BIM技術在群體建筑機電安裝工程中的應用

孫宏鵬

摘要：近幾年，BIM技術在機電安裝工程中的應用，已取得顯著效果，有效地縮短了工期、降低了施工成本，高效地協調了項目管理中的各項工作關系，工程質量明顯提高，然而BIM技術在群體建筑機電安裝工程中應用仍然較少。因此，研究BIM技術在群體建筑機電安裝工程中的應用具有重要意義。文章主要結合蘭州市萬科城N一02地塊項目的機電施工實際情況，對此群體建筑機電安裝工程中采用的單體工程一群體工程一單體工程的循環BIM技術應用模式及應用情況進行詳細介紹，為國內群體建筑機電安裝工程中BIM技術的應用提供參考。

關鍵詞：BIM技術;群體建筑;機電安裝

中圖分類號：TU85;TU17文獻標志碼：A

0引言

在城市化發展的進程中，綜合性大型商業小區群體建筑越來越多、規模越來越大，內部結構、建筑物精細度隨著功能的細化，其性能和功能的要求也再不斷提升。機電安裝工程作為建筑工程的專業工程也隨建筑結構的復雜程度日趨復雜，施工中在項目協調、項目管理、管道排布、施工質量、施工效率等方面都出現了不同的問題。

BIM技術作為近幾年機電工程應用的前沿技術，在機電安裝工程施工中優勢明顯。BIM技術作為一種工具，實質是一個設施或者建設項目的信息綜合體，將建筑的物理和功能特性以數字化、可視化的方式進行表達，可以為其全生命周期中的所有決策提供準確的依據。通過近幾年BIM技術在機電安裝工程中的推廣應用，現已取得顯著效果，有效縮短了工期、降低了施工成本，高效地協調了項目管理的各項工作關系，工程質量明顯提高。然而BIM技術在群體建筑機電安裝工程中應用仍然較少。因此，研究BIM技術在群體建筑機電安裝工程的應用具有重要意義。

1項目概況

萬科城N-02地塊項目位于皋蘭縣鹽池片區，地塊南側為貞觀街，西側臨中和路，北側為規劃15號路、東側為規劃20號路。

項目建筑用途分為住宅和商業，總規劃10棟普通住宅、4棟商業住宅、14棟商業樓及1棟幼兒園。項目總建設用地面積83416.70m²，總建筑面積193161.92m²，其中，地上建筑面積159300.01m²，地下建筑面積33861.91m²。

此項目為住宅群體建筑，整體對于機電安裝工程要求較高。在建筑群的機電安裝工程施工中，施工人員不僅需完成傳統的暖通專業施工、電氣設備專業施工和水暖系統設備專業施工，而且還要完成整個群體建筑機電設備用房的安裝及整個群體建筑機電工程施工的協調管理，涉及面廣、工作量大，管線綜合排布與優化任務較為繁重。

2BIM技術在群體建筑機電安裝工程中的特點和優勢

BIM技術作為一種輔助的技術工具，將傳統的建筑以帶有工程數據的三維模型的形式在施工全壽命周期中呈現，施工人員可根據BIM技術模型結合現場工程實際做出更加準確的判斷和施工優化進而提升施工效率。BIM技術在群體建筑機電安裝工程的特點十分鮮明，可實現單體工程一群體工程一單體工程的循環應用模式，對項目整體的實施具有重大意義。

2.1信息表達方面的優勢

在信息表達方面，由于是群體工程，在結構、機電安裝方面共性較多，可建立一套完整的三維模型，然后再進行每個單體工程特殊部位的處理，可達到信息全覆蓋，形成信息網絡，實現高效管理。

2.2信息傳遞方面的優勢

在信息傳遞方面，打破了傳統機電安裝工程安裝使用二維圖紙的方式，將圖紙變換為三維可視且具備完整性、關聯性和一致性等特征的信息模型，圖紙可以實現在平面圖和三維立體模型問的隨時轉換，可以準確地傳遞信息，實現項目全過程的精細化管理。

2.3項目協調管理的優勢

BIM三維模型的建立，在開展項目全過程信息管理、提高信息使用有效性方面效果顯著。BIM技術將機電安裝工程設計人員、施工人員、管理人員等一系列相關人員有機的聯系在一起，實現了參建各方以及相關人員之間的信息共享和協同作業。其參建各方采用同一個信息模型，利用信息管理平臺可根據項目實際進行協調管理和優化設計并可及時反饋于各專業，實現同步性的變更，讓群體建筑機電安裝工程的各個環節作業更加具有協調性和順序性，進一步提高施工質量、施工效率以及管理效率，有效為項目提質增效。

3BIM技術在群體建筑機電安裝工程的管理應用

萬科城N-02地塊項目，采用ER BIM5D施工協同管理平臺進行群體建筑機電安裝工程的項目管理。ER BIM5D施工協同管理平臺用于打造多端協同、資料管理、BIM模型管理、安全管理、質量管理、進度管理、監控管理等實用落地功能為主的智慧建造體系。滿足BIM技術在工程行業大規模個性化、多樣化應用需求。將BIM技術，IOT與工程生產經驗管理深度融合，通過數據驅動施工效率提升。

模型通過輕量化處理現場通過移動端進行BIM模型協同，通過與現場實際進行比對，將BIM模型帶入施工現場指導一線人員施工。可基于BIM模型進行三維交底、數據采集與查看及溝通協調。同時可實現在項目實施過程中人員、質量、安全、進度、工序、大型設備的全方位管理。例如質量管理中，現場發現質量問題隨時記錄，問題可追溯，可統計分析，問題與BIM模型構件雙向關聯，通過模型構件可查看相關過程質量問題，通過質量問題記錄可在BIM模型中定位到對應部位。針對問題展開討論，問題解決后，可形成閉環，以供后期查看，資料歸檔。

4BlM技術在群體建筑機電安裝工程的應用

4.1機電模型建立

萬科城N-02地塊項目為群體建筑機電工程施工項目，單個項目共性點較多，在項目模型建立時，先建立一個共性模型，再根據單體工程的差異特性進行局部修改，實現項目建模與施工的高速、高效。同時，根據項目使用的機電裝備，在梳理好目錄后，根據廠家資料實現設備尺寸1：1建模（如圖1、圖2所示），并與公司族庫平臺實現共享，以減少重復建模工作量，提高了項目模型的建立效率，可以在共性的基礎上保證每個單體項目的個性化需求。

4.2機電管線碰撞檢查

萬科城N-02地塊項目各層專業多、管線相互交錯，經單專業調整、多專業綜合調整后，進行機電管線碰撞檢查。首先，用Navisworks軟件進行單體工程的碰撞檢測，以單體工程出現的問題進行群體建筑的核對檢查，極大地提高了速率，減少了碰撞核對時間和檢查點，共性碰撞點核查完畢后，進行單體細部核對，最終形成碰撞報告。其次，建模人員結合碰撞報告，并用Fuzor漫游軟件與現場專業人員多次溝通、交流、試調，確定管道的合理位置及標高。最后，將確定的管道位置及標高整理形成文件報建設單位和設計單位進行確認后，及時將模型進行修改并形成三維管線綜合圖和三維可視化變更交底書，指導施工。碰撞檢查流程圖如圖3所示。

4.3機電管線綜合優化

在群體建筑機電安裝工程中，綜合管線優化是尤為重要的一項工作。萬科城N-02地塊項目在完成模型建立后，采用單體工程一群體工程一單體工程的循環應用模式對機電安裝工程涉及的所有模型進行進一步優化。

完成模型建立后，進行對于已檢查出的碰撞管線、復雜節點，在現場利用三維激光掃描儀提取建筑物實際尺寸，校驗完成后，根據現場實際情況和圖紙的設計要求、規范要求先進行單體工程綜合管線的修改和優化，確認無誤后，根據單體工程優化的內容對存在的共性問題進行群體建筑的機電管線優化，然后針對每個單體特殊部位進行補充處理。實現群體建筑管道安裝的統一化、標準化，同時又具備單個工程的個性化、特殊化。機電管線綜合優化具體施工順序如圖4所示;三維管線碰撞檢查及優化效果對比圖如圖5所示。

4.4管線預留洞精確定位

萬科城N-02地塊項目為了實現管道一次性穿裝合格，在主體結構和二次結構上利用BIM插件橄欖山模塊，結合建筑BIM模型，通過參數設計，在主體結構、二次結構砌塊墻上一鍵開洞并標注，并最終形成三維可視化模型及二維CAD圖綜合指導施工，快速準確出具留洞圖，減少現場拆改返工。利用BIM技術從根本上解決了管道的安裝質量問題。在整個實施過程中也遵循單體工程一群體工程一單體工程的循環應用模式，實現了管線預留洞的精確定位、標準化施工。應用BIM導出砌體留洞效果圖如圖6所示。

5結論

蘭州萬科城N-02地塊項目作為住宅群體項目，項目基于ER BIM5D施工協同管理平臺對項目進行了全壽命周期的管理。在BIM技術的應用中遵循單體工程一群體工程一單體工程的循環應用模式，實現了項目實施過程中群體建筑機電安裝工程的群體性深度優化、協調管理和個性化設計與修改，不僅解決了傳統群體建筑機電安裝工程中存在的問題，而且借助BIM技術施工協同管理平臺提升了項目管理水平，優化了資源分配效果，提高了工程質量與標準化，降低了施工成本，增強了群體建筑機電安裝工程施工的安全性和有效性。