BIM技術(shù)在EPC機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

劉帥 ，龔煒佳 ，齊佳

（中建三局集團(tuán)有限公司工程總承包公司安裝分公司，安徽 合肥 230032）

0 前言

在機(jī)電安裝工程的施工過程中，因系統(tǒng)眾多、管道設(shè)備線路復(fù)雜、各專業(yè)圖紙管線設(shè)計(jì)標(biāo)高存在沖突，EPC總承包商需承擔(dān)設(shè)計(jì)、采購和施工任務(wù)，統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)機(jī)電各專業(yè)安裝順序和穿插時(shí)間，避免施工交叉混亂。使用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)可以有效促進(jìn)EPC項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購、施工深度融合，提前直觀了解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)和分析機(jī)電安裝工程的施工難點(diǎn)。

1 BIM技術(shù)簡述

BIM技術(shù)即建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。BIM技術(shù)具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性8大特點(diǎn)。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

2.1 深化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)優(yōu)化

機(jī)電工程施工中，由于各種原因，各個專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)深度、精度不高，滿足不了現(xiàn)場實(shí)際的施工需要，在開始正式施工前，施工單位需進(jìn)行各專業(yè)的深化設(shè)計(jì)。機(jī)電系統(tǒng)各專業(yè)管線排布錯綜復(fù)雜，管路走向在很小的區(qū)域密集交錯，若在進(jìn)行施工時(shí)發(fā)生碰撞，則會出現(xiàn)返工現(xiàn)象，碰撞嚴(yán)重?zé)o法解決時(shí)甚至?xí)?dǎo)致重新修改設(shè)計(jì)方案，不僅浪費(fèi)材料、增加施工成本，還會延誤工期。使用BIM技術(shù)將機(jī)電、結(jié)構(gòu)、建筑等專業(yè)模型整合，可簡化深化設(shè)計(jì)工作，再根據(jù)精裝修專業(yè)要求及設(shè)計(jì)凈高要求將機(jī)電綜合模型導(dǎo)入相關(guān)BIM軟件進(jìn)行機(jī)電專業(yè)和建筑、結(jié)構(gòu)、精裝修等專業(yè)的碰撞檢查，根據(jù)碰撞檢查結(jié)果對機(jī)電管線進(jìn)行調(diào)整、避讓建筑結(jié)構(gòu)。機(jī)電本專業(yè)的碰撞檢測，可以在工程開始施工前發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，通過深化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)優(yōu)化，使問題在施工前得以解決。

2.2 多專業(yè)施工工序協(xié)調(diào)

暖通、電氣、給排水、消防、強(qiáng)弱電等各專業(yè)由于受施工現(xiàn)場、設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、專業(yè)差異等因素的影響，不可避免地存在很多局部的、隱性的專業(yè)交叉問題，機(jī)電各專業(yè)在建筑物某些立面、平面位置上產(chǎn)生重疊、交叉，無法按設(shè)計(jì)圖要求作業(yè)或施工順序倒置，造成返工，僅僅依靠施工經(jīng)驗(yàn)是無法及時(shí)并解決這些問題的。由于BIM技術(shù)具有可視化、參數(shù)化、智能化等諸多特性，可以進(jìn)行各專業(yè)碰撞檢測，專業(yè)管線設(shè)備凈高檢查，提高預(yù)留預(yù)埋精準(zhǔn)度，或者利用基于BIM技術(shù)的4D施工管理，在正式開始施工前對施工工序過程進(jìn)行模擬，對機(jī)電各專業(yè)進(jìn)行事先協(xié)調(diào)，可以事先發(fā)現(xiàn)問題，解決碰撞點(diǎn)，減少因不同專業(yè)設(shè)計(jì)溝通不暢而產(chǎn)生的技術(shù)問題，減少返工，降低施工成本，縮短施工工期。

2.3 施工模擬

在施工前利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，可以使復(fù)雜的機(jī)電安裝施工過程，變得簡單、可視、易懂。

BIM技術(shù)4D虛擬建造可以形象直觀、動態(tài)模擬各階段各專業(yè)施工過程和重要環(huán)節(jié)施工工藝，將多種施工方案的可實(shí)施性進(jìn)行比較，為最終選擇最優(yōu)方案提供支持。采用動態(tài)跟蹤可視化施工組織設(shè)計(jì)（4D虛擬建造），對于材料、設(shè)備的到貨時(shí)間進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)通過施工進(jìn)度管理，將現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)度完成情況反饋回“BIM信息模型管理系統(tǒng)”中，與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行對比，分析影響施工進(jìn)度的原因并及時(shí)糾偏，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度控制管理。

2.3 BIM綜合管線的實(shí)施流程

設(shè)計(jì)交底及圖紙會審→了解合同技術(shù)要求、征詢業(yè)主意見→確定BIM深化設(shè)計(jì)內(nèi)容及深度→制定BIM出圖細(xì)則和出圖標(biāo)準(zhǔn)、各專業(yè)管線優(yōu)化原則→制定BIM詳細(xì)的深化設(shè)計(jì)圖紙送審及出圖計(jì)劃→機(jī)電初步BIM深化設(shè)計(jì)圖提交→機(jī)電初步BIM深化設(shè)計(jì)圖總包審核、協(xié)調(diào)、修改→圖紙送監(jiān)理、業(yè)主審核→機(jī)電綜合管線平剖面圖、機(jī)電預(yù)留預(yù)埋圖、設(shè)備基礎(chǔ)圖、吊頂綜合平面圖繪制→圖紙送監(jiān)理、業(yè)主審核→BIM深化設(shè)計(jì)交底→現(xiàn)場施工→竣工圖制作。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用案例

合肥某工程，建筑面積25.6萬m2，采用設(shè)計(jì)、施工、采購一體化（EPC）模式，包含給排水、供配電、消防、強(qiáng)弱電、智能化、暖通等專業(yè)。項(xiàng)目使用BIM技術(shù)，建立項(xiàng)目整體BIM綜合管線模型（圖1），通過深化設(shè)計(jì)，建立了消防水泵房（圖2）等部位細(xì)部深化設(shè)計(jì)模型，并通過漫游模型檢查的方式直觀確保了深化成果滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4 總結(jié)

隨著材料成本、人力成本、時(shí)間成本的逐步提高，機(jī)電安裝行業(yè)將逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、自動化、智能化，BIM技術(shù)必將迎來更加廣闊的發(fā)展。BIM技術(shù)的使用也將突破施工階段，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)維階段發(fā)揮更大作用。

圖1 合肥某項(xiàng)目地下室機(jī)電管線BIM模型

圖2 消防水泵房深化設(shè)計(jì)BIM模型

圖3 BIM模型漫游檢查