī)電安裝工程，基于BIM技術(shù)不僅可以更加直觀的檢驗(yàn)施工圖紙的正確性，還可以借助其模擬預(yù)演功能對(duì)施工過程進(jìn)行碰撞檢測(cè)，對(duì)不同施工工序、設(shè)備安裝之間的碰撞和沖突部分及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，使施工方案更合理。

3.2BIM技術(shù)在成本控制中的應(yīng)用

工程項(xiàng)目的造價(jià)預(yù)算直接影響工程的物資計(jì)劃、資金計(jì)劃和工程效益，傳統(tǒng)的人工計(jì)算不僅效率低，而且預(yù)算的準(zhǔn)確性無法保障?；贐IM技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目的預(yù)算，一方面可以參照施工方案對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行成本預(yù)測(cè)，分析并降低影響施工成本的因素;另一方面，通過BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)分析可以更加精確地制定和執(zhí)行物資計(jì)劃，優(yōu)化物料倉儲(chǔ)和領(lǐng)用的管理模式，確保物料使用的科學(xué)合理性，更好地控制工程施工成本。

3.3施工階段BIM應(yīng)用

（1）施工模擬

將工程二維的形象進(jìn)度表達(dá)轉(zhuǎn)化為三維形象進(jìn)度表達(dá)，更加直觀;實(shí)現(xiàn)在施工作業(yè)面統(tǒng)計(jì)及高亮閃爍，實(shí)現(xiàn)掌握當(dāng)前作業(yè)面的位置及其與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的相對(duì)位置關(guān)系?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員配置一個(gè)IPAD平板電腦，直接打開三維圖紙進(jìn)行施工檢驗(yàn)。

（2）機(jī)房深化

由于該項(xiàng)目設(shè)備機(jī)房種類繁多，設(shè)備重量大，管線排布錯(cuò)綜復(fù)雜，機(jī)房施工工期短，對(duì)施工質(zhì)量和安裝后的現(xiàn)場(chǎng)視覺效果有極高的要求。利用BIM的可視化功能進(jìn)行管線的施工模擬、碰撞檢查，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并解決問題，減少現(xiàn)場(chǎng)返工，降低施工成本。通過BIM模型，進(jìn)行管線的優(yōu)化排布，可以清楚地表達(dá)管道的走向，有效地解決了各個(gè)專業(yè)在安裝過程中出現(xiàn)的溝通障礙，極大提高了各個(gè)專業(yè)之間協(xié)調(diào)的效率。

3.4施工模擬

結(jié)合BIM三維技術(shù)，進(jìn)行施工模擬、漫游展示，將施工工序動(dòng)畫化，使施工過程更加清晰、直觀。運(yùn)用工程仿真技術(shù)，編制輔助施工方案，使施工管理工作更具條理性和簡(jiǎn)潔性。BIM模型、施工方案及現(xiàn)場(chǎng)施工相結(jié)合，在施工過程中還可根據(jù)BIM模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題可及時(shí)進(jìn)行調(diào)整、修改，以保證施工精度，減少拆改、返工。

3.5BIM技術(shù)在三維可視化技術(shù)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的建筑機(jī)電安裝工程中參照二維施工圖紙，在竣工驗(yàn)收時(shí)總會(huì)出現(xiàn)與設(shè)計(jì)圖紙不符的地方，甚至有些部位偏差較大。BIM技術(shù)通過建筑工程的詳細(xì)參數(shù)進(jìn)行建模，將工程的整體框架和具體施工方案采用三維立體方式進(jìn)行展示，并對(duì)施工過程進(jìn)行模擬預(yù)演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的矛盾和沖突，及時(shí)調(diào)整施工工序，保證了機(jī)電安裝過程的流暢性。

3.6可視化交底

利用BIM技術(shù)的三維可視化功能，在施工時(shí)，依照三維圖紙進(jìn)行技術(shù)交底，三維圖紙與二維圖紙相互轉(zhuǎn)化，使工程設(shè)計(jì)更清晰、準(zhǔn)確。依據(jù)BIM模型的可出圖性，導(dǎo)出各項(xiàng)圖紙，可進(jìn)行下料、安裝，以及機(jī)電管線的安裝復(fù)審，確保機(jī)電管線施工的準(zhǔn)確性。VR技術(shù)與BIM技術(shù)的結(jié)合，使3D技術(shù)與施工管理相融合，三維圖紙更直觀，更容易理解。

結(jié)束語

綜上所述，在機(jī)電施工項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可以提高管理的精細(xì)化水平、嚴(yán)格把控施工進(jìn)度，還能提高項(xiàng)目的施工質(zhì)量。BIM技術(shù)作為當(dāng)前在工程建設(shè)行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的信息化技術(shù)之一，在不斷進(jìn)行自身技術(shù)升級(jí)迭代的同時(shí)，還應(yīng)多與其他數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，共同助力工程施工項(xiàng)目的管理，尤其是最為復(fù)雜的機(jī)電安裝，積極應(yīng)用新科技、新技術(shù)、新方法，減少拆改、返工，減少資源浪費(fèi)，減少安全問題。

參考文獻(xiàn)

[1]林晨，趙晉發(fā)，趙彥杰，張磊.BIM技術(shù)在機(jī)電工程施工階段的應(yīng)用研究[J].工程經(jīng)濟(jì)，2021，31（2）：52-55.

[2]許應(yīng)標(biāo).BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用價(jià)值及實(shí)踐[J].工程技術(shù)研究，2021，6（1）：128-129.