BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

曾雪峰

四川愛(ài)克迅安防消防工程有限公司（610016）

BIM技術(shù)作為一種新型的數(shù)字化、信息化技術(shù)，在工程設(shè)計(jì)及工程管理方面得到了廣泛的應(yīng)用，具有可視化、協(xié)同性以及集成化的優(yōu)勢(shì)，為此，將BIM技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電安裝工程中可極大地促進(jìn)工程的精細(xì)化管理。就目前而言，雖然機(jī)電安裝工程無(wú)論是在管理模式還是管理流程方面均得到了進(jìn)步，但是由此帶來(lái)了一系列的新問(wèn)題，如工程數(shù)據(jù)量較大、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力較低以及工作效率不高等，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了項(xiàng)目工作的質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)構(gòu)建數(shù)字化模型可以很好地解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)機(jī)電安裝的精細(xì)化管理。

1 機(jī)電安裝工程以及BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 機(jī)電安裝工程特點(diǎn)

1）技術(shù)含量高，設(shè)計(jì)范圍廣泛。機(jī)電安裝工程是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的科目，還有相當(dāng)一部分專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)。機(jī)電安裝工程包括了很多的機(jī)械設(shè)備，不可避免地要涉及到機(jī)械安裝、施工、消防安全等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。機(jī)電安裝工程的設(shè)計(jì)方案都是以這些專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的知識(shí)為基礎(chǔ)制定而成的，所以，相關(guān)從業(yè)人員要有更高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，不僅要對(duì)機(jī)電施工行業(yè)的知識(shí)了如指掌，還要積極學(xué)習(xí)與認(rèn)知其他行業(yè)的知識(shí)。

2）安裝工期較短，任務(wù)較重[1]。在機(jī)電機(jī)械設(shè)備安裝過(guò)程中往往會(huì)涉及到大量的人力、物力以及時(shí)間的消耗，所以，企業(yè)為了有效降低安裝成本，就會(huì)壓縮安裝工期，導(dǎo)致在機(jī)電機(jī)械安裝過(guò)程中出現(xiàn)時(shí)間短、任務(wù)重的問(wèn)題。

1.2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)又名建筑信息建模，主要融合了建筑學(xué)、土木工程以及工程學(xué)等多學(xué)科知識(shí)的新型工具，其原理是通過(guò)將各類(lèi)建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合利用，然后通過(guò)構(gòu)建建筑工程信息庫(kù)提升施工效率。

1.2.1 直觀性強(qiáng)

在傳統(tǒng)的二維圖紙下，機(jī)電安裝工程中涉及的設(shè)備及管線僅能以平面的方式展現(xiàn)，繼而提升了設(shè)計(jì)以及施工難度。BIM技術(shù)可以通過(guò)三維模型來(lái)直觀地將設(shè)備以及管線設(shè)計(jì)進(jìn)行展示，還提升了設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度。

1.2.2 效率較高

在機(jī)電安裝過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)，各類(lèi)機(jī)電設(shè)備的安裝參數(shù)等均可以收集和分析，使得機(jī)電安裝變得簡(jiǎn)單。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以高效地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在的錯(cuò)誤，提升工作效率。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 全建筑信息

全建筑信息指的是建筑包含的所有設(shè)計(jì)及生產(chǎn)信息等，如建筑業(yè)務(wù)、施工、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)層面的信息，全建筑信息數(shù)據(jù)量大且種類(lèi)多樣，管理難度較大，而B(niǎo)IM技術(shù)則可以通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)的建筑信息模型將數(shù)據(jù)充分地整理及應(yīng)用。對(duì)于機(jī)電安裝工程而言，全建筑信息主要指的是一些綜合管網(wǎng)、費(fèi)用、產(chǎn)品型號(hào)以及生產(chǎn)廠家等信息的管理，進(jìn)而通過(guò)構(gòu)建全建筑信息模型為后期的安裝施工管理提供查詢(xún)等便利，繼而減少工程管理中的紕漏[2]。

2.2 高效性

采用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維模型的構(gòu)建。機(jī)電安裝工程時(shí)，對(duì)于某一具體的添加部件，在完成了三維建模之后刪除即可，并不會(huì)對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目造成其他影響，可以繼續(xù)開(kāi)展后期的施工，從而促使整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)更為簡(jiǎn)單和高效。另外，通過(guò)三維建模可以直觀展現(xiàn)出影響安裝施工的因素，進(jìn)而進(jìn)行有針對(duì)性的操作，避免在實(shí)際施工中出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題。還可以在模型上對(duì)各類(lèi)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，從而為施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持，可以更為直觀地展現(xiàn)出機(jī)電安裝不同角度的安裝效果。

2.3 全過(guò)程協(xié)同管理

在機(jī)電安裝過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位往往需要對(duì)整個(gè)機(jī)電工程設(shè)計(jì)全周期費(fèi)用進(jìn)行關(guān)注，如長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用并對(duì)成本進(jìn)行控制，而物料供應(yīng)商則需要考慮到產(chǎn)品對(duì)整個(gè)機(jī)電安裝工程所需型號(hào)是否匹配等問(wèn)題，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效對(duì)整個(gè)安裝工程進(jìn)行全方位的管理和掌握，進(jìn)而提升安裝質(zhì)量和效率。對(duì)于運(yùn)營(yíng)單位而言，運(yùn)用BIM技術(shù)則可以有效地為其提供機(jī)電產(chǎn)品的維護(hù)信息以及技術(shù)更新等，進(jìn)而為新項(xiàng)目的建設(shè)提供幫助。總之，在BIM技術(shù)的指導(dǎo)下，可以實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的協(xié)同管理，進(jìn)而提升機(jī)電安裝工程的效率和進(jìn)度。

3 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

3.1 碰撞檢查及精細(xì)化管理

1）在機(jī)電安裝施工前期需要對(duì)管線進(jìn)行碰撞檢測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的一些安全隱患，精準(zhǔn)地對(duì)各管線間和機(jī)電設(shè)備間存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，從而提升項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。對(duì)于機(jī)電安裝工程而言，碰撞問(wèn)題對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目質(zhì)量具有重要影響，為此，在施工前必須安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)管線結(jié)構(gòu)間可能存在的碰撞進(jìn)行檢查和分析。在檢查過(guò)程中通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，直觀地展現(xiàn)出各個(gè)管線安裝空間，然后相關(guān)人員僅需要借助信息平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)，就可以對(duì)管線結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行準(zhǔn)確分析和判斷，保障管線安裝位置的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證機(jī)電安裝質(zhì)量。

2）管線綜合安裝的精細(xì)化管理。對(duì)機(jī)電安裝工程而言，管線安裝不僅復(fù)雜而且工作任務(wù)重，如果采用傳統(tǒng)的方式顯然無(wú)法對(duì)其進(jìn)行管理，而通過(guò)BIM三維立體模型的構(gòu)建不僅可以有效地解決管線間的碰撞問(wèn)題，而且可以實(shí)現(xiàn)管線綜合安裝的精細(xì)化管理。如可以確定施工現(xiàn)場(chǎng)高度是否滿(mǎn)足實(shí)際安裝需求，不同專(zhuān)業(yè)間是否存在交叉施工的情況等，進(jìn)而清晰地對(duì)管線的空間距離進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，保證實(shí)際安裝效果和設(shè)計(jì)方案一致。對(duì)于機(jī)電安裝工程而言，難度較大的則是空調(diào)機(jī)房或者大型的公共空間的管線分布，因?yàn)檫@些空間對(duì)于管線的分布和走向等均需要在反復(fù)設(shè)計(jì)、修改后方可以進(jìn)行施工。BIM技術(shù)及碰撞試驗(yàn)的應(yīng)用，可以將平面圖、剖面圖以及節(jié)點(diǎn)詳圖等數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，選出最優(yōu)的安裝方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管線綜合安裝的精細(xì)化管理，保證機(jī)電安裝工程施工質(zhì)量和效率[3]。

3.2 成本的控制

為了更好地控制機(jī)電安裝工程中的造價(jià)與成本，相關(guān)人員在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)盡可能地避免變更，確保設(shè)計(jì)的合理以及準(zhǔn)確性，從而提升造價(jià)效率和質(zhì)量。在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中各部門(mén)之間要加強(qiáng)合作協(xié)調(diào)，保證相關(guān)信息的準(zhǔn)確和共享，并可以借助BIM等先進(jìn)技術(shù)對(duì)項(xiàng)目工程實(shí)施統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。一旦出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行解決，從而提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低變更發(fā)生概率。在安裝過(guò)程中，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用施工人員可以對(duì)施工材料、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而在一定程度上降低建設(shè)單位的人力資源成本，切實(shí)提升工作效率，減少人為失誤的發(fā)生概率。

3.3 機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)控制方面的精細(xì)化管理

機(jī)電安裝工程往往涉及到多個(gè)機(jī)電設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如暖通系統(tǒng)中的通風(fēng)設(shè)備、空氣處理設(shè)備，給排水系統(tǒng)中增壓罐、水泵、電控柜，消防系統(tǒng)中的噴淋泵、穩(wěn)壓泵等設(shè)備，為此，在施工安裝過(guò)程中必須保證各個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行。在傳統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理中，主要通過(guò)人工操作來(lái)完成，定期地進(jìn)行各設(shè)備運(yùn)行情況的巡查以及記錄，然后周期性地進(jìn)行維護(hù)，工作任務(wù)不僅繁重，而且需要專(zhuān)業(yè)人員來(lái)完成。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，則可以直接將這些設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)以表格的方式設(shè)置在相應(yīng)的三維模型中，當(dāng)其投入使用后則可以快速精準(zhǔn)地收集設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，有效地緩解了人工運(yùn)行維護(hù)的工作強(qiáng)度，提升了機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理效率及準(zhǔn)確性。

3.4 可視化交底

為了有效提升機(jī)電安裝工程的質(zhì)量和效率，相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底是施工之前必須要進(jìn)行的一個(gè)專(zhuān)業(yè)環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的技術(shù)交底過(guò)程中主要由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)即將施工的部位進(jìn)行針對(duì)性的交底。施工交底主要采用的方式為PPT、紙質(zhì)版等方式，大篇幅的應(yīng)用文字、圖片等枯燥乏味，完全發(fā)揮不了技術(shù)交底工作的優(yōu)勢(shì)。為了有效地解決此類(lèi)問(wèn)題，應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)可視化交底工作，即在項(xiàng)目全生命周期中進(jìn)行各項(xiàng)、專(zhuān)業(yè)的交底，然后模擬各個(gè)階段、各部分的交底工作。與傳統(tǒng)的交底方式相比，可視化交底不僅可以清楚、直觀地給施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，保證現(xiàn)場(chǎng)施工所需的設(shè)備、材料等的質(zhì)量，更可以讓相關(guān)人員注意到施工難點(diǎn)和重點(diǎn)，保證施工質(zhì)量和效率。

3.5 統(tǒng)計(jì)工作量

BIM技術(shù)的核心是數(shù)據(jù)管理，但并非僅是一個(gè)單純的三維3D建模軟件，它所具備的可視化功能僅是一個(gè)功能，與單純的建模軟件有著本質(zhì)上的差異。BIM三維建模是對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)的整合和應(yīng)用，其實(shí)質(zhì)上對(duì)于每一模型而言均是一個(gè)時(shí)間模型，每一三維模型均可以看是一個(gè)立體的數(shù)據(jù)庫(kù)。為此，相關(guān)人員在完成建模之后則可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口導(dǎo)出所需的數(shù)據(jù)參數(shù)，并根據(jù)工程數(shù)據(jù)量來(lái)科學(xué)地制定工程目標(biāo)。BIM技術(shù)對(duì)于原材料使用量以及設(shè)備器具使用量的統(tǒng)計(jì)，還可以有效減少前期的設(shè)計(jì)時(shí)間，起到對(duì)造價(jià)的合理控制。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們的生活水平得以大幅度提高，由此而來(lái)的是人們對(duì)于工程質(zhì)量和使用要求也變得越來(lái)越重視，這就要求機(jī)電設(shè)備要推陳出新，與時(shí)俱進(jìn)，滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。