鐘文娟

摘? 要：近年來，大量結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、設(shè)計新穎的居住建筑拔地而起，對建筑質(zhì)量要求、使用功能要求越來越高，機(jī)電安裝工程也變得越來越復(fù)雜。機(jī)電安裝工程作為建筑施工中的重要組成部分，在長期機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理實踐中，要實現(xiàn)對全過程的施工進(jìn)度進(jìn)行最優(yōu)控制，BIM技術(shù)的提出無疑為機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理提供了新的思路和方法。因此，筆者通過實例討論BIM技術(shù)在住宅建筑機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);機(jī)電安裝;進(jìn)度管理

中圖分類號：TU976.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）06-0161-02

現(xiàn)代住宅高層建筑居多，建筑體量大，建設(shè)工程項目涉及的參建主體多、時間跨度大、信息流動大。相對應(yīng)的，其機(jī)電安裝工程系統(tǒng)較為繁雜，因為設(shè)備管線繁多，很容易出現(xiàn)管線之間互相碰撞的現(xiàn)象，不僅造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，還耽誤工程進(jìn)度，這就需要引進(jìn)一定的技術(shù)去支撐，而BIM技術(shù)的三維可視化、碰撞檢查、施工模擬、自動出圖等方面的技術(shù)應(yīng)用，充分借助于 BIM 技術(shù)處理系統(tǒng)，安排施工總量，不僅可以解決機(jī)電工程進(jìn)度管理中進(jìn)度計劃編制、過程管控、進(jìn)度優(yōu)化等現(xiàn)實問題，并采用科學(xué)合理的施工工藝和技術(shù)手段，實現(xiàn)施工進(jìn)度管理理論與方法的創(chuàng)新，也能實現(xiàn)建筑信息的集成和共享，提高項目施工效率和有效性，為解決施工過程中的信息不順暢問題提供了新的研究視角，提升整體施工效率，因此BIM技術(shù)的引進(jìn)顯得尤為重要。

1 機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性

在房屋建設(shè)管理當(dāng)中，由于自身管理方法存在的種種弊端，如：（1）施工進(jìn)度計劃編制主觀性強，缺乏科學(xué)指導(dǎo)，存在不合理性。傳統(tǒng)的工程管理中進(jìn)度計劃一般是按照現(xiàn)場工程技術(shù)人員的經(jīng)驗制定的，一旦工程進(jìn)度某個節(jié)點安排出現(xiàn)不合理的地方，就會導(dǎo)致整體工程項目的連貫性出現(xiàn)問題，影響整個工程的進(jìn)展。（2）各方溝通和銜接不暢，一個工程在實施過程中，涉及到的參與方眾多，每個參與方代表各方的利益，承擔(dān)責(zé)任不同，且各人員的專業(yè)技能素質(zhì)也不大相同，難以進(jìn)行全面的實行交流以及有效的協(xié)調(diào)，不可避免因為溝通不及時致使總體的工程進(jìn)度遭到延誤。（3）規(guī)范化和精細(xì)化管理不夠，雖然現(xiàn)階段很多企業(yè)掌握了較高的前沿技術(shù)，管理范疇也大幅度擴(kuò)展，但是管理層面上缺乏相對科學(xué)規(guī)范的管理模式。

BIM技術(shù)通過借助二維圖紙來構(gòu)建BIM模型，并結(jié)合我國相關(guān)建筑施工文件的標(biāo)準(zhǔn)，來調(diào)整整體的施工方案和計劃，然后將整體信息進(jìn)行整合后再模擬成4D畫面，使其精準(zhǔn)性大幅度提升，保證了工程質(zhì)量并且有效的縮短工期。同時，在建設(shè)施工項目當(dāng)中一旦出現(xiàn)重大的突發(fā)情況，或者發(fā)生施工和預(yù)期圖紙計劃不符的現(xiàn)象，可以利用BIM技術(shù)迅速的對施工進(jìn)程做出合理的調(diào)整，并保證相關(guān)單位能夠迅速的了解施工的具體情況。BIM技術(shù)可視性和操作性較強，其以三維動畫的形式呈現(xiàn)模型，工程人員可參考BIM模型對現(xiàn)場管道安裝實際施工情況進(jìn)行全面、仔細(xì)的審查，將管道的尺寸和方向等每一方面實行進(jìn)一步的細(xì)致，以便合理的開展項目施工。目前BIM技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)很成熟，其在機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用是十分有必要的，讓施工過程的整體計劃達(dá)到最佳狀態(tài)。

2 BIM技術(shù)在某住宅機(jī)電安裝工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用

2.1 工程概況

某住宅區(qū)工程項目規(guī)劃以住宅建筑為主，同時結(jié)合要求規(guī)劃有社區(qū)商業(yè)配套，總用地面積19621m2，總建筑面積 61456.27m2。該項目由8棟樓與一個地下車庫共同組成，該住宅區(qū)含括了框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等多種單項工程結(jié)構(gòu)類型，另外，高度變化大，從3層到22層不等。1#樓～8#樓都建在同一個地下室上，可以說基礎(chǔ)又是一個整體。該項目分開設(shè)計又相互聯(lián)系，圖紙會審難度非常大，需要審圖者具有非常專業(yè)技術(shù)水平。同時，該工程機(jī)電安裝系統(tǒng)體量大且復(fù)雜，同時由于本工程設(shè)備機(jī)房設(shè)置在地下室，大型的機(jī)械設(shè)備都要通過地下室過道進(jìn)入設(shè)備房進(jìn)行安裝，設(shè)備間和管道井內(nèi)存在很多布線，在這種管線多且復(fù)雜的情況下，如何滿足業(yè)主不影響各項功能的情況下地下室的凈空越高越好的要求呢？為了確保該項目的機(jī)電安裝在施工前對管線的布置有明確的思路，克服設(shè)備預(yù)留孔洞難以精確定位，各專業(yè)管線的綜合排布難等問題，在該項目機(jī)電安裝工程中，應(yīng)用了BIM 技術(shù)，用清晰明了的三維的管線布置圖去指導(dǎo)施工。

2.2 機(jī)電安裝模型的建立與調(diào)整

在該項目中，BIM技術(shù)應(yīng)用于電氣、給排水、暖通空調(diào)、消防、通信及建筑智能化系統(tǒng)等機(jī)電工程的安裝。本項目采用 Autodesk公司的Revit系列軟件搭建了BIM建模平臺，結(jié)合施工設(shè)計圖紙，對案例項目進(jìn)行了三維建模工作。結(jié)合本項目的工程特點，機(jī)電安裝模型主要包括：地下室部分、1～3#樓地上部分，4～5#樓地上部分，6#地上部分、7#地上部分、8#樓地上部分，合計6六部分。每部分機(jī)電安裝模型都是參照土建模型的樓層設(shè)計建立相同的樓層信息，便于后期模型的整合，而且在工程實踐當(dāng)中確保了進(jìn)度計劃信息和施工中的實際信息的關(guān)聯(lián)和匹配。

項目模型搭建完成之后，利用Navisworks軟件進(jìn)行碰撞檢測，根據(jù)以上本項目機(jī)電安裝工程特點和工程經(jīng)驗我們可以知道，該項目最容易發(fā)生碰撞的地方是其地下室部分，也是BIM技術(shù)應(yīng)用的重點和難點部分。在生成碰撞報告后，對機(jī)電管線進(jìn)行調(diào)整。另外，本工程為分專業(yè)多次管線優(yōu)化，每完成一次專業(yè)優(yōu)化后都需要進(jìn)行一次碰撞檢查，完成所有專業(yè)優(yōu)化后，對于碰撞檢查中出現(xiàn)碰撞沖突部位的管線進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。比如：該項目中暖通機(jī)房出口位置發(fā)生碰撞問題，通過組織相關(guān)工程人員相協(xié)商，適當(dāng)調(diào)高采暖管道的標(biāo)高，并按照要求重新規(guī)范消防管道的路徑。在該項目中，通過采用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查與優(yōu)化，不僅科學(xué)指導(dǎo)確定了各專業(yè)管道的最終位置和標(biāo)高，使得各專業(yè)管線的安裝滿足功能需求，避免了因為返工影響施工工期問題，還能減少原定方案中所使用管件的數(shù)量，實現(xiàn)成本的節(jié)約。

2.3 工程量精確提取

項目引入BIM技術(shù)以后，注重信息的全面采集，模型創(chuàng)建完成，根據(jù)實際情況評估其所需的材料數(shù)量，即可準(zhǔn)確快速計算工程量，提供準(zhǔn)確工程量信息，使得施工過程變得數(shù) 據(jù)化、精確化。由于BIM模型數(shù)據(jù)粒度達(dá)到構(gòu)件級，可按樓層、區(qū)域、專業(yè)等任意條件，快速生成報表，例如材料員準(zhǔn)備采購地下室 0 層機(jī)電設(shè)備材料的時候，他只要勾選我們要查看的某區(qū)域工程，然后選擇統(tǒng)計分析，軟件會自動快速的在系統(tǒng)里面提取數(shù)據(jù)，生成工程量的明細(xì)表。同時，項目管理人員可以隨時隨地統(tǒng)計某一層或某一種類構(gòu)件的詳細(xì)工程量，做到在施工過程中對材料質(zhì)量和數(shù)量的有效管控，項目進(jìn)度精細(xì)化管理也就得以實現(xiàn)。

2.4 輔助技術(shù)交底，提高施工效率

BIM軟件提供了三維查看的功能，以構(gòu)件可視化這種形式，便于現(xiàn)場施工，技術(shù)人員直接利用三維效果輔助技術(shù)交底，比如本工程中地下室人防出入口的排煙系統(tǒng)的優(yōu)化，通過BIM技術(shù)，可以直接用三維截圖，如圖1，更加形象直觀的表達(dá)變更前后管道的走向，讓溝通變得簡單，提高了技術(shù)會議工作效率，提高了交底的準(zhǔn)確度，協(xié)助技術(shù)交底。

圖1 人防出入口排煙系統(tǒng)變更前后對比圖

（左圖變更前，右圖變更后）

2.5 工期優(yōu)化

在準(zhǔn)確BIM模型，并基于精確機(jī)電設(shè)備工程量統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，對進(jìn)度計劃進(jìn)行分析優(yōu)化，下面用本項目的新風(fēng)、排風(fēng)管道安裝工程為例，工程量分為五部分，分別是2-A、2-B、1-A、1-B，1-A，通過系統(tǒng)分析，1-A施工段排風(fēng)管道安裝和 2-B 施工段排風(fēng)管道安裝可平行施工，并非絕對依次施工，由此加快施工進(jìn)度。同時，新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)工程施工圖紙已經(jīng)組織相關(guān)人員進(jìn)行多次交底，并運用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬與碰撞檢查，已確定有限的調(diào)整對施工進(jìn)度無實質(zhì)性優(yōu)化;后經(jīng)過與施工單位洽談，可對項目新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)工程技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整4名具有5年以上工作經(jīng)驗新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)工程師參與，有效此提升施工效率，縮短工期。

2.6 應(yīng)用效果分析

BIM建模過程中，BIM工程人員不僅要熟練快速的運用BIM進(jìn)行繪圖，同時掌握管線綜合排布技能和施工管理技能，通過建模過程不斷發(fā)現(xiàn)問題，BIM技術(shù)的作用不僅僅是一個繪圖工具，更重要的是一種先進(jìn)管理方式，實現(xiàn)了對復(fù)雜施工環(huán)境的有效預(yù)測，在施工之前對施工效果進(jìn)行模擬，保證高質(zhì)量高效地完成本次機(jī)電工程安裝任務(wù)，并有效解決管道碰撞等問題。

該項目中，由于引入BIM技術(shù)，對所建立的模型進(jìn)行各種有效碰撞和優(yōu)化，提供了直觀有效的三維可視圖，大大提高工程安裝效率，避免不必要的返工和變更。

另外在進(jìn)行建筑信息模型創(chuàng)建時，所有模型的參數(shù)都是真實可用的信息，還設(shè)置了眾多的篩選條件，通過BIM建立的模擬模型可得知材料使用情況，為機(jī)電安裝現(xiàn)場工程師們提供了提取申請材料計劃的一種便捷方式。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合實際工程案例，結(jié)合項目的施工進(jìn)度要求，根據(jù)BIM技術(shù)對機(jī)電安裝工程檢測的碰撞情況，分析BIM技術(shù)的具體應(yīng)用及優(yōu)化效果，實現(xiàn)了機(jī)電綜合管線的優(yōu)化，實現(xiàn)管線可視化精準(zhǔn)設(shè)計，避免管線施工安裝錯誤、返工，提升項目的施工進(jìn)度，最終實現(xiàn)BIM價值最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]何關(guān)培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011：1-7.