劉龍耀

【摘 要】在國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展和人口不斷增長(zhǎng)的影響和帶動(dòng)下，我國(guó)的建筑行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的大好時(shí)期，建筑的工程數(shù)量和規(guī)模逐年擴(kuò)大。機(jī)電工程是建筑工程中不可或缺的部分，機(jī)電工程的施工效率和施工質(zhì)量與建筑項(xiàng)目有著直接的關(guān)聯(lián)。在建筑機(jī)電工程建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)可以提升機(jī)電工程的施工效率和工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】BIM；機(jī)電安裝工程；運(yùn)用

引言

建筑信息模型（BIM）技術(shù)，是將現(xiàn)代工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中運(yùn)用的三維數(shù)字仿真技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的成果。BIM技術(shù)在西方已趨于成熟，但我國(guó)正處于起步階段，現(xiàn)階段我國(guó)各級(jí)政府也都在大力推廣和普及這項(xiàng)技術(shù)。BIM技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，可將原本只能通過(guò)CAD進(jìn)行二維表達(dá)的安裝圖紙進(jìn)行三維可視化仿真模擬，在設(shè)計(jì)階段、施工實(shí)施前利用施工模擬，提前查找發(fā)現(xiàn)原來(lái)只有在安裝施工過(guò)程中才能發(fā)現(xiàn)的管線碰撞等問(wèn)題，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)、改進(jìn)施工方案，減少甚至消除機(jī)電安裝中出現(xiàn)的“錯(cuò)、漏、碰、缺”問(wèn)題，最大限度地突破施工難點(diǎn)。

1 BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)的具體含義為，將建筑設(shè)計(jì)和施工等階段（包括籌辦、設(shè)計(jì)、動(dòng)工、運(yùn)作等）的工程信息、建筑數(shù)據(jù)集成到同一模型當(dāng)中，以便在施工過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行參考與運(yùn)用，達(dá)到提升業(yè)內(nèi)工作效用與最終效果的目標(biāo)。借助三維數(shù)字技術(shù)，工程單位能夠收集工程所需要的數(shù)據(jù)并對(duì)建筑物的實(shí)際信息進(jìn)行模擬，最終建立協(xié)調(diào)統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)是三維數(shù)字技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程中的直接運(yùn)用，可減少工程所耗的資金，減輕對(duì)環(huán)境的污染，為工程如期竣工提供保證。

2建筑機(jī)電施工安裝工程中BIM的運(yùn)用

2.1碰撞檢測(cè)

空間上錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)，完全突破了二維圖紙的空間概念，必須借助BIM三維模型來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，才能更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證施工圖紙的正確性。在機(jī)電安裝工程中，碰撞檢測(cè)主要是為了發(fā)現(xiàn)并糾正施工圖中存在的各類管線、設(shè)備之間的相互干擾和“打架”的空間位置沖突問(wèn)題。碰撞檢測(cè)根據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤的類型，可以分為硬碰撞、軟碰撞（間隙碰撞）和構(gòu)件重復(fù)等三類。兩個(gè)及以上的機(jī)電構(gòu)件在空間位置上出現(xiàn)了相交、包含的情況被稱為硬碰撞，兩個(gè)及以上的機(jī)電構(gòu)件在空間上未發(fā)生相交、包含關(guān)系，但是相互之間的間距小于某一預(yù)設(shè)值的時(shí)候，這種情況被稱軟碰撞（間隙碰撞）。機(jī)電設(shè)備及管道間按照規(guī)定都必須預(yù)留足夠的空間用于安裝及日后檢修更換，間隙碰撞檢測(cè)的作用就是確保各類構(gòu)件都能留出足夠的空間。機(jī)電構(gòu)件在三維模型建立過(guò)程中發(fā)生多次繪制，導(dǎo)致構(gòu)件在空間上完全重疊的情況被稱為構(gòu)件重復(fù)。構(gòu)件重復(fù)在專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間建模時(shí)都會(huì)出現(xiàn)，例如電纜橋架在多個(gè)電氣專業(yè)圖紙中都有顯示，工作人員可能會(huì)在每個(gè)電氣專業(yè)圖紙中均繪制一遍電纜橋架，在最后模型整合時(shí)就會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件重復(fù)情況的發(fā)生。構(gòu)件重復(fù)會(huì)影響后期模型算量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 BIM技術(shù)在管線安裝與建筑安全施工中的應(yīng)用

除了前文提到的在工程施工技術(shù)設(shè)計(jì)和各項(xiàng)方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用之外，BIM技術(shù)在管線安裝與建筑安全施工中也發(fā)揮了重要的作用。BIM技術(shù)可以為施工單位提供有效的關(guān)于施工安全方面的信息。比如，技術(shù)人員可以在三維建筑信息模型上將施工過(guò)程中可能存在安全隱患的地方用不同的記號(hào)進(jìn)行標(biāo)注。這樣一來(lái)，施工人員在進(jìn)行施工的時(shí)候不但可以提高自身的安全意識(shí)采取一些保護(hù)性措施，而且可以及時(shí)的對(duì)標(biāo)注地區(qū)進(jìn)行安全排查，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置一些安全設(shè)施，降低安全事故發(fā)生的概率。另外，BIM技術(shù)還能夠應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)和監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合，當(dāng)檢測(cè)到施工過(guò)程當(dāng)中的某一環(huán)節(jié)存在安全隱患時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)通過(guò)發(fā)出警報(bào)信號(hào)的形式來(lái)提醒施工人員注意現(xiàn)場(chǎng)安全。因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑機(jī)電工程當(dāng)中，既節(jié)省了施工單位的時(shí)間和精力，又有效的提高了施工作業(yè)的安全系數(shù)。

2.3模型建立

BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑機(jī)電施工安裝工程中通常表現(xiàn)為下列兩種形式。（1）重復(fù)建模法。采納設(shè)計(jì)人員提供的平面設(shè)計(jì)圖紙，然后運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建出相應(yīng)的三維立體模型。這是當(dāng)前適用程度最高、應(yīng)用范圍最廣的BIM技術(shù)建模方式。其最大的缺陷在于施行程序較為復(fù)雜。（2）直接建模法。利用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)的初級(jí)階段就開(kāi)始開(kāi)展建模工作，正式施工后直接將已有模型引入到工程模型中。這一方法的優(yōu)點(diǎn)在于省去了重復(fù)建模的步驟，缺點(diǎn)在于需要落實(shí)軟件的交接與轉(zhuǎn)換工作，復(fù)雜度較高、難度較大。不論選用哪一種形式進(jìn)行建模，都會(huì)有將BIM信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化的過(guò)程。因此，BIM模型內(nèi)信息數(shù)據(jù)的更新與修訂工作必須要貫徹到建筑機(jī)電施工安裝工程的始末，保證數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)信息的完整性與實(shí)效性。

2.4工程現(xiàn)場(chǎng)管理

BIM技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程應(yīng)用的過(guò)程中，其范圍是非常廣的，工程現(xiàn)場(chǎng)管理就是其中的一個(gè)，具體的應(yīng)用從以下幾點(diǎn)展開(kāi)：（1）將智能手機(jī)和平板電腦與BIM技術(shù)結(jié)合，實(shí)時(shí)掌握工程現(xiàn)場(chǎng)安裝的情況，獲取現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)和參數(shù)，并且將識(shí)別的數(shù)據(jù)和信息輸入到模型中，分析其管理存在的問(wèn)題，提出有效的解決方案，保證建筑機(jī)電安裝工程現(xiàn)場(chǎng)的管理水平。（2）BIM技術(shù)可以對(duì)工程量進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)，并且合理的安排工作人員，避免頻繁的發(fā)生工作人員調(diào)動(dòng)，影響安裝工程的進(jìn)度。另外，會(huì)加強(qiáng)各個(gè)安裝環(huán)節(jié)的銜接性，確保工程可以穩(wěn)定、有序的展開(kāi)。（3）將各項(xiàng)故障報(bào)告資料、檢驗(yàn)報(bào)告、以及工程安裝環(huán)節(jié)清單等方面，添加到三維模型中，可以更加直觀分析建筑機(jī)電安裝工程現(xiàn)場(chǎng)的情況，分析其中是否存在管理問(wèn)題。另外，BIM技術(shù)具有良好的兼容性，可以將一些設(shè)備、材料的型號(hào)、功率、性能、廠家等方面信息，進(jìn)行整理、歸納和存儲(chǔ)，為工作人員在數(shù)據(jù)和信息查找方面，提供了便利的條件。

2.5 BIM技術(shù)在工程成本管理中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈程度的提升，建筑工程企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，除了要提升建筑工程的質(zhì)量之外，還需要對(duì)工程的成本進(jìn)行控制。在這樣的情況下，建筑工程企業(yè)對(duì)于成本管理的工作更加重視。通過(guò)使用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將不同造價(jià)管理階段的成本管理工作整合起來(lái)。（1）造價(jià)管理的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段。在造價(jià)管理的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，主要列出了建筑機(jī)電安裝工程的預(yù)算。利用BIM技術(shù)，能夠在模型中直觀的看到工程的總量清單，也能夠查看到具體工程的參數(shù)以及設(shè)計(jì)參數(shù)。結(jié)合預(yù)算技術(shù)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑機(jī)電安裝工程整體預(yù)算的確定。在基于BIM技術(shù)的軟件平臺(tái)中，包含著統(tǒng)計(jì)程序，相關(guān)工作人員能夠更加快速準(zhǔn)確的完成統(tǒng)計(jì)。另外，結(jié)合基于BIM技術(shù)的預(yù)算軟件中包含的3D布爾運(yùn)算，以及依照實(shí)際工程進(jìn)行折減的功能，能夠使計(jì)算出的工程量與實(shí)際的工程量更加貼近。（2）造價(jià)管理的管理運(yùn)營(yíng)階段。通過(guò)在造價(jià)管理的管理運(yùn)營(yíng)階段使用BIM技術(shù)，能夠?qū)ㄖC(jī)電安裝工程中不同環(huán)節(jié)的不同階段的工程量進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算。當(dāng)建筑機(jī)電安裝工程中的工程量發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)調(diào)整基于BIM技術(shù)建立起的模型中的各項(xiàng)參數(shù)，就能夠同時(shí)完成對(duì)于原有工程造價(jià)的更改與計(jì)算。另外，通過(guò)使用BIM技術(shù)，能夠?qū)Σ煌蚣軋D下的造價(jià)進(jìn)行核算，并依照特定的條件確定不同階段下的工程造價(jià)，整體的提升了建筑機(jī)電安裝工程造價(jià)管理的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑機(jī)電安裝工程中，能夠有效提升工程管理的品質(zhì)，提高施工項(xiàng)目的總體成效。

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（作者單位：中建八局第一建設(shè)有限公司）