淺談BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程上的應(yīng)用

王琳琳

合肥海恒發(fā)展股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來信息技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用受到國家相關(guān)建設(shè)部門的推行，BIM作為建筑產(chǎn)業(yè)信息化的重要手段之一，逐漸被社會認(rèn)可并應(yīng)用，BIM技術(shù)的可視化模型彌補(bǔ)了傳統(tǒng)二維圖紙的抽象性，能夠提前發(fā)現(xiàn)問題，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)科學(xué)化。機(jī)電安裝工程作為建筑工程的重要組成部分，包括給排水、電氣、暖通等，每個(gè)專業(yè)的設(shè)備、管材、附件繁雜且容易交叉，尤其在地下車庫，對空間的使用非常講究，如何在保證各專業(yè)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，又充分合理的利用空間成為不少工程項(xiàng)目的難題，顯然將BIM技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電專業(yè)管線綜合上能避免很多的問題。

1 BIM技術(shù)簡介

BIM全拼Building Information Modeling，譯為建筑信息模型，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，它具有信息完備性、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)化性和可出圖性八大特點(diǎn)。BIM模型把工程項(xiàng)目的信息高度集成，把工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都緊密地聯(lián)系起來，可以實(shí)現(xiàn)在工程項(xiàng)目的全過程應(yīng)用。BIM在機(jī)電設(shè)備管線綜合工程上也發(fā)揮著重要作用，從設(shè)計(jì)階段的碰撞檢查，到施工階段的管道敷設(shè)，對材料的管理、施工組織設(shè)計(jì)等方面都有重要意義。科學(xué)的統(tǒng)籌規(guī)劃提高了工程人員的準(zhǔn)確性和工作效率，讓機(jī)電管線綜合工程變得簡潔有條理[1]。

2 工程概況

合肥市紫云廣場項(xiàng)目是由A、B兩座塔樓及其裙樓組成，建筑面積為70525m2。其中A塔樓層數(shù)為22層，建筑高度93.6m，B塔樓層數(shù)為11層，建筑高度47.4m。機(jī)電安裝工程包括建筑電氣系統(tǒng)、建筑給排水系統(tǒng)及暖通空調(diào)系統(tǒng)。本項(xiàng)目機(jī)電專業(yè)設(shè)備管線復(fù)雜，在地下車庫中表現(xiàn)尤為明顯，地下車庫內(nèi)設(shè)置有配電房、生活及消防泵房等功能用房，主要管路干線聚集于此，同時(shí)兼具停車場功能，管線設(shè)備敷設(shè)可利用空間有限，故采用BIM技術(shù)對其進(jìn)行管線綜合優(yōu)化，通過實(shí)踐反饋，很大程度上減小了機(jī)電工程的施工難度，保證了行車凈高，同時(shí)又形成了整齊美觀的視覺效果[2]。

3 建筑機(jī)電安裝工程的特點(diǎn)

建筑機(jī)電安裝工程是建筑給排水工程、建筑電氣工程及暖通空調(diào)工程的集成，各專業(yè)分支較多，如建筑給排水專業(yè)包含生活給水、排水、建筑消防水、雨水等，建筑電氣工程包含照明、動(dòng)力、電視、電話、網(wǎng)絡(luò)、安防、消防、防雷接地等，由于機(jī)電管線綜合工程涉及專業(yè)多，工程子項(xiàng)繁雜，整個(gè)工程又多為多家班組分專業(yè)分段承包，從而影響了整個(gè)工程的連貫性，協(xié)調(diào)難度較大，普遍存在以下問題。

3.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)粗糙，現(xiàn)場施工難度大

傳統(tǒng)機(jī)電專業(yè)施工圖，一般由給排水、電氣、暖通專業(yè)設(shè)計(jì)人員分別繪制，由于各專業(yè)交叉較多，考慮到機(jī)電專業(yè)可調(diào)性空間較大，往往僅是在圖紙上示意管線走向，不會進(jìn)行準(zhǔn)確定位，相對其他專業(yè)圖紙較為粗糙。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往缺乏現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)和設(shè)備定位的工作時(shí)，沒有考慮到管線避讓及附件安裝的空間，導(dǎo)致現(xiàn)場人員無法根據(jù)施工圖進(jìn)行定位施工，造成大量錯(cuò)埋，重新打孔開洞無辜增加了施工成本不說，甚至可能威脅結(jié)構(gòu)安全。設(shè)計(jì)師要具備基本的施工經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮施工安裝的可行性，加強(qiáng)工作的責(zé)任心，才能在設(shè)計(jì)階段減輕機(jī)電安裝工程的施工難度。

3.2 施工階段未統(tǒng)籌規(guī)劃，各專業(yè)協(xié)調(diào)力不足

由于機(jī)電安裝工程涉及專業(yè)多、分包班組多，在進(jìn)行前期施工組織部署時(shí)存在很大的難度，甚至有些項(xiàng)目在未進(jìn)行施工組織部署時(shí)就直接進(jìn)場施工，各單位按照各自專業(yè)圖紙施工，而各專業(yè)圖紙往往存在大量碰撞，導(dǎo)致后續(xù)施工單位工作面不足。只有在前期進(jìn)行完備的施工組織規(guī)劃，確定各專業(yè)的進(jìn)場順序，加強(qiáng)各專業(yè)、各分包隊(duì)伍的溝通，才能確保各專業(yè)在施工時(shí)有足夠的工作面，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，通過高效率的配合也能起到節(jié)省工期的效果。

3.3 技術(shù)交底不到位，施工人員操作不規(guī)范

機(jī)電安裝工程是對于施工人員專業(yè)技能要求較高的工程，所有的設(shè)備安裝和管線連接都必須按照相關(guān)規(guī)范和圖集的要求，一般需要幾道工序才能完成，只有前一道工序達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度后才能進(jìn)行下一道工序。因此要對施工人員進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)交底，而往往現(xiàn)場技術(shù)交底工作流于形式，內(nèi)容生搬硬套，一般通過施工方案文本及普遍二維圖紙描述較為抽象，尤其缺少對針對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的交底，施工班組往往對技術(shù)交底工作很不重視，在施工過程中憑經(jīng)驗(yàn)不規(guī)范操作，而發(fā)生工程錯(cuò)誤[3]。

4 BIM技術(shù)在機(jī)電管線綜合上的應(yīng)用

4.1 可視化管理

根據(jù)施工圖深化而來的BIM模型，能夠很直觀的預(yù)覽工程概況，通過模擬管線的走向，設(shè)備的安裝位置等，進(jìn)行管路優(yōu)化，不僅能提高建筑的實(shí)用性，還能在一定程度上節(jié)約造價(jià)，特別是一些對使用空間有較高要求的特殊部位，工程人員能夠通過可視化模型的及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合理之處，提前科學(xué)的空間布置，保證發(fā)揮使用功能的前提下還能兼顧到美觀性。

4.2 參數(shù)化構(gòu)件

機(jī)電專業(yè)構(gòu)件種類繁雜，往往具備多種規(guī)格參數(shù)，以給水管道為例，存在管材、管道規(guī)格、壓力等級、連接方式、防腐保溫材料等屬性，而在BIM建模放置管道的過程中，可以根據(jù)設(shè)計(jì)情況賦予該管道所有的基本信息，在瀏覽管線綜合工程模型時(shí)，只需點(diǎn)擊管道就能直接查看該管道的所有屬性。特別是能提前對水泵、風(fēng)機(jī)等復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行參數(shù)化設(shè)定進(jìn)行選型，讓復(fù)雜的機(jī)電信息簡單明了。

4.3 碰撞檢查

通過BIM技術(shù)對給排水、電氣、暖通空調(diào)等專業(yè)進(jìn)行模型整合，進(jìn)行機(jī)電專業(yè)與土建專業(yè)、機(jī)電各專業(yè)之間的碰撞檢查，還可以進(jìn)行凈高分析、間隙碰撞檢查等，根據(jù)系統(tǒng)反饋的檢測報(bào)告，技術(shù)人員能夠?qū)ε鲎颤c(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，準(zhǔn)確高效的解決碰撞問題。由于機(jī)電管線的錯(cuò)綜復(fù)雜，人工檢測管線碰撞的工作模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在復(fù)雜的管線綜合工程，通過BIM技術(shù)替代原有的工作模式，運(yùn)用系統(tǒng)的智能分析，能充分解決管線碰撞問題。

4.4 工程量明細(xì)表

機(jī)電專業(yè)的管材、附件種類及規(guī)格繁多，工程量統(tǒng)計(jì)工作難度大，通過手工算量的傳統(tǒng)方法來統(tǒng)計(jì)容易產(chǎn)生漏項(xiàng)錯(cuò)項(xiàng)的問題，可以利用BIM技術(shù)對模型進(jìn)行參數(shù)賦予的功能，在模型創(chuàng)建審核完畢后直接導(dǎo)出材料明細(xì)表，能夠準(zhǔn)確無誤的統(tǒng)計(jì)模型中管材的材質(zhì)、規(guī)格，通過導(dǎo)出工程量清單利用附屬插件與主流造價(jià)軟件結(jié)合進(jìn)行整體造價(jià)計(jì)算，大大提高了機(jī)電專業(yè)的工程造價(jià)的效率和準(zhǔn)確性。

4.5 施工組織模擬，確定施工流程

BIM技術(shù)可應(yīng)用于制定施工組織中的工序安排、資源配置、平面規(guī)劃、進(jìn)度計(jì)劃等內(nèi)容，將工序安排、資源配置、平面規(guī)劃、進(jìn)度計(jì)劃與工程模型相結(jié)合。輸出施工進(jìn)度等計(jì)劃，通過模擬結(jié)果與實(shí)際進(jìn)度動(dòng)態(tài)比較，導(dǎo)出優(yōu)化指導(dǎo)方案，分析進(jìn)度滯后原因，及時(shí)調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃與資源配置計(jì)劃。例如在紫云廣場項(xiàng)目地下車庫機(jī)電專業(yè)管線排布施工時(shí)，為了滿足JGJ 100-2015《車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.5條規(guī)定：“微型車、小型車出入口及坡道的最小凈高為2.2m”這一規(guī)定要求，項(xiàng)目BIM技術(shù)人員首先通過管線綜合模型確定整體管線的排布走向，確定碰撞點(diǎn)避讓方案，然后利用施工組織模擬功能，通過結(jié)合項(xiàng)目施工工作內(nèi)容、工藝選擇及配套資源等，明確工序間的搭接、穿插等關(guān)系，優(yōu)化項(xiàng)目工序組織安排，進(jìn)行工序安排模擬，以確保各專業(yè)隊(duì)伍無論進(jìn)場順序先后都有足夠的安裝和檢修空間，優(yōu)化巡檢路徑，將大大提高地下車庫管線綜合工程各專業(yè)的工作效率和協(xié)同性。

5 結(jié)束語

工期是項(xiàng)目的最大成本。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程管線綜合領(lǐng)域，利用BIM的資源整合功能，將機(jī)電各專業(yè)聯(lián)系在一起，即提高了專業(yè)之間的協(xié)同能力，又達(dá)到了設(shè)計(jì)優(yōu)化、工程量統(tǒng)計(jì)、施工組織管理等多方面的功效，極大程度的避免了工程錯(cuò)誤，提高工作效率，將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程管線綜合領(lǐng)域，無疑能夠大幅度縮短工期，節(jié)約成本。創(chuàng)新來源于需求，管線綜合工程僅僅是整個(gè)項(xiàng)目工程的一部分，如何將BIM技術(shù)巧妙地運(yùn)用在整個(gè)項(xiàng)目工程中，需要所有技術(shù)人員根據(jù)建筑的使用需求持續(xù)地鉆研創(chuàng)新。