探讨BIM技术在机电安装工程中的应用

探讨BIM技术在机电安装工程中的应用

王宵消

(南通四建集团有限公司江苏南通226000)

摘要：BIM技术的应用不但可以快速建立施工模型，进行碰撞统计，分析生产进度安排的合理性，协助进行统计算量，还可以为工程运营维护提供必不可少的数据信息。通过BIM技术在相关工程中的应用，重点介绍了BIM技术在机电安装工程的施工技术管理及成本控制中的创新作用。

关键词：建筑信息模型;机电;安装;管理;碰撞检查;成本控制

BIM是近两年来出现在建筑行业中的一个新名词。BIM技术是先进的三维数字设计解决方案，为项目的全寿命周期提供服务，帮助我们进行工程项目的设计、施工和运营管理。BIM技术是CAD后的第二次设计革命，CAD将图纸设计从手工制图带入到了电脑制图时代，而BIM技术则使图纸设计由二维设计步入了三维设计。BIM技术的应用不仅在工程的设计阶段，而是覆盖工程的设计、施工、运营维护的全过程。

一、某旧城改造项目BIM技术应用实施方案

1)BIM软件技术。软件采用LUBANBIM软件，该软件在某项目中取得了成功的应用。

2)硬件设施。项目配备了8台图形工作站、1台移动图形工作站、1台服务器，组建了千兆局域网，以及10M独立光纤。搭建了WEB服务器，业主、监理等相关方在异地可随时通过网络查看项目的BIM模型、图纸及项目相关数据。

3)人员组织及技术保证。公司成立了项目BIM技术应用的领导机构，项目部成立了BIM技术部门，在项目成立前，对工程技术人员举办了为期一个月的BIM技术应用培训，目前从事项目BIM技术模型建设和深化设计的有20余人。

为确保项目BIM技术应用的顺利实施，我公司与某软件有限公司签订了战略合作协议，就BIM模型建设及BIM技术应用提供技术支持，并合作开发基于BIM技术的现场施工管理系统，系统主要包括合同管理、物资设备管理、成本管理、进度管理、质量管理、运营维护管理等功能模块，通过项目BIM模型数据的导入，系统可对材料计划、材料领用、材料盘点、成本预结算、劳务预结算等给予精确的计算。

4)BIM模型建立及深化设计。自项目开工，项目部技术员就在此公司驻现场技术人员的指导下，将各专业图纸录入了BIM系统，建立了工程的三维模型。三维模型建立的过程中，所有构件都录入了详尽的参数:如材质、规格、型号、尺寸、位置等，所以三维模型建立后，我们也得到了整个项目标后预算的准确工程量。三维模型建立后，通过BIM系统的碰撞检测功能得出的碰撞报告，我们对各专业相互间碰撞的构件和位置有了全面的了解。然后我们依据报告对设计进行优化，通过多次调整相应构件的标高和走向，使碰撞点逐步减少直至所有碰撞点消失，我们就得到了优化设计后的三维管线综合布置图，最后我们通过BIM软件输出各专业的二维施工图指导施工。

5)物资设备管理。应用BIM技术，项目部技术员可以按工程进度需要，根据不同的区段或系统，从三维模型中快速计算出实物工程量，使材料管理精细化。随时为材料设备采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑;随时为限额领料提供及时、准确的数据支撑。项目部以BIM系统得到的实物工程量为依据，对现场材料管理实行限额领料制度。

6)动态成本管理。BIM系统可以实现项目成本的动态管理。BIM三维模型中的工程量是项目成本管理的依据，当工程发生变更时，只要技术人员改变三维模型中的构件参数，项目的工程量也会随之发生变化，项目人员就可依据变更后的三维模型对工程实现动态的成本管理。

7)基于BIM技术的施工管理。根据项目的管理要求及鲁班BIM技术的特点，对鲁班BIM施工管理系统进行优化，通过LubanMC，LubanMEP，LubanBW，LubanCAL，LubanEDS，IBAN等软件的综合应用，对施工的全过程进行管控。

8)运营维护管理。记录项目投入运行以后的状况，对工程项目整体管理工作的数据进行汇总，为业主、物业、承包商、分包商、监理机构、施工方等提供参考和分析。

通过BIM技术在劲松路2号院旧城改造项目中的应用，其价值主要体现在以下几个方面:

a．基于BIM的深化设计。一是BIM三维模型建立后，利用BIM技术中的碰撞检查功能，可以在施工前就全面了解各类构件的交叉碰撞情况，为工程的深化设计提供依据。二是BIM系统是一个协同共享的平台，系统的数据都存储在云端服务器，一个构件参数被技术人员优化后，其他项目人员登录系统后看到的也将是优化后的该构件。优化设计前、后三维图分别见图2，图3。

精确的深化设计，可以避免设计错误，减少工程投入及返工成本。

b．基于BIM的三维模型。通过将传统的二维图纸录入BIM系统，可以方便的建立工程项目的三维模型，进行管线的二次设计优化(见图4);对施工的难点和重点，项目技术人员还可以利用三维模型对施工人员进行技术交底，攻克项目的技术难点和重点、提高工程施工质量;同时，鲁班BIM的虚拟漫游技术(见图5)，可以使各方人员在项目施工前就有效的了解工程内部情况，方便工程各参与方的沟通，提高工作效率。

c．虚拟施工。为BIM的三维模型附加时间属性，就可以用来模拟工程的施工过程，实现虚拟施工。虚拟施工可以分为两个方面，一是现场技术人员不断将工程的实际进度录入BIM系统，使BIM模型一直反映实际的施工进度并与之同步;二是将工程进度计划录入BIM系统，用BIM系统按进度计划模拟工程的整个施工过程。通过模拟施工可以提前发现施工隐患。

图5虚拟漫游

d．数据整合共享。BIM数据库中的数据是工程构件特性的真实反映，大量的工程数据是BIM模型的建立基础。BIM系统的作用不仅是简单数据收集，更重要的是利用云技术所做的数据整理分析共享，这是项目的决策者、管理者工作的依据。

e．模型分享，统计研究。建好的模型一个工程用完之后，可以分享给其他工程借鉴，分析和交流其中的不足和优点，取长补短，也为公司制定企业定额和企业标准提供参考资料。

f．三维渲染，宣传展示。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，三维渲染动画，给人以真实感和直接的视觉冲击，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率。

二、结语

机电安装企业应用BIM技术，不仅因为BIM技术的三维碰撞检查功能能够给企业减少损失、降低风险，而且BIM技术的应用成果能够延伸到施工进度管理、材料管理、虚拟施工指导以及成本管理。在提高管理效率的同时，优化了以往的管理方式和管理流程，加强了各业务组室及各参建单位间的协调沟通能力，使企业的精细化管理迈向一个新高度。

参考文献:

［1］林瑞和，徐津平，赵树刚．管线综合设计应用［M］．北京:电子工业出版社，2014．

［2］闫晓东，温泉．BIM在机电安装工程中的应用［J］．商品与质量房地产研究，2014(7):317．