機電安裝工程中用好BIM技術淺析

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［摘要］隨著社會的發展，我國的bim安裝工程也獲得了較大的進步空間，BIM安裝工程本身就是建筑設計施工中的重要工程之一，也就是說安裝的質量和效率會直接影射建筑工程的整體質量和工作效率。在目前階段里，我國的經濟和技術也獲得了較好的發展，在建筑BIM安裝工程中，漸漸的采用更加先進的技術作為支持，BIM技術的應用給建筑機電安裝工程工作的順利開展提供了基礎保障，不僅能夠確保質量合格和降低成本，還能實現動態的管理和監督。

［關鍵詞］BIM技術；BIM實施；機電工程

眾所周知，BIM是貫穿于建筑策劃⁃設計⁃施工⁃運維的全生命周期過程中，倒底前期需要做什么準備，在那些階段用得上，怎么用，能達到什么效果，這也是廣大業主和學習者們一直探討的問題，今天經個人十多年的BIM工作經驗，給大家淺談一下如何在工程中應用BIM才會更有價值。

1BIM實施前期準備工作

BIM技術服務于工程中，目的是要為項目帶來收益，同時提升管理水平和生產能力。要保證BIM服務工作的正常運轉、支持業務工作、持續優化改進，從長遠來看，建立起相應的組織保障體系是BIM技術在項目上成功實施的重要基礎。

11建立BIM組織體系

BIM實施前專人負責項目級的BIM體系組織，其職能主要是負責項目BIM的整體實施規劃、技術標準規范的制定和實施過程中的完善、軟硬件的選型和系統構建、建立BIM技術應用的數據管理平臺、實施流程和相關制度的制定、人員培訓考核等。其主要構成如下。1）業主管理團隊業主要有直接與建模方和咨詢方對接的BIM管理人員，可以對咨詢方的各項意見和各總、分商的意見進行協調，分配，在有沖突的情況下有力做出決定和方案，保證項目的順利進行，同時也代表業主實時了解項目中BIM的進度與情況，隨時提出寶貴意見。2）日常管理團隊BIM咨詢團隊圍繞咨詢業務為核心的組織方式，項目經理類似于產品經理，將業主的應用需求轉化為BIM技術需求，并通過管理組織各種資源實現，并最終對BIM實施效果做出有效的總結和評價。3）技術團隊業務包括BIM咨詢團隊的BIM技術支持和BIM平臺管理兩方面。技術支持主要負責企業軟硬件以及BIM技術的研究與應用開發；平臺管理需要維護BIM管理平臺，包括數據文檔的管理與維護、權限管理等工作，以達到企業的項目BIM數據資源的高度共享目的。BIM實施團隊的建立有助于全盤規劃項目BIM技術的應用路線，有助于項目基礎數據庫的積累，形成基于BIM模型的協同和共享平臺，解決各方信息不對稱的局面，解決項目內部管理系統缺少基礎數據的困境，為企業各職能部門的管理提供數據作為支撐，讓項目在實施BIM的時候有標準可循，有方法可依，促進項目整體BIM技術應用水平的提升。

12培養各參與方BIM專業人才隊伍

項目的BIM實施時一個系統化工程，參與方眾多。BIM技術應用能力和生產力的高低，取決于各個參與方BIM專業人才的完整性和勝任程度，BIM技術相關應用都需在相應的崗位上配置相應的BIM專業人才，從而應用BIM技術支持和完成施工至運維階段各種專業任務。如在施工總包中，BIM專業應用人才包括就項目管理、施工計劃、施工技術等專業。

13BIM相關標準保證

在BIM實施的過程中，BIM配套標準是有利的保障。主要包括BIM技術標準和BIM應用標準兩大類。技術標準包括建模標準和數據交互標準；應用標準則指的是BIM技術應用周期中各個環節的BIM技術應用流程規范和數據交付標準。通過標準的建設，能有效保障各個實施項目能遵循統一的規則和標準，避免大家各自為戰，以便普及應用。目前我國的BIM標準還在建立和完善過程中，比較缺乏可以直接借鑒的完整的BIM標準。項目除參考目前以頒布的國家及地方標準以外，同時需要結合項目自身的需求、技術水平和管理特點，組織編撰項目級技術標準。在此項目級標準的基礎上，后續項目可逐漸擴展為業主的企業級標準，使得企業后續推行BIM應用有章可依。在機電工程中對構件都有嚴格要求，包括管材質、管件連接方式、支吊架、保溫、各管線系統歸類、顏色區分以及各構件的放置效率并且是否能成系統，上述功能目前BIM已很成熟，對提高工程質量起到了一定的保障作用，這也是其他軟件無法比擬的地方。凈高分析平面，這是我認為必出的BIM成果標準，讓業主和設計很清楚了解各區域的管底高和凈高，通過從紅到綠的色階填充分別標出凈高從低到高的各區段，如圖1所示。圖1revit繪制凈高分析平面圖及對應模型和表格在工程中對于建筑的每層單多專業平面、剖面、立面、大樣詳圖、局部三維圖都有時刻讀取的需求，尤其重難點、最不利點及時反饋到各專業設計師，分析問題及匯總結論，所以我們需要提前創建好這樣視圖。在表達問題時也能多維度去展示，如圖2所示。當然這個過程還是需要對BIM工程師們有一定的管綜基礎要求，以下淺談幾點，也是管綜重難點。1）安裝檢修空間設計要求一般600mm及以上，但實際上很難做到，現場最小也有300mm，綜合考慮建議最少保留400mm，圖2左側剖面圖保留550mm安裝檢修空間，如果條件允許，管線并排寬度超過1200mm，應該兩側預留安裝檢修空間。各管線間距和閥門也有要求，需要根據具體管線預留空間。2）支吊架和保溫空間占位要求這需要我們清楚各管線對支吊架的要求，如風管一般為50角鋼做支吊架，空調水管一般用I80和I100做支吊架，空調風管和空調水管及其他需要保溫的管線會在支吊架上襯加木托隔熱，這些都得把空間考慮進去。3）風機和阻尼消聲器空間占位要求風機一般放置在機房，較多安裝方式為頂平齊，這樣對于上下層安裝要有足夠大的空間要求，具體看風機選型。阻尼消聲器一般安裝在機房內和機房外邊側，外輪廓比風管各邊多120mm左右，這也是容易忽略的空間。4）人防門和卷簾門空間點位要求人防門是一種比較特殊的門，安裝在墻外側，四周會比門洞大近100mm，由于安裝工藝要求，門上方會有吊鉤，所以管綜時人防門上方盡量不要走管線。卷簾門一直困擾大家就是上方的卷簾盒子，如雙軌的盒子應按1200mm×500mm空間考慮，門兩側盒子邊界也需相對門洞多考慮100mm的空間。5）橋架與水管安裝上下關系要求橋架上方理論上是不允許走任何水管，即使做了保溫和防漏，包括干式和預作用的消防水管也不允許布置在橋架上方，但在走廊處，為提高凈高，排水管布置在最上面，難免會出現在橋架上方，這時要求排水管與橋架間有風管間擋保護及500mm間距以上要求。6）無梁樓蓋和鋼結構建筑的空間要求無梁樓蓋板下100mm內空間不易布置管線，要留出安裝空間。鋼結構需要考慮防火涂料厚度，一般50mm考慮，同時要精確了解鋼結構構造，是否預留洞孔，機電管線盡可能要利用孔洞布置。7）混凝土梁穿管要求一般需要穿管的設計圖紙上會有表達，碰到管綜困難確需穿梁的情況，理論應用梁1／3到2／3區間的垂直方向中間開洞，但一定當問題待設計核實確定。8）風管相關要求風管在考慮到空間管理，可以適當變改截面尺寸，在保證截面面積不變的情況下更改寬高值并且高度與寬度比不得小于1／4，同時記錄向設計報備。最容易忽略的地方為排油煙風管，禁止下上翻，避免集油排不出去反而倒流的現象出現。

2在BIM實施的過程中保障工作

相關制度的配套是BIM實施的有利保障。主要包括軟硬件管理制度、應用組織制度、項目實施管理制度、應用績效管理制度、數據維護制度、培訓管理制度等一系列保障措施。

21軟硬件管理制度

硬件方面的相關制度，主要包括規范設備管理、應用、維護等方面的工作；而軟件方面的相關制度則包括軟件的管理和版本升級、管理平臺的開發、文件架構、權限分配、運行信息系統安全等方面。需要注意的是，BIM的應用系統對硬件系統有較高的要求，軟硬件的配合需要提前做好準備。另一方面，BIM應用軟件種類較多，需要根據BIM規劃所提出的具體應用需求進行搭配，尤其關注模型文件的轉換所帶來的信息丟失問題。

22應用組織制度

應用組織制度需要明確規定項目的BIM管理團隊和項目級的BIM實施團隊成員構成和崗位職責。該制度中對于各類崗位的知識結構和能力要求有明確的規定。

23項目實施管理制度

項目實施管理制度的主要內容是制定BIM項目管理的目標和應取得的項目成果，明確項目管理的任務、時間進度等內容，預計項目進行中可能發生的變更和風險，以及如何有效地管理、控制、處理項目進程等問題。

24績效管理制度

對于管理者來講，如何提高項目實施BIM的積極性、樹立BIM實施的信心至關重要。因此，須建立完善科學的BIM實施績效評估體系，并基于指標進行考核。績效指標和考核標準視現有各參與方技術人員的技術和應用水平而定，否則反而形成一個實施的障礙，適得其反。

25數據維護制度

BIM實施最終會形成一個龐大的數據共享和協同平臺，因此一開始就設立好良好的數據維制度至關重要，主要包括BIM模型數據標準、數據歸檔格式、訪問權限等內容。該制度最重要的作用是保障能形成統一的基于BIM技術的協同平臺，避免數據在不同的工作流程中無法傳遞和運轉的情況。

26培訓管理制度

培訓管理制度既要考慮到普及性，又要考慮項目BIM具體應用的針對性。對于通用的BIM技術知識、BIM實施流程、各個環節的交付標準等內容制定整個項目BIM實施團隊的培訓計劃，而對于一些專項的應用，例如4D施工模擬，則需要制定專門的培訓課程，采用案例實操分析的方式專項進行；又如監理方的現場檢查人員，則重點放在手持端的模型操作和模型現場巡查報告的編制。完善的培訓管理制度主要是需要保障在項目實施階段的推廣普及階段，各參與方的BIM實施人員能及時到位展開工作。

3BIM實施各階段的工作安排

31策劃階段

此階段適用rhino（犀牛），3Dmax，C4D，Maya，PRO／E，Solidworks，CATIA等軟件，進行外形構思及很細內部構造，可以對建筑，尤其是異形建筑的外輪廓，包括幕墻、天花、頂棚、挑檐及其它裝飾構件進行建模，通過點控制線，線控制面，面控制體的理念，實現多維化的構思與展示，分析建筑的美觀性與合理性。

32設計階段

此階段適用SU（草圖大師），archicad，Revit等軟件，如果建筑比較規整，也可以用于策劃階段，而revit軟件是我認為最好用的土建和機電建模軟件，Revit軟件搭建的古建模型如圖3所示。此階段也是相對承上啟下的重要過程，通過BIM應用，把圖紙翻成三維模型，實現三維化、可視化、信息化，從中發現圖紙不符規范、管綜完無法達到凈高要求等問題，記錄整理，反饋給設計，會議協商解決方案，及時修改圖紙，把問題提前發現，避免施工時的拆改，造成不必要的浪費。通過修改好的模型，可以做到導出平面圖、重難點剖面圖及相應三維剖切圖、立面圖、大樣詳圖，通過設計確認簽字，交付施工單位，做為施工時輔助藍圖的重要施工依據。在此過程中，通過BIM模型導出明細表，可以對模型中相應構件進行統計算量，能精確到模型中所有構件，當然這需要模型的準確度很高。對于一些管線可以實現分段施工深化，對每一小段管線進行編號，導出統計表，按表直接加工生產，大幅提升的工作效率。

33施工階段

在準確的模型保障下，圖模施工仍需要有專人管控，一般業主會請第三方BIM咨詢管理公司負責管理質量和進度，這個過程中工人手中的圖紙應為BIM模型導出來的圖紙，施工前與原CAD圖比對，保證不遺漏構件，表達意圖一致，對項目經理要求更高。監理和管理人員在施工中有計劃的安排現場BIM巡檢，根據施工區域和施工進度，合理安排對施工管線全面巡檢到位，避免多層管線已安裝，無法查看上方管線的安裝情況和精裝吊頂已安裝，管線無法查看。巡檢方式建議用平板工具承載輕量化模型和圖紙，現場核查施工的準確性，為各施工單位預留出各自管線的安裝空間，避免為后進場無安裝空間，不斷開討論會，出變更，耽誤工期增加成本。具體實施過程為現場拍照，模型截圖，問題記錄，后形成巡檢問題報告，傳達到各施工方、業主方和BIM團隊，請涉及到的單位及時審閱，對報告中問題給出解決方案及整改時間，待整改時間到后再次核實整改情況，保證問題落實到位，實現閉環。對于模型的搭建，施工前只能最多做到90％左右，比如空調機房、太陽能機房、中控室，尤其是強弱電間和走廊外墻上，各配電箱、控制箱、電插箱、接地箱等具體安裝位置，需要結合現場施工進行調整和補加，這些很難在圖紙上精準表達。完善這些為后期運維奠定模型基礎。

34運維階段

運維階段理論上是能做到BIM模型承載到業為中控室及有需求的電腦運維平臺上，通過傳感器及電腦技術，使模型中的控制箱柜、開關溫控按鈕、門開啟、風機開啟等能方便操控現場相對應的構件，同時想要的數據能反饋到運維平臺上，甚至能分析數據給出結論，自動報警和解決方案等，實現全自動化或者半自動化。不過此階段在國內能真正實現的寥寥無幾，運維研發仍任重道遠。BIM技術是一個建筑行業里程牌的創新，不能單靠幾個人或者一家BIM公司就能實現，需要對設計人員，施工人員，業主管理人員都得普及相關知識，大家合力去推動BIM在工程中的應用，有序接手自己在各個環節中的工作，擔當起自己的責任，各抒己見，隨時提出相關問題，給出好的解決方案，也希望各所高校能早日開設BIM相關課程，為建筑行業培養更多的剛需人才，為BIM能在建筑行業里發揮更大的用處增磚添瓦。

參考文獻：

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［2］汪俊．BIM技術在機電安裝工程造價控制中的有效應用［J］．建材與裝飾．2018（51）：121⁃122

［3］趙新穎，郭紅．BIM技術在機電安裝工程造價控制中的有效應用［J］．建材與裝飾，2018（23）：196⁃197．

作者:李真海 單位:北京城建勘測設計研究院有限責任公司