BIM在机电安装工程中应用浅析

向晓红

（中建四局六公司 安徽合肥 230000）

BIM在国内正在快速推广发展，逐渐发展为工程管理的一个重要组成部分，而在西方发达国家BIM已经掀起滚滚浪潮。国内最著名的BIM项目之一“上海中心”，给我们树立一面BIM应用大旗。住建部《2011～2015年建筑业信息化发展纲要》“十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。到2017年，大部分省市均已从政府层面推动发展BIM技术、倡导BIM应用。目前公司投标的几个机电综合项目，业主已经明确要求提供BIM建模和相应的技术方案，而已经开工的恒大项目已正式组建了BIM小组进行施工阶段的全面管理。

由于机电工程由建筑电气工程，建筑给排水及采暖工程，通风与空调工程，建筑智能化等分部分项工程组成，系统多、管线、管道密集，且业主对空间最大化利用也成为常态。现在机电施工企业工程成本的控制，很多仍然是预算人员用计算机辅助统计工程量，项目技术人员依据平面图编制施工组织设计，施工人员按平面图进行现场作业指导，施工班组按平面图进行放线安装，各个环节没有有机的关联起来。机电工程安装施工中如何利用BIM技术去进行管理，主要从以下几个方面来分析：①利用BIM3D建模深化设计图纸，减少返工率；②结合模型制定合理的施工方案和交底，提高施工质量、缩短施工期；③利用BIM模型（BIM5D应用）软件统计出工程量，制定控制目标；④跟踪现场工程进度，动态控制闭环控制（PDCA）。

1 利用BIM3D建模深化设计图纸，减少返工率

目前机电工程施工设计图仍然是2D平面图的蓝图方式，施工企业在前期读图时，多数仅能发现图纸设计中大问题和部分小问题。后期随着工程施工开展，逐渐才会发现其他问题，造成不必要的返工。在大型的机电安装工程中，由于中央空调、通风排烟管道、电气、给排水、智能化等一应俱全，而在一些设备集中的地下室、管井、管廊中更是管线设备密集，管线间、管线与设备间更是经常交叉矛盾打架，极易造成返工。幸运的是现在我们有了BIM，这些问题就可以尽可能的避免。

组织BIM制作技术人员和机电专业技术人员，建立机电工程3D/5DBIM模型，这构建过程就是对工程进行了一次全面的施工模拟。可以直观具体、清楚的发现设计图纸的问题，对发现的设计问题进行分类整理，与业主、设计进行沟通会审，解决设计问题。在BIM模型建立后，机电各专业（电气、给排水、暖通等）技术人员进行综合图的绘制，分析管线布置的合理性；分析管线碰撞和标高等参数。优化管线布置、规避碰撞、合理调整原设计参数，形成深化设计图纸。用深化图纸去指导施工，减少工程返工。

2 结合模型制定合理的施工方案和交底，提高施工质量、缩短施工期

利用深化的BIM模型成果，制定更切合实际的施工方案和技术交底，使现场操作人员清楚安装方法和步骤。BIM的一大特点是出图性很好，可以导出平面图、节点图、剖面图等各种图纸。在工程技术交底和施工中可以清楚的看到设计、安装要求、也可以三维显示完成效果图。BIM的可视化，利用BIM的漫游等功能，可以编辑出动态的可视化工程交底视频，利用视频模式，直观且高效的提高安装人员对安装工法的熟悉度。对于吊装作业等复杂的施工工法，亦可以利用动态演示进行预演，分析可能存在的不足之处，及时纠正施工工法。施工现场布置也可以利BIM进行场地划分，演练划分合理性。

机电安装工程进行调整时，利用BIM的多方协同作业特性，设计、施工、成本管理等人员均可共享BIM数据模型，及时把变更调整传递到现场施工和成本管理人员，做到各环节有机联接。现在BIM已发展了成熟的云平台和移动APP功能，可实时的传输施工现场的静态或动态信息，并关联到数据模型中，供施工管理及成本人员核查、纠偏。保证施工安装过程的质量、缩短安装工时。

3 利用BIM模型（BIM5D应用）软件统计出工程数据，制定控制目标

在采用BIM来进行数据导出时，我们先来说说BIM的核心概念——数据管理。很多人认为BIM是个3D模型软件，很多BIM的介绍也把“可视化”作为重要一环，但不准确。BIM的3D模型和Sketch up（草图大师，可以快速建模）模型有本质的不同，其模型的背后乃是非图像数据。何谓非图像数据?在Sketch up里，我们定义一堵墙，用多个不同的面包围一个空间[1]。我们在BIM软件中实际是建立了一个5D模型，每一个模型构件都在建模时设置相应设计参数，可以说是构建了一个立体的可见的数据库。

机电成本测算人员利用数据接口，在BIM模型构建完成后，可导出相应电气、给排水、暖通等分部分项工程的工程据，并可以按施工区域划分分别进行导出分析，测算人工、材料、机械投入量，并制定控制目标。也可以按照实际情况按工程系统，对具体材料或设备和工程数量等进行局部统计，有效的减少工程前期算量时间，加快预算工作完成，为项目管理策划打下良好的数据基础。

对于体量较小机电安装工程，市场上为我们提供专业化的BIM算量软件（国产），完全可以由成本管理人员单独完成工料机测算，同时也可以将建好的模型提供给施工等技术人员进行分析。这类软件主要功能是工程量的统计和工料分析，并结和了工程造价软件，可以导入配套的工程造价软件中完成组价工作。如广联达安装工程BIM算量软件，鲁班安装工程BIM算量软件等。为满足工程各部门需求，软件可以通过设置一些筛选条件进行分类。材料部分可根据施工实际阶段需求，利用分享接口从BIM模型中提取相应材料数据，为工程材料招标工作，材料计划的编制提供支持。

一个完整的BIM模型，拥有该工程的全部构件数据，我们的成本管理人员，材料人员，机电施工管理人员能很方便的从BIM模型中提取需要的各种数据，制定出准确的成本管理计划、材料投入计划，人力投入计划和工期目标，形成工程的管理控制目标体系，并在实际中实现对工程过程的有效控制达到目标。

4 跟踪现场工程进度，动态控制闭环控制（PDCA）

机电安装工程管理是一个动态的过程，构建的BIM模型，需要相关技术人员及时更新工程进度数据，现场管理人员利用云平台或是移动APP实时上传进度数据，并与BIM模型进关联。而后台分析人员则按制定好的控制目标（即PLAN），进行跟踪分析，利用PDCA循环管理。PDCA循环（戴明环）作为全面工程管理体系的动态管理方法，就是要搜集大量数据资料，再运用各种管理手段和方法。全过程的动态管理活动，实质就是计划制订、调整和组织实现计划的过程，这个过程就是PDCA循环，不停地运转，围绕控制目标且到工程项目结束为止。通过这样一个闭环管理，按照制定成本材料工期管理目标（P），指导工程按计划的目标去实施（D），根据导入到BIM模型中现场完成情况，核对完成情况与目标是否一致（C），找出偏差，分析原因，调整措施（A）.

住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》“十三五”时期，全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力，建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展，初步建成一体化行业监管和服务平台，数据资源利用水平和信息服务能力明显提升，形成一批具有较强信息技术创新能力和信息化应用达到国际先进水平的建筑企业及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。建筑企业应积极探索“互联网+”形势下管理、生产的新模式，深入研究BIM、物联网等技术的创新应用，创新商业模式，增强核心竞争力，实现跨越式发展。

BIM的应用是建筑行业的一次革命，通过将工程实体的数字化建模，实时控制并达到控制目标。不仅仅是在经济上的节省，更是响应国家节能减排，减少不可再生资源不必要的浪费，减少建筑垃圾产生，减少对环境的污染，保护生态，构建绿色地球。

参考文献

[1]中国BIM培训网《BIM在西方发达国家的应用》[J].搜狐教育，2016-08-152-3.

[2]住建部《建筑业信息化发展纲要》.

[3]广联达，鲁班.BIM安装软件.

[4《]民用建筑信息模型设计标准》（DB11T 1069-2014）.

[5《]建筑安装工程施工图集》1-8册.