试论BIM技术推动机电工程项目的管理升级

孔嵘

摘 要：伴随着BIM技术在机电工程项目管理中的应用，很多新的工具和概念应运而生，尤其是在机电安装工程项目管理方面的优化有明显的成效。文章主要针对电机专业的特点，通过分析建筑设计信息传递技术发展阶段，研究了BIM在电机工程项目管理中，碰撞检查和管线的综合设计、系统的平衡校核、工程量的准确计算、施工用料的精准控制以及对优化电机系统运营的维护管理五个方面的应用，对提高机电工程项目管理水平有积极的促进作用。

关键词：BIM技术；机电工程；项目管理；应用

中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0133-01

随着经济水平的不断提高，人们越来越对生活的追求也越来越高，对建筑功能和舒适度的要求也越来越严格。为了满足人们日益增长的物质需要，对现代建筑机电设备安装工程设计标准不断提高，设计的内容由简单到复杂、繁多方向发展，在建筑总造价中的比例不断上升，因而，对相应的机电工程项目管理水平要求越来越高。

传统的管理模式采用二维CAD技术在设计、建造以及运营阶段都不能满足复杂管理的需要。BIM技术在机电工程项目中的应用对优化机电安装工程项目有积极的影响，为其带来了新的工具和理念。

1 建筑设计信息传递技术的三个发展阶段

作为工程项目设施实体与功能特性的数字化表达，BIM以三维数字技术为基础，BIM是集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，称为“建筑信息模型”，是“Building Information Modeling”的英文首字母缩写。能够完整描述工程对象，连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程以及资源，利用数字信息化技术，管理和协调前期的项目设计、中期的工程施工、后期的运营维护，才称得上是一个完整的信息模型。

众所周知，建筑在设计阶段、建造阶段以及运营阶段都是以3D状态存在的。然而，随着建设技术的不断提高，从设计的构思到实体形成的传递过程经历了三个阶段的发展变化。

1.1 从三维构思到三维轴测图再到三维建筑实体的发

展阶段

三维构思指的是建筑师将设计的建筑形象和结构在头脑中加以想象。三维轴测图指的是建筑师将自己对建筑的三维构思通过三维轴测图表达出来。三维建筑实体指的是，建筑师将以三维轴测图的形式不能够表达或者表达不清的信息通过言语描述来传递。

1.2 从三维构思到二维图纸再到三维建筑实体的发展

阶段

从三维构思，到二维图纸，再到三维建筑实体的发展阶段是当前信息传递的主要形式，我国的建筑业长期处在这一发展阶段。2D图纸和文字是设计人员之间、建造方和业主和监理之间、设计方和业主及监理、设计方和建造方之间进行信息传递的主要形式。基于2D图纸的项目信息传递如图1所示。

1.3 从三维构思到BIM模型再到三维建筑实体的发展

阶段

从三维构思到BIM模型再到三维建筑实体的信息传递形式，建筑师们能够基于业主的要求，直接对3D模型进行设计，并且直观地检查“错、漏、碰、缺”，有助于各专业人员之间的交流、理解，是现阶段建筑行业的发展目标。根据自身需求，后续参与方使用各个参与方输入自己需要输入的信息，保证信息入口的一致性。一方面避免了错误发生的可能，另一方面节省了重新输入的成本。与传统的形式相比，该阶段的信息传递形式存在很大的差异，基于BIM的项目信息传递形式如图2所示。

2 机电安装工程中BIM技术的具体应用

从机电安装施工领域上看，BIM技术在电力工程项目管理中的应用主要表现在碰撞检查和管线的综合设计、系统的平衡校核、工程量的准确计算、施工用料的精准控制以及对优化电机系统运营的维护管理五个方面。

2.1 碰撞检查和管线的综合设计

随着电力、通信、数据、空调、智能以及安全等技术在建筑领域的广泛应用，电机工程的复杂性呈几何级数而随之递增。目前，在电机安装工程实际施工的过程中面临的艰巨任务是实现安装空间的合理利用，实时地配合土建和装修专业。BIM技术的采用不仅满足了系统使用和各种国家规范的要求，还在综合考虑预留足够的检修空间和支吊架的制作和安装的情况下，避免使用多余管件，减少系统的阻力，综合布置管线，合理利用空间。

2.2 系统的平衡校核

机电设备的使用效果和设计选择的产品参数是目前业主方最关注的问题。因此，在机电安装工程中，深化设计三维制作出BIM模型是一个不错的选择。作为一个参数化的模型，BIM模型是真实系统在电脑中的虚拟反应。通过BIM模型，能够对设备、管道、部件均包含完整的数据信息，例如：系统最不利环路、原始设计所选设备的参数能否满足使用的要求等系统数据进行校核。

2.3 工程量的准确计算

依靠人工根据图纸进行测量统计的传统工程量，一方面需要大量的人工消耗，另一方面易引起手工计算的差错。以先建好的工程信息模型为基础，BIM模型借助一个富含工程信息的数据库，保证了所提供工程管理需要的工程量信息的真实性，相关人员利用信息平台能够快速统计、分析各种材料，实现了工程量与设计图纸的一致性。

在机电安装工程中，除了管道部件，还有各类机电设备，源自于真实厂家产品数据库，大量的机电设备和各类管道部件都是采用专业三维机电深化设计软件搭建的BIM模型。因此，BIM模型具有快速统计项目工程量信息的优势。一方面能够快速、准确地评估由业主和建筑方所引起的成本变化，另一方面减少管理人员大量简单重复的劳动。

2.4 施工用料的精准控制

通过BIM数据库信息平台，可以对施工用料数量进行快速、准确的提取，并且提供准确的数据支持为制定采购计划和施工现场限额领料，因施工用料申报不准确而导致的仓库积压、工期延误以及资金占用等问题的出现明显减少。BIM技术在大型项目中，能够分层、分区域提取用料量，用料卸货到料地点能够一次性到位，避免了二次搬运的工作，降低二次搬运的费用。

2.5 优化电机系统运营的维护管理

在建筑生命周期的运营管理阶段，利用BIM技术，通过数字仿真模拟机电系统的真实信息的内涵，不仅包括采购信息、施工单位、导线的耐火等级、构件的使用年限以及阀门采购厂商等在内的非几何信息，还是几何形状描述的视觉信息，所建立的虚拟机电系统，能够对大楼里的任何设备以及相关信息进行快速查询，并及时地维护，从而降低维护成本。

3 结 语

本文主要针对机电安装工程项目特点，从碰撞检查和管线的综合设计、系统的平衡校核、工程量的准确计算、施工用料的精准控制以及对优化电机系统运营的维护管理五个方面的应用进行讨论。此外，在机电安装的工程中，还有普遍适用于各个专业的预制构件、施工模拟以及进度控制等多领域的应用。在实际工程中，要想利用BIM技术实现机电工程项目的管理升级，可以综合考虑项目的情况、施工周期、参建单位技术力量等，对不同层面的应用内容进行安排。

参考文献：

[1] 陈学华.BIM技术推动机电工程项目管理升级[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（31）.

[2] 赵玉军.BIM技术在地铁机电工程项目管理中的应用及作用[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（17）.

[3] 李报春.BIM技术在机电工程施工中的应用[J].安装，2014，（6）.

[4] 吴艳辉.浅析机电工程项目管理发展[J].华章，2014，（10）.