BIM技术在机电安装工程造价控制中的有效应用吴生军

BIM技术在机电安装工程造价控制中的有效应用吴生军

吴生军

国家能源集团神东煤炭集团工程造价管理处陕西省榆林市719315

摘要：目前，建筑工程项目逐渐增多，智能化、自动化水平也越来越高，机电安装作为建筑工程重要组成部分，做好这方面工作有助于建筑使用性能的提升。在项目管理过程中，BIM技术在机电安装造价控制中发挥了重要作用，文章主要以现代化BIM技术为主，探讨在机电安装工程造价控制中的应用。

关键词：BIM技术；机电安装；造价控制；机电工程

引言

BIM技术应用在机电安装造价管理中具有非常多的优势,可以通过BIM技术的使用,让数字信息技术获取到更加真实的信息,企业就可以根据这些信息科学合理的分析出工程的施工需要,为企业获取更大的经济利益打下基础。机电安装工程涉及的范围非常广,比如说:建筑施工、给排水、消防等,都是非常重要的工程建设领域,这些工程的施工质量和安全也是受到人们的广泛关注。将BIM技术应用到机电安装工程的造价中,能够实现工程高效率的施工,对于工程的施工质量和工程安全都有提升效果,同时还可以对工程的造价进行科学合理的管理,让机电安装企业快速稳定的发展。

1、BIM技术的概述

BIM技术是建筑信息模型的简称,它指的是在建筑工程各项信息的基础上建立起一个建筑信息模型。实际上这种技术不仅局限于在三维的建筑安装工程模型中建立,同时也是帮助人们进行各项信息理解的一种软件。这种技术把统一化、高效化和精细化的工作特点融入到了传统粗放型的建筑安装工程行业中,从而使建筑安装工程行业无论是在管理上还是在信息的管理上都更加的精细化,可以更好地符合我国建筑安装工程行业的发展需求,和信息化的社会背景相适应。BIM技术是继CAD技术替代传统的手工绘图版之后,在技术上的一次非常重大的变革,可以在建筑安装工程行业的发展中起到推动作用。虽然BIM技术在国内外的一些建筑安装工程中的应用非常广泛,但在我国,BIM技术还处在起步的阶段,能够把这种技术应用到建筑安装工程过程中的企业不到15%。BIM技术在建筑安装工程中的应用可以逐步实现PC建筑建造之前的虚拟建造和仿真工作,使得施工过程中的4D和5D管理及建成之后的运营维护等数据得到共享,这是未来发展和研究的重要领域和方向,也是技术应用的主要阵地,使节能、环保、可持续发展成为可能。

2、BIM技术在机电安装工程造价控制的重要性

成本是建筑设备安装管理中的一部分,成本管理的核心是做好工程量的计算。建筑设备安装工程涉及的材料设备种类繁多,增加了管理上的难度。传统的成本管理主要依靠二维的CAD图纸算取工程量,人为识别方法难免造成误差,准确性降低。一般在项目建设的初期阶段,企业中的管理者就会要求利用BIM技术建立一个三维立体模型,当建筑项目进入正常的施工以后,BIM专业技术人员会将施工过程中的产生的项目数据信息输入到预先建立好的模型当中,实现全施工过程的实时监测。将施工中每个阶段的造价项目、造价影响因素、市场材料价格信息等输入到模型中,利用模型的交互和模仿能力,再加上相关软件如Navisworks等的应用,对每个施工阶段的造价进行较为精确的估计,计算出项目中各材料、人工、机械等费用。这种费用估算的数目和实际造价开支的相差较小,准确性高,其原因是因为模型建立利用了建筑项目中的所有实际信息,能够为管理者提供较为客观的造价评估方式,在成本管理方面的作用不可轻视。

3、BIM技术应用的优势

3.1设计优化

BIM技术最显著的特征就是信息化,因为BIM技术就是在信息化基础上建立起来的,是一种综合性技术手段,主要利用数字手段进行信息集成。在工程项目的建设过程中,信息技术通常应用于测量、计算和成图当中。现阶段,在工程项目建设中,BIM技术能够实现工程设计的立体化模式,利用信息的多维性。从多维角度建立数字化模型,清楚地展示工程项目的实体效果,工作人员能够对整个工程清晰明了,具有非常重要的意义。

3.2覆盖整个生命周期

在机电安装施工中,BIM技术需要覆盖到工程施工的每个阶段中,比如说,从工程的决策阶段开始,到工程的竣工验收结束,都要通过BIM技术对工程进行管理。机电安装工程的全周期包括工程的决策开始,对可行性进行研究,通过工程的方案设计到施工人员,材料等的准备,直到工程的验收和后期运营等组成了机电安装的整个生命周期,这个过程涉及到人员较多,需要的时间也比较长。利用机电安装施工中的BIM技术对工程进行全生命周期的管理能够让工作人员对工程进行数据的输入和保存,能够更容易的对数据进行查询和更改。利用BIM技术的模型将机电安装技术通过在一个平台上进行对接,实现对数据和信息的共享,让机电安装工程与建筑施工的其他单位加强了联系,确保了施工信息的畅通,在出现了机电安装新技术时,能够更加快速的实现新技术的应用,对于新产品的应用也能够让更过的功能进行实现,提升了机电安装工程造价的管理效率。

3.3工程量计算准确度高

BIM技术在建筑工行造价管理中的应用能够提高计算的准确度,保障施工的顺利进行,是造价管理的关键和基础。比如说应用BIM技术研发出的软件,按照当前我国现行的规章制度,再配备相应的计算方式,极大的提高了造成工程的准确度。同时还能够实现数据资源之间的共享和交换,其本身的存储功能较大,能够保障各项数据都能得到准确记录,避免数据之间的重复,从而实现资源的有效配置。

3.4建立全建筑信息模式

在机电安装工程中,BIM技术最大的优点就是能够建立全建筑信息模式。全建筑信息是使用一个建筑信息模型把与机电安装工程中所有的施工信息、设计信息等进行管理和划分,比如说,机电安装中应用到的成本造价、机电安装施工技术类型、安装中应用的设备型号、后期维护等。通过对机电安装施工的调查发现,实际的机电安装全建筑信息的容量比较大,其中包含的设计内容有比较复杂,对机电安装工程中涉及到的一些管线、产品的信号和工程的造价等进行统一的管理,能够更加方便的对机电安装工程的造价进行管理,对于提升机电安装技术水平和机电企业的管理都具有非常重要的作用,能够有效的减少机电安装中的失误。

3.5三维碰撞检查

在建筑安装工程施工的前期,负责这部分的工作的人员需要开展三维碰撞检查工作,因为有的安装工程所使用的材料及整体的设计部分之间会出现一定的交集,这样的情况下,如果不能够对其中的关系进行理清,就容易出现矛盾或冲突的情况,严重情况下会带来安全方面的风险,甚至造成施工方面的事故。在安装工程的设计图纸中,系统和个体之间的关系难以在传统的2D设计图当中进行反应,因此需要运用到BIM技术,借助它的可视化功能,把管线之间的碰撞关系进行清晰的表示,从而完成三维碰撞检测工作。三维碰撞检测工作对项目工程的设计可以起到良好的优化作用,同时对在施工过程当中有可能出现的碰撞,可以进行及时的消除,减少工程错误及返工的概率,有效地降低建筑安装工程的成本,提升管理效果,保障工程的进度。

4、现阶段机电安装工程造价管理存在的问题

4.1建筑机电安装工程中不确定因素较多

第一,建筑机电安装工程的专业性比较高,有时候为了满足技术要求和装饰效果,在施工过程中难免出现工程变更情况,从而影响工程的造价管理;第二,建筑机电安装工程不仅会涉及到各种机械设备和建筑管线,而且在施工过程中还会与土建施工单位和房屋装饰单位发生联系。由于很多施工设备无法在建筑机电安装工程图纸上体现出来,从而在实际施工过程中就容易出现各种问题,导致在施工中初选较多的工程变更;第三,人为因素在建筑机电安装工程中的影响非常大,有时候业主的要求在建筑机电安装工程过程中会发生变化,这也会导致后期施工环节出现变化,从而给建筑机电安装工程造价管理和成本控制带来较大的影响。

4.2施工选材问题

第一，施工材料在质量上存在不过关现象。在安装工程的施工过程中,机电安装过程的造价水平可以通过对材料质量的掌握直接显现。如果施工人员选择了质量低的材料,那么对工程质量的影响是显而易见的。低质量的材料不仅对施工难度有所加大,更影响了安装工程的售后服务工作,对机电安装工程造价来说可谓是带来了巨大压力。第二，施工材料在价格上存在不稳定现象。安装机电工程施工开始之前,依据市场指导价格,安装单位的造价管理应严格开展造价分析工作,但由于存在过多难以预料的影响因素,如施工进度或生产厂家等方面,可能出现施工材料价格不稳定的情况,如此便加大了造价控制工作的难度。

4.3造价数据分析工作繁琐

通过对我国的机电安装造价工程的调查来看,机电安装工程的造价数据分析非常的复杂,对机电安装造价的数据分析工作也分为非常多的步骤,比如说:造价预算分析、施工概算分析以及工程的成本预算和结算编制等。不同的造价环节,对工程造价数据的要求也有很大的区别,而且工程的数据之间也没有特定的联系,数据也不能实现共享,虽然当前的机电安装工程造价也能够因此取得一定的监督和管理的作用,但是,由于各个数据之间无法形成联系,共享性也非常差,导致工程造价的很多信息无法及时的流通,造价管理的效率也导致了下降,同时工程造价数据的分析工作也出现了阻碍。这一情况就会引起机电安装工程的造价人员工作量的增加,对于机电安装企业的发展也非常不利。

4.4工程数据难以实现共享

数据共享是提高机电安装工程施工效率,强化造价控制作用的重要保障。但是,我国传统的机电安装工程中,信息数据大多呈分散化、零碎化趋势发展,无法更好地实现信息整合与共享,从而导致工程信息闭塞,传输不及时,甚至出现错误信息传输的现象,不仅阻碍了工程造价工作的有序开展,降低工程施工效率,还无法实现工程造价的控制作用,为企业的持续发展埋下隐患。

5、BIM技术在机电安装工程造价控制中的应用策略

5.1设置科学合理的建筑机电安装工程目标

施工企业在建筑机电安装工程项目具体实施前应该详细了解施工图纸的内容,再次校对施工合同,只有最终确保万无一失之后才能正式进行建筑机电安装工程的施工。企业应该深入分析施工合同中关于造价控制的各项条款,提前就可能遇到的各种问题做好预防工作。建筑机电安装工作涉及的管线非常复杂,容易出现管线交叉情况,导致后期施工发生变更,增加施工成本,耽误施工进度。所以,施工企业要会同设计单位详细分析施工图纸,就其中的疑难环节进行重点磋商,制定出科学合理的施工方案。一旦发现施工图纸中存在不合理问题应该及时对施工图纸进行修改,从而降低建筑机电安装工程的施工成本,提高施工企业的经济效益。

5.2合理规划资源配置

将BIM技术应用在机电安装工程造价中时,要想提升机电安装工程造价的管理效果,就必须要做到以下几方面:(1)增大BIM技术在机电安装造价中的应用范围,合理的延长SD模型的建设时间,同时对机电安装工程的监控力度适当的加大,让每一位工作人员了解自身的工作职责,增强工作的积极性,让机电安装造价工程的管理工作顺利进行。(2)对机电安装工程的造价管理进行细化,加强对每个环节的管理,对施工中的各项资源合理的运用,根据每一位工作人员的工作能力,对其进行合理的分配,从而提升机电安装工程造价的整体管理水平。(3)对机电安装工程的实际施工情况进行勘察和了解,制定出于工程的施工造价管理相符的管理方案,提升工程造价管理的效果,在确保机电安装质量的前提下尽早完成施工任务,提升企业的经济效益。

5.3专业设计再优化

再优化过程主要包括两个方面:一是各专业独自的优化设计,以暖通工程为例,在初步建立出建筑信息模型,对模型进行相应的简化后,导入相应的CFD(ComputationalFluidDynamics),计算流体力学软件中(如用AutodeskRevit建立的建筑信息模型可直接导入AutodeskCFD软件)。其材质如密度、导热系数等物理信息便可直接导入,再对温度、压力、流速等一系列环境参数设置,最后通过软件进行室内外环境分析,如空气流通情况分析,暖通设备对温度变化的影响情况分析,结合相应的国家标准进行再优化设计,提升室内人员的舒适度,增加自然通风量,达到节能减排的目的。另一方面是管线综合设计优化,包括碰撞模拟、吊顶净高分析、支吊架布置、预留洞情况等。将各个专业的设计出的BIM模型进行碰撞模拟分析,检查其中是不是存在硬碰撞(管道交叉、折叠重合),是否存在软碰撞(布置间距不足的情况),设计人员可以依据实际情况,进行如绕弯避让等措施;进行吊顶净高分析,看各个管线是否满足一定的净高要求,通过对不合适的管线进行调整,减少空间压抑感,增加舒适度。通过上述方法调整管线布置与间距,进而实现最合理的管线分布与间距分配的目的;应用BIM技术,可以对管线进行支吊架布置设计与结构预留洞设置,通过相对应的计算规则,合理的进行支吊架布置,达到科学美观的目的;当管线穿墙或者楼板结构等,对墙和楼板结构进行开洞套管操作,为施工过程提前优化。

5.4对施工材料进行统计

模型的建立,离不开各类型的参数,BIM可以很好的根据实际情况对不同单元、不同的模块以及结构所需材料的种类以及数量进行统计,大大减少了计算量,方便工作人员做好数据的统计,对于日后信息的读取与筛选提供了便利,提升工作的效率,对于物资部门来说,能够快速的获取需要采购物品的信息,保证物资招标工作的顺利有序的开展,与此同时,BIM建模技术的应用提升了机电工程在对材料、人员规划管理上的精确度。

5.5实现全过程的工程造价控制,降低成本消耗

随着我国机电安装工程的日益发展,提高资源的利用效率,强化工作人员的综合素养,加强工程造价的控制力度,已经成为企业发展的核心目标,BIM技术的应用能够有效实现企业这一发展目标。在机电安装工程造价控制中,相关人员可以通过BIM技术实现造价数据的深度与宽度管理,完善数据共享功能,优化协同管理手段,提升企业的经济效益,增强企业的造价控制水平。此外,BIM技术在机电安装工程造价控制中的应用还能帮助企业有效掌握市场动向,强化企业的市场竞争能力,提高企业的市场占有份额,促进机电安装企业的持续发展。

5.6工程量统计

应用BIM技术统计工程量,具体完成机电设计。三维建模后需要统计不同分区的机电设备,不同专业使用的材料可以根基工程量统计进行统计,还可以统计辅助材料的用量。AutoCAD+MagiCAD软件自身是具有工程量统计的功能,所以完成三维建模以后需要进行分区统计,也可以进行分类统计,为施工提供一定的便利。

结语

综上所述,随着我国科学技术的高速发展,BIM技术得到不断革新与完善,并广泛应用于机电安全工程造价控制当中,对机电安装企业发展具有至关重要的影响。BIM技术的应用,不仅能有效提升企业的整体管理水平,节约生产成本,还能进一步提高机电安装企业的经济效益,完善企业的造价管理体系,促进现代企业的有序发展。因此,机电安装企业应根据自身的发展特点,加大BIM技术的使用力度,提高工作人员的综合素养,从而在提高工程造价控制效果的同时,提升企业的资源利用效率,推动我国经济的快速发展。

参考文献

[1]卜锐.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用[J].住宅与房地产,2018(02):189.

[2]罗文静.BIM技术在机电安装工程造价控制中的应用探讨[J].中国管理信息化,2018(2):125~126.

[3]陈斌.BIM技术在机电安装工程造价的实际应用浅析[J].工程技术:引文版,2017(1):5.

[4]李宏伟,张兴旺.浅析BIM技术在机电工程深化设计中的应用[J].中国建设信息化,2017(13):64~65.

[5]裴志刚.BIM管理在公建项目机电安装工程中的应用研究[J].科技与创新,2017(15):151~152.

[6]曾向斌.BIM技术在管线综合的设计思路[J].建材与装饰,2016(45):89~90.