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摘　要:bim技術作為一種新型建筑信息化模型管理技術,應用到機電安裝工程管理中,不僅能有效控制其施工成本,更能提高整體工程質量,對于保障項目施工整體良好運行有著積極作用。鑒于此,著重分析基于BIM技術的機電安裝工程管理情況。以具體工程案例的方式了解BIM技術的實際應用情況,旨在提高BIM技術在機電安裝工程中的應用水平。

關鍵詞:BIM;安裝工程;機電設備;工程管理

0　引言

建筑信息化的高速發(fā)展,顛覆了傳統(tǒng)建筑機電安裝工程管理模式。特別是在安裝工程的施工和設計過程中,BIM技術的優(yōu)勢十分突出。通過三維可視化的方式,將傳統(tǒng)的二維模式,以三維的形式更直觀地呈現(xiàn)在技術和管理人員的面前,使之更好地對機電安裝工程中的各類管線、設備進行精準的把握。通過管線綜合排布,還能夠減少交叉碰撞的情況出現(xiàn),對于縮短工期節(jié)約成本提高效率等方面,均有著積極的作用[1]。

1　BIM技術概念界定

1.1　BIM技術介紹

BIM技術,是利用工程數(shù)字信息,對建筑進行充分完善的描述。作為一種多維模型信息集成技術,其興起應用的領域十分廣泛。目前在全國已普遍應用,為工程項目建設創(chuàng)設出了完善的協(xié)作平臺。在有效控制成本、把握工程質量等方面也有著積極的作用[2]。利用BIM技術構建的信息模型,能夠實現(xiàn)直觀的模型觀察,特別是對于機電安裝中一些含有大量管線網線等方面,可以做到清晰明確定位,還能夠對許多信息關系加以精準剖析。對提高機電安裝效率、實現(xiàn)各個項目的管理業(yè)務流程優(yōu)化等方面,有著積極作用。

1.2　施工模擬分析

在傳統(tǒng)機電安裝工程管理中,經常會出現(xiàn)銜接過渡不順暢和沖突矛盾等問題。主要是因為施工人員對于工種工序的認知不夠、無法更加清晰直觀地了解建筑施工環(huán)節(jié)和需求。發(fā)生沖突使方案會受到施工現(xiàn)場的影響,甚至會加以更改和變更,甚至造成返工等情況,加劇管理成本、影響工期。但是,在應用BIM技術進行機電安裝施工時,通過機電設備管線進行三維建模能夠實現(xiàn)內部信息的可視化,也能夠按照實際要求進行管線布置。對于信息模型中碰撞問題檢查還能夠及時協(xié)調,提高一次安裝的成功率[3]。

1.3　BIM技術在機電安裝工程管理中的價值分析

隨著我國建筑質量的不斷提高,智能化發(fā)展趨勢愈加明顯。如空調系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、高速報警系統(tǒng)等越來越多的系統(tǒng)逐漸出現(xiàn),為人們生活帶來更大的便利,無形中為機電安裝提出了更高的要求。而現(xiàn)階段機電安裝工程中,對技術水平要求更高,其系統(tǒng)設計也更加復雜,傳統(tǒng)的二維軟件繪制的機電綜合圖紙已經無法滿足管線布置的需求。因此,尤其需要引入BIM技術,對于現(xiàn)有的機電安裝所涉及到的管線進行重新的模擬,針對其碰撞情況采取有效的優(yōu)化措施。BIM技術在機電安裝施工管理時,也需要充分發(fā)揮出三維數(shù)字技術的應用優(yōu)勢,在諸多信息可視化模型構建中,為機電安裝提供更加清晰直觀的協(xié)作憑條,使之更加真實客觀地展現(xiàn)在施工人員面前,方便其對內部情況隨時查看,并作出調整改動,以保障管線施工工序進度以及安裝等施工正常進行,從而實現(xiàn)全過程的動態(tài)跟蹤管理,避免出現(xiàn)施工拆除和后續(xù)返工情況[4]。

2　基于BIM技術機電安裝工程各個階段應用情況

2.1　設計階段

設計階段一般由設計院全權負責。一種是設計人員根據(jù)自身的應用和以往的經驗,進行BIM建模設計,分別針對給排水、暖通、電氣等多個專業(yè)加以協(xié)同,如圖1所示。設計完成后,要進行管線綜合布線。這種方法直接簡便且安全高效,但對于設計人員的業(yè)務能力和以往工作經驗有著較高的要求。它需要工作人員能夠熟練掌握BIM的相關軟件,且軟件之間數(shù)據(jù)接口良好可以導入[5]。另一種是機電工程各個專業(yè)的設計人員在設計完成后,再尋求專業(yè)BIM人員展開系統(tǒng)建模。這種方式建模速度更快,但需要雙方的對接協(xié)調。而設計階段和深化設計階段BIM技術應用涉及建模和碰撞檢查,可提前修改和了解,從而避免后期施工時出現(xiàn)太多變動,致使預算金額增加[6]。設計單位可以運用BIM平臺直接設計三維圖紙,為設計進行交流和修改提供了便利。如業(yè)主也可很方便地識讀三維模型。設計師不需要為與業(yè)主進行溝通交流而將三維模型翻譯成二維的平面圖,業(yè)主也無需耗費過多精力去識讀二維圖紙。

2.2　施工階段

施工階段經過授權后,施工企業(yè)可以從BIM平臺,利用設計階段建立的項目綜合信息模型數(shù)據(jù)庫再提取需要的信息,構建工程項目綜合信息管理平臺。其優(yōu)點為:首先,方便不同階段參與進來的不同參與方獲取全面系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù),為工程施工的目標控制,提供數(shù)據(jù)支撐。其次,能夠節(jié)約成本,不斷優(yōu)化施工方案和施工安全管理計劃。不會出現(xiàn)圖紙丟失的情況,也不會出現(xiàn)設計變更后,通知各相關單位這種事情,大大減輕工作量。在施工過程中,應用BIM技術,需要提前了解施工現(xiàn)場的具體尺寸,針對尺寸進行圍護結構的模型修整,并根據(jù)投標以及業(yè)主最終確認結果綜合施工。例如,在對風機、盤管等設備進行模型替代與真實的項目一致,而在這種符合實際情況的三維模型指導下,會與施工過程中所涉及到的進度成本質量等方面信息相關聯(lián),在進行施工現(xiàn)場模擬和進度模擬時,也能夠實現(xiàn)工程項目的決策精確,減少不必要的變更并縮短工期。具體施工時,需要在工廠做好現(xiàn)場管道設備等方面的布置。

2.3　維護階段

在機電安裝工程處于運行維護階段時,需要將竣工交付時與實際項目一致的機電工程BIM模型與樓宇的自動控制系統(tǒng)相結合。在BIM技術的前期運用過程中,各個構件的信息建立完成,并且與實際信息相一致,這是運營維護階段通過BIM模型進行維護的基礎。項目的使用方或管理人員可通過BIM模型,對項目進行構件的維護。BIM技術可以利用前期在構建中植入的RFID芯片,檢測建筑物的能耗情況,并對其進行分析,找出建筑高能耗的地方,從而實現(xiàn)維護裝配式建筑綠色運營的目的。還要及時考察設備開關運行閥門開啟度,以及管線的水溫、流量等多方面的參數(shù),進行綜合策略的分析。在此基礎上,致力于節(jié)約能耗,方便能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。還要在設備端設置二維碼,通過掃描二維碼的方式,取得其相關設備參數(shù)顯示與設備相關管道的實際運行情況。在后續(xù)的運行維護階段,BIM技術的應用也需進一步挖掘。

3　基于BIM技術機電安裝工程管理案例分析

3.1　施工概況

本建筑位于某地區(qū)商業(yè)街,總建筑面積9867.83m2,建筑高度65.32m。負一層為汽車庫、設備用房和儲藏室;一、二層為商業(yè)網點,三層~頂層均為住宅。在該大樓中央設有完善的給水排水衛(wèi)生設備。確保給水安全可靠,設置獨立消防栓系統(tǒng)與自動噴水系統(tǒng)。該高層建筑中給水方式由市政外圍提供,常年使用水頭為0.25MPa,但遠不能滿足高層建筑內部用水要求。因此,要對其進行二次加壓。考慮到技術經濟條件有限,室內給水系統(tǒng)應采用分區(qū)減壓。由于該建筑共為23層,地下室有兩層,因此所選用的衛(wèi)生器具和給水配件的最大靜水壓力,均為330kPa左右。

3.2　碰撞檢查

在對基建工程進行碰撞檢查的過程中,若遇到碰撞問題,需根據(jù)管路特性加以修改,如圖2所示。修改時,要遵循先大后小的原則,即先布置較大的管徑、造價較高的管道,后布置管徑小且造價低的管道。在不影響正常功能使用下,也需要適當?shù)恼{整其管道和橋路的規(guī)格,再由冷凝排水考慮。排氣管在考慮上翻或下翻時,也要兼顧其管路的高度,更有利于排水。

3.3　凈高分析

在應用BIM技術過程中,應用三維模型也會給出一個具體的剖面圖。工作人員可以通過剖面圖進行適當調整,最大化減少施工過程中出現(xiàn)浪費。采用過濾器的方式對標高加以檢測,根據(jù)相應要求,將最低的管線標高加以設置,并對過濾器所設計的顏色進行展示。若是管線標高無法滿足相關要求時,過濾器會將設計好的顏色展現(xiàn)出來,有利于技術人員了解標高的實際情況,并做出有針對性的解決措施。

3.4　管理優(yōu)化

該機電工程項目相關負責人結合實際情況,加大人力和物力投入,招聘更多優(yōu)秀計算機專業(yè)人才對其進行建筑知識的培訓。結合所招聘技術人才的實際情況,為其安排恰當?shù)膷徫唤M成高質量技術隊伍,更好應對建筑工程團隊未來的任何項目。對于現(xiàn)有不合理技術的弊端加以改進,并對新技術進行補充,同時還注意汲取國外BIM技術的成功經驗。

4　結語

總而言之,在傳統(tǒng)建筑機電安裝工程過程中,更加側重于供水、供電等基本需求而施工。隨著現(xiàn)代化的施工成熟發(fā)展,以往傳統(tǒng)機電安裝模式和理念已經無法滿足建筑實際需求,現(xiàn)代化機電安裝工程應運而生。因此,基于BIM技術的機電安裝工程管理,今后需要朝向科學化、現(xiàn)代化、信息化的方向發(fā)展。一方面要兼顧BIM模型的直觀性方便施工,另一方面也需在引入先進技術后,減少施工難點和不必要的成本開支。在引入BIM技術后,其施工邏輯和技術方法得到進一步的突破,在未來也有著廣闊的上升空間。

作者：曾龍煒 單位：福建水利電力職業(yè)技術學院