黃 德

(華潤有限公司，廣東 深圳 518000)

BIM技術(shù)指利用建筑物的各項(xiàng)參數(shù)信息構(gòu)建數(shù)字模型，通過對該模型進(jìn)行分析來完成施工圖紙繪制等準(zhǔn)備工作的技術(shù)。在機(jī)電施工中，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠輔助施工人員高效完成施工任務(wù)，有助于推動施工活動的安全進(jìn)行。為此，施工單位需加強(qiáng)對BIM技術(shù)的研究，針對其中存在的不足進(jìn)行改正，從而有效提高BIM技術(shù)的應(yīng)用效果，為機(jī)電施工質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 有助于協(xié)同作業(yè)的落實(shí)

現(xiàn)階段，建筑行業(yè)科學(xué)技術(shù)水平逐漸提升，市場對建筑工程的品質(zhì)要求也更加復(fù)雜，這使得建筑形態(tài)愈發(fā)向著多元化發(fā)展。在這種環(huán)境下，傳統(tǒng)的二維CAD圖紙已無法滿足當(dāng)前建筑企業(yè)對設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)的工作要求[1]。為此，技術(shù)人員需借助BIM技術(shù)，結(jié)合工程項(xiàng)目的各項(xiàng)信息，構(gòu)建可視化的三維建筑模型，并在其中添加相應(yīng)的數(shù)據(jù)與行為模型。從具體表現(xiàn)來看，BIM技術(shù)核心在于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)資源形成的數(shù)據(jù)庫，以便設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)方案時(shí)隨時(shí)調(diào)動該數(shù)據(jù)庫查找自己想要的信息，進(jìn)而對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而使其滿足工程的建設(shè)需求[2]。其中，在制作建筑模型時(shí)，模型中的信息除了要對工程項(xiàng)目的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及參數(shù)等進(jìn)行描述外，還需要包括完整的工程信息描述。此外，BIM建筑模型具有整體性，內(nèi)部各個(gè)構(gòu)件之間存在較強(qiáng)的聯(lián)系。這使得一旦有構(gòu)件的信息發(fā)生了變化，與其發(fā)生關(guān)聯(lián)的構(gòu)件參數(shù)也會隨之發(fā)生變化。另外，在生命周期的不同階段，技術(shù)人員也可以對建筑模型的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并利用BIM系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的輸入、更新、共享的工作，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)。

1.2 有助于提高現(xiàn)場管控的效果

一般情況下，機(jī)電施工因其涉及的專業(yè)內(nèi)容相對較多，使得現(xiàn)場往往由不同的施工單位負(fù)責(zé)，這給機(jī)電施工的有序進(jìn)行造成了阻礙[3]?，F(xiàn)階段，對項(xiàng)目進(jìn)行分包已成為各施工單位在執(zhí)行工程量較大項(xiàng)目建設(shè)時(shí)的首要方式。但這一現(xiàn)象的發(fā)生也會使得施工單位無法對現(xiàn)場情況實(shí)施良好的控制，常有各分包單位受自身利益需求的影響而各自為政的現(xiàn)象發(fā)生。為此，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決這一問題。在該技術(shù)的支持下，施工單位能夠?qū)Ω鞣职鼏挝贿M(jìn)行統(tǒng)一管理，再利用科學(xué)合理的分包方式，使機(jī)電施工能夠得到穩(wěn)步運(yùn)行，對各分包單位的管控效果也得以提升。

1.3 有助于提升三維模型的直觀性

在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，技術(shù)人員首先根據(jù)建筑參數(shù)創(chuàng)設(shè)三維模型，再在具體的施工前，利用該模型實(shí)行虛擬施工操作，能夠?qū)⑹┕み^程中可能發(fā)生的情況全面反映出來，以便相關(guān)人員根據(jù)虛擬操作結(jié)果制定相應(yīng)的問題處理預(yù)案[4]。通過這種方式，當(dāng)有施工問題發(fā)生時(shí)，現(xiàn)場人員能夠及時(shí)對其進(jìn)行處理，有助于推動協(xié)調(diào)管理實(shí)效性的提升，也有利于對施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)。基于當(dāng)前機(jī)電工程內(nèi)部的各管線的排布方式，在進(jìn)行機(jī)電深化設(shè)計(jì)的過程中，工作人員也可以利用創(chuàng)建BIM模型的方式，對現(xiàn)場目標(biāo)區(qū)域的管線布設(shè)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并對各專業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行充分考慮。同時(shí)，還需要根據(jù)相關(guān)要求對各環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范。在建設(shè)BIM模型時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循部件命名的規(guī)則，對不同的設(shè)備、管件進(jìn)行準(zhǔn)確命名[5]。特殊情況下，需對施工區(qū)域內(nèi)相同的管線進(jìn)行區(qū)分。此外，一般而言，設(shè)計(jì)人員不應(yīng)當(dāng)分開進(jìn)行BIM模型建設(shè)，究其原因，不同團(tuán)隊(duì)對設(shè)計(jì)意圖的理解存在偏差，很容易導(dǎo)致最終的設(shè)計(jì)結(jié)果出現(xiàn)差錯(cuò)。

2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 可視化

從實(shí)際應(yīng)用效果來看，BIM技術(shù)具有一定的可視化特點(diǎn)。對傳統(tǒng)的建筑機(jī)電工程建設(shè)來說，技術(shù)人員主要通過CAD軟件來繪制平面建筑圖形，再從不同的角度對構(gòu)件的具體參數(shù)進(jìn)行合理展現(xiàn)。在此過程中，相關(guān)工作人員必須強(qiáng)化自身的模型思維，通過想象力完成項(xiàng)目實(shí)體形態(tài)的構(gòu)建[6]。這種方式僅適用于簡單的機(jī)電工程。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，當(dāng)下的機(jī)電工程在規(guī)模、構(gòu)造等方面相比以往有了質(zhì)的提升，工程復(fù)雜度愈來愈高，圖紙繪制也愈發(fā)困難。為此，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠輔助技術(shù)人員構(gòu)建三維模型，從而將工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的工程狀態(tài)，有助于改善傳統(tǒng)平面圖紙存在的不足，進(jìn)而為工作人員提供有效的參考依據(jù)，機(jī)電施工也得以有序進(jìn)行。如圖1所示，在BIM技術(shù)的支持下，技術(shù)人員可以通過這種3D化的方式對現(xiàn)場情況加以把控，并能對施工過程中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析研究，以保證機(jī)電施工的有序進(jìn)行。

圖1 機(jī)電施工三維模型

2.2 協(xié)調(diào)性

對機(jī)電施工而言，其除了需要滿足本專業(yè)的工作需求外，還需要與土建、安裝等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行配合。從建筑工程整體施工情況來看，圖紙的繪制需要進(jìn)行多方協(xié)調(diào)才能完成。且在機(jī)電安裝的過程中，技術(shù)人員應(yīng)盡量減少與其他專業(yè)出現(xiàn)爭議。此外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn)機(jī)電安裝工序的協(xié)調(diào)配合，進(jìn)而有效解決施工過程中存在的問題，并能對工程進(jìn)度進(jìn)行合理的規(guī)劃協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)電施工的穩(wěn)定進(jìn)行。

2.3 安全性

在施工前，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以輔助技術(shù)人員對現(xiàn)場施工的方案進(jìn)行碰撞檢查，進(jìn)而使工作人員對實(shí)際施工過程中存在的不足進(jìn)行明確，并及時(shí)對施工方案進(jìn)行調(diào)整，防止對具體的施工活動造成影響。另外，由于機(jī)電安裝設(shè)計(jì)的管道數(shù)量較多，一旦其中存在碰撞現(xiàn)象，就會給工程質(zhì)量、進(jìn)度等造成嚴(yán)重的影響。為此，通過BIM技術(shù)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行碰撞檢查，能夠進(jìn)一步提升布置效果。此外，在對管線空間布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，技術(shù)人員還可以通過對安裝高度進(jìn)行調(diào)整等方式，對其中存在的沖突問題進(jìn)行規(guī)避，避免發(fā)生返工現(xiàn)象，這也會給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。

3 BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用研究

3.1 在機(jī)電施工管理中的應(yīng)用

通過以往的應(yīng)用效果可知，BIM技術(shù)在機(jī)電施工中常被用于技術(shù)手段，主要通過提升企業(yè)形象、解決技術(shù)問題及改變管理流程等方式發(fā)揮自身的效用。然而，隨著時(shí)代的發(fā)展，當(dāng)前的機(jī)電施工工程中對BIM技術(shù)的應(yīng)用更主要在于解決現(xiàn)場的施工問題。這一現(xiàn)象的發(fā)生原因如下。第一，施工單位對BIM技術(shù)的認(rèn)知不足，僅看到了其在解決機(jī)電施工問題上發(fā)揮的價(jià)值；第二，部分施工單位管理者未及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的思想觀念，對人工操作在機(jī)電工程建設(shè)中的重要性過于推崇，沒有進(jìn)行正確的判斷、選擇，進(jìn)而導(dǎo)致BIM技術(shù)無法發(fā)揮自身的管理作用。從實(shí)際管理效果來看，若施工單位未將BIM技術(shù)作為管理方式，就無法對工程進(jìn)度、成本等進(jìn)行高效控制，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益的提升受到阻礙。因此，施工單位需要采取適宜措施，以管理手段發(fā)揮BIM技術(shù)的效用。為達(dá)成這一目標(biāo)，施工單位首先需要轉(zhuǎn)變自身的僵化思想，通過將機(jī)電施工涉及的各項(xiàng)內(nèi)容納入BIM技術(shù)的管理流程中，利用該技術(shù)對施工現(xiàn)場實(shí)施有效管理，推動機(jī)電施工的有序進(jìn)行。

3.2 在材料用量統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

在應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑模型的過程中，技術(shù)人員需對其中的各項(xiàng)元素進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，并在模型繪制結(jié)束后，根據(jù)實(shí)際的建設(shè)需求對各施工環(huán)節(jié)所需的材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而有效縮短前期計(jì)算工作的周期，提高預(yù)算工作的效率，為后續(xù)項(xiàng)目管理的高效運(yùn)行提供保障。同時(shí)，在建筑模型中，技術(shù)人員還可以對某些條件進(jìn)行篩選，以滿足不同的建設(shè)需求。且在不同施工階段，后勤部門可以根據(jù)其具體需求來操作模型，從而獲取相應(yīng)的材料數(shù)據(jù)。通過這種方式，物資招標(biāo)工作得以順利進(jìn)行，還能為庫房設(shè)置與材料進(jìn)場計(jì)劃的制定提供保障。另外，在過去的工作過程中，常有憑借個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)備施工、材料領(lǐng)用等問題，導(dǎo)致機(jī)電施工的有效性相對缺乏。由此，當(dāng)BIM技術(shù)得到應(yīng)用后，管理人員就可以對材料計(jì)劃、設(shè)備施工、人員安排等進(jìn)行精細(xì)化管理，從而有效提高施工過程控制的有效性，進(jìn)而大大提高機(jī)電施工管理的效率。

3.3 在造價(jià)管控中的應(yīng)用

在機(jī)電施工過程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用還可以輔助管理人員對工程造價(jià)進(jìn)行管控。首先，施工單位通過BIM技術(shù)系統(tǒng)中自帶的造價(jià)軟件，根據(jù)預(yù)先構(gòu)建完成的建筑模型開展“框圖出價(jià)”工作。通過這種方式，可以編制科學(xué)合理的工程造價(jià)，進(jìn)而提高施工單位對造價(jià)控制的精確度；其次，在機(jī)電施工過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)可以輔助管理者對工程資金進(jìn)行跟蹤管理，并通過及時(shí)更新等方式，使工程造價(jià)得到有效管控；最后，對機(jī)電施工過程中存在的設(shè)計(jì)變更現(xiàn)象，BIM技術(shù)會自動對變更部分進(jìn)行造價(jià)計(jì)算，當(dāng)有超出合理范圍的造價(jià)結(jié)果時(shí)，系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)。由此，企業(yè)可以對該變更現(xiàn)象進(jìn)行處理，直至變更造價(jià)達(dá)到合理范圍后才會停止。在這種方式的保護(hù)下，機(jī)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益能夠得到最優(yōu)化保障。

3.4 在施工設(shè)計(jì)規(guī)劃中的應(yīng)用

在機(jī)電工程施工過程中，任一施工環(huán)節(jié)的效果均有可能對工程整體質(zhì)量造成影響，且在機(jī)電工程的后期應(yīng)用中，由于電氣項(xiàng)目具有時(shí)效性較低的問題，使得其很容易引發(fā)停電、停產(chǎn)等問題，進(jìn)而給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，由于排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠規(guī)范，導(dǎo)致建筑內(nèi)部設(shè)備極易被水浸泡而發(fā)生故障。為此，管理人員可利用BIM軟件，根據(jù)工程要求構(gòu)建BIM模型。在此過程中，由于工作人員在進(jìn)行協(xié)調(diào)安裝時(shí)常會應(yīng)用加成直觀及直角彎頭等材料，使得管理人員需定期對施工現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量檢查，并在開展工程施工設(shè)計(jì)的過程中，根據(jù)原有的CAD圖紙對工程量進(jìn)行科學(xué)管理控制。此外，在實(shí)施數(shù)據(jù)采集時(shí)，BIM技術(shù)的應(yīng)用也可以進(jìn)一步提升成本控制操作的實(shí)效性，進(jìn)而使機(jī)電工程的整體質(zhì)量得到保障。

4 結(jié) 語

在當(dāng)前的機(jī)電工程施工過程中，施工單位需加強(qiáng)對BIM技術(shù)的研究，采取適宜的措施提高其應(yīng)用效果，從而輔助工程施工的有序進(jìn)行，為后續(xù)工程建設(shè)提供保障。由此，本文對BIM技術(shù)在機(jī)電施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究，首先對BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了該技術(shù)在機(jī)電施工管理、材料用量統(tǒng)計(jì)、造價(jià)管控、施工設(shè)計(jì)規(guī)劃的應(yīng)用措施，以充分發(fā)揮BIM技術(shù)的效用。