浅谈BIM技术对机电安装监理的影响

王海江 张明

摘要：本文通过对某中心广场项目精装修中BIM技术的使用情况进行叙述介绍了其相关的的原理，并通过结合施工中各环节的运用情况将其对机电安装施工中监理行为的影响进行了阐述，对于现场机电监理人员具有启发借鉴意义。

关键词：BIM 安装 监理

中图分类号：S220文献标识码： A

一、BIM含义

BIM即建筑信息模型，其英文名为building information modeling，由其英文单词的构成我们可以大致推断出其主要工作原理，即通过使用相关的专业软件对建筑内的所有构成部分赋予其相应的参数信息，直观的以三维模型进行设计修改，可运用于建筑的设计、建造、运营等整个阶段。BIM技术的核心是由计算机构建三维数据库，通过不断修改其数据信息实时掌握建筑的情况，有效的降低了项目成本，提高决策质量，加快施工进度。目前该技术已大量在学术界、建筑界及相关行业运用，取得了较大的影响力，推动整个行业的整体发展。

二、项目背景

本中心广场项目位于武汉市繁华地段，总建筑面积为24.5万平方米，其中购物中心部分为16万平方米，两栋写字楼总面积约8万平方米。由于本商场施工进度要求紧，设备管线复杂，鉴于甲方要求总包单位采用BIM技术对其进行深化设计及施工控制管理。

三、传统的机电安装管理

在传统的二维图纸设计中，都是由建筑、结构、电气、设备、机械等各专业设计图纸汇总后，再由甲方、施工方、监理及设计单位共同对其进行综合会审。由于缺少立体直观印象，各专业图纸又都是平面，对于标高不同的部分无法直观表达，往往造成多专业互相冲突，在会审修改后实际施工阶段仍会不断发现不协调部位而设计变更常以局部的形式反映出来，对整体施工环境的考虑不够完善，仍会造成其它新的冲突产生。这不仅对施工单位带来不方便，也不利于监理工作的开展和进度的把握，大量设计变更的产生对监理验收带来不便，同时不同专业图纸的审查也常常使得监理人员工作量繁重，在不同专业图纸之间反复查看验证。

图1：采用传统二维方式的综合布线图

此外，由于设计图纸多按楼层分别设计，如果想对整个楼层的某系统进行综合查验时需要不断翻看多张图纸，而时常各楼层的结构都会有所变化，往往在竖向管线上出现和结构相冲突现象，这对监理工作带来了不便。

四、运用BIM技术进行辅助施工管理

（1）进行碰撞分析，管线综合布线

传统的施工中，施工单位可能要花上万乃至上百万的代价来弥补由于设备管线、梁柱碰撞而造成的返工、改道、拆装等，而运用BIM技术可以非常容易的克服这种现象，完全避免浪费。由于BIM技术使用三维仿真将各个管线、梁柱的标高直接以立体图示表现出来，如果有碰撞可直观的发现，对于监理人员前期图纸审查及事中控制有着极大的帮助，它还能优化空间，管线排布，方便使用和维修，提高施工的质量，更有益于和业主的沟通。在本工程中可以非常清晰的看出管道和桥架的标高走线情况，通过BIM建模直接可以看出消防水管道与电缆桥架相冲突的现象，而且有部分地段梁底实际标高远低于设计标高，通过改变管道走线和翻管深化设计方案，为现场施工避免了损失。

图2：现场实物图于BIM模型图

(2)可视化协调作业，错漏区检测

由于BIM可将整个项目各专业完整清晰的表示出来，各专业可以进行协调作业，同时在一个施工区域内施工。采用事先分配好的工作集，上传各专业工作内容，即可实时的查看管线布置情况，通过三维空间模式下的可视化设计方式，排布专业管线，既可在每段工作周期内完成各专业设计的同时也实现了专业间的协调。通过可视化协调作业既避免了时间的浪费，又可以优化施工器械的使用。对于设计中的错漏区域还能够及时清晰的反映出来，直接做出修改决策，减少修改环节，节约前期工作时间，对于监理来说更是可以方便的把握各专业施工进度，协调关系，保证工程的质量。在本工程中由于业主要求施工工期很紧，电缆桥架和消防水管，风管以及供水管道同时开工，如果没有前期BIM进行的优化设计，这么多工种在同一区域根本不能同时施工，但由于它的帮助现场次序井然，各专业互相配合未出现冲突情况，使得监理人员的工作量相对减小，管理方式得到简化。

图3：运用BIM技术错漏检测修改

（3）运行机电系统计算或检测

由于BIM常用的软件如Revit MEP可直接运行系统计算，通过表格、图示简单明了的标示各设备的用电量、电压、电流等相关系统数据，为设备的定制和采购提供直观的依据，监理人员也可以通过此数据验算设计计算书和系统图，并查看设备型号等等，使得工作内容大大简化，提供效率。在本项目中设备采购通过气计算明细表验算确定，经现场实际安装调试，均选择合适。

（4）生成建筑详图与模拟施工场景

利用BIM软件可以生成各种建筑详图，包含大样图、剖面图等，它可以在改动后直接形成图纸，方便设计变更时图纸的更新，对于以后竣工等提供有效的图纸方便验收。同时利用相关软件还可以直接模拟现场施工的场景，完成项目施工进度的可视化管理，通过模拟出真实的施工场景动画，被赋予时间属性的各建筑构件思维模型能按照预计的进度逐步加入到建造施工场景中。完备的思维仿真、动画和照片一样的效果图功能能够完美展示设计的意图并仿真施工的流程，从而加深设计理解和提高可预测性。

（5）进场材料统计

通过BIM设计软件Revit MEP可将设计中的建造、结构、设备设计建模完成后都可以进行相关材料的统计并生产明细表，如门窗、管的总长等等，可以为施工的管理提供依据，对监理人员来说可对所需材料的数量、规格、型号做到心里有数，对材料的进场把关有所依据。同时，由于建模数据不断的根据现场实际情况进行改动，监理人员根据其数据了解工程进度，把握施工的效率以及前后进场材料进行相互对照。对于项目甲方及施工单位掌握材料需求也具有重要作用，方便其制定物质招标、进场和库房设置等工作。

五、BIM技术工作步骤

随着施工、工管技术的不断进步，监理人员也要与时俱进，了解学习掌握先进的技术方法是一名合格监理人员的必要素质。BIM对于机电安装具有非常高的实用价值，我们要从基本的建模学习，了解它才能更好的利用它。

其基本的工作步骤分：

（1）对项目进行策划：根据项目规模和人员数量确定协调作业的方式；确定任务的分配；组建计算机协调作业网络。

（2）前期的准备工作：对CAD图纸前期进行处理；确定管道的颜色及标注方式；制定工作计划；确定关键节点完成的时间。

（3）绘制建筑结构模型：安装楼层分配工作集，创建建筑和结构模型；确定各区域的装修方式，净空标高。

（4）绘制机电管线模型：按专业分配工作集，创建各专业的系统模型；定时于中心文件同步一次，协同解决管线碰撞矛盾。

（5）细化各部设计：在管线排布密集区域设置剖面，生成剖面图；完善各专业系统检查系统属性；通过碰撞检查发现碰撞，协调空间排布。

（6）设置出各种效果：设计过滤器，安装颜色方案分配各管线颜色；设置漫游；增加相机，生成三维视图。

（7）导出设计：设置明细表、项目、属性、计量单位等，导出明细表；导出专业平面图，管线综合平面图、剖面图、漫游及三维效果图。

（8）归档保存：整理文件，归档保存。

六、结论

通过BIM技术，施工单位可以方便的进行施工工程管理，对于甲方可以直面的了解工作状况，掌握进度，而对于我们监理人员来说更是可以大大简化工作内容，节约人员开支，提高工作效率，所以这就要求我们监理人员能够运用BIM技术，学习掌握其关键方法步骤，为监理工作带来便捷。