BIM技术在机电安装工程进度管理中的应用研究

钟文娟

摘  要：近年来，大量结构形式复杂、设计新颖的居住建筑拔地而起，对建筑质量要求、使用功能要求越来越高，机电安装工程也变得越来越复杂。机电安装工程作为建筑施工中的重要组成部分，在长期机电安装工程进度管理实践中，要实现对全过程的施工进度进行最优控制，BIM技术的提出无疑为机电安装工程进度管理提供了新的思路和方法。因此，笔者通过实例讨论BIM技术在住宅建筑机电安装工程进度管理中的应用，以供参考。

关键词：BIM技术;机电安装;进度管理

中图分类号：TU976.1       文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）06-0161-02

现代住宅高层建筑居多，建筑体量大，建设工程项目涉及的参建主体多、时间跨度大、信息流动大。相对应的，其机电安装工程系统较为繁杂，因为设备管线繁多，很容易出现管线之间互相碰撞的现象，不仅造成了重大的经济损失，还耽误工程进度，这就需要引进一定的技术去支撑，而BIM技术的三维可视化、碰撞检查、施工模拟、自动出图等方面的技术应用，充分借助于 BIM 技术处理系统，安排施工总量，不仅可以解决机电工程进度管理中进度计划编制、过程管控、进度优化等现实问题，并采用科学合理的施工工艺和技术手段，实现施工进度管理理论与方法的创新，也能实现建筑信息的集成和共享，提高项目施工效率和有效性，为解决施工过程中的信息不顺畅问题提供了新的研究视角，提升整体施工效率，因此BIM技术的引进显得尤为重要。

1 机电安装工程进度管理中应用BIM技术的必要性

在房屋建设管理当中，由于自身管理方法存在的种种弊端，如：（1）施工进度计划编制主观性强，缺乏科学指导，存在不合理性。传统的工程管理中进度计划一般是按照现场工程技术人员的经验制定的，一旦工程进度某个节点安排出现不合理的地方，就会导致整体工程项目的连贯性出现问题，影响整个工程的进展。（2）各方沟通和衔接不畅，一个工程在实施过程中，涉及到的参与方众多，每个参与方代表各方的利益，承担责任不同，且各人员的专业技能素质也不大相同，难以进行全面的实行交流以及有效的协调，不可避免因为沟通不及时致使总体的工程进度遭到延误。（3）规范化和精细化管理不够，虽然现阶段很多企业掌握了较高的前沿技术，管理范畴也大幅度扩展，但是管理层面上缺乏相对科学规范的管理模式。

BIM技术通过借助二维图纸来构建BIM模型，并结合我国相关建筑施工文件的标准，来调整整体的施工方案和计划，然后将整体信息进行整合后再模拟成4D画面，使其精准性大幅度提升，保证了工程质量并且有效的缩短工期。同时，在建设施工项目当中一旦出现重大的突发情况，或者发生施工和预期图纸计划不符的现象，可以利用BIM技术迅速的对施工进程做出合理的调整，并保证相关单位能够迅速的了解施工的具体情况。BIM技术可视性和操作性较强，其以三维动画的形式呈现模型，工程人员可参考BIM模型对现场管道安装实际施工情况进行全面、仔细的审查，将管道的尺寸和方向等每一方面实行进一步的细致，以便合理的开展项目施工。目前BIM技术应用已经很成熟，其在機电安装工程进度管理中的应用是十分有必要的，让施工过程的整体计划达到最佳状态。

2 BIM技术在某住宅机电安装工程进度管理中的应用

2.1 工程概况

某住宅区工程项目规划以住宅建筑为主，同时结合要求规划有社区商业配套，总用地面积19621m2，总建筑面积 61456.27m2。该项目由8栋楼与一个地下车库共同组成，该住宅区含括了框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等多种单项工程结构类型，另外，高度变化大，从3层到22层不等。1#楼～8#楼都建在同一个地下室上，可以说基础又是一个整体。该项目分开设计又相互联系，图纸会审难度非常大，需要审图者具有非常专业技术水平。同时，该工程机电安装系统体量大且复杂，同时由于本工程设备机房设置在地下室，大型的机械设备都要通过地下室过道进入设备房进行安装，设备间和管道井内存在很多布线，在这种管线多且复杂的情况下，如何满足业主不影响各项功能的情况下地下室的净空越高越好的要求呢？为了确保该项目的机电安装在施工前对管线的布置有明确的思路，克服设备预留孔洞难以精确定位，各专业管线的综合排布难等问题，在该项目机电安装工程中，应用了BIM 技术，用清晰明了的三维的管线布置图去指导施工。

2.2 机电安装模型的建立与调整

在该项目中，BIM技术应用于电气、给排水、暖通空调、消防、通信及建筑智能化系统等机电工程的安装。本项目采用 Autodesk公司的Revit系列软件搭建了BIM建模平台，结合施工设计图纸，对案例项目进行了三维建模工作。结合本项目的工程特点，机电安装模型主要包括：地下室部分、1～3#楼地上部分，4～5#楼地上部分，6#地上部分、7#地上部分、8#楼地上部分，合计6六部分。每部分机电安装模型都是参照土建模型的楼层设计建立相同的楼层信息，便于后期模型的整合，而且在工程实践当中确保了进度计划信息和施工中的实际信息的关联和匹配。

项目模型搭建完成之后，利用Navisworks软件进行碰撞检测，根据以上本项目机电安装工程特点和工程经验我们可以知道，该项目最容易发生碰撞的地方是其地下室部分，也是BIM技术应用的重点和难点部分。在生成碰撞报告后，对机电管线进行调整。另外，本工程为分专业多次管线优化，每完成一次专业优化后都需要进行一次碰撞检查，完成所有专业优化后，对于碰撞检查中出现碰撞冲突部位的管线进行科学的调整。比如：该项目中暖通机房出口位置发生碰撞问题，通过组织相关工程人员相协商，适当调高采暖管道的标高，并按照要求重新规范消防管道的路径。在该项目中，通过采用BIM技术进行碰撞检查与优化，不仅科学指导确定了各专业管道的最终位置和标高，使得各专业管线的安装满足功能需求，避免了因为返工影响施工工期问题，还能减少原定方案中所使用管件的数量，实现成本的节约。

2.3 工程量精确提取

项目引入BIM技术以后，注重信息的全面采集，模型创建完成，根据实际情况评估其所需的材料数量，即可准确快速计算工程量，提供准确工程量信息，使得施工过程变得数 据化、精确化。由于BIM模型数据粒度达到构件级，可按楼层、区域、专业等任意条件，快速生成报表，例如材料员准备采购地下室 0 层机电设备材料的时候，他只要勾选我们要查看的某区域工程，然后选择统计分析，软件会自动快速的在系统里面提取数据，生成工程量的明细表。同时，项目管理人员可以随时随地统计某一层或某一种类构件的详细工程量，做到在施工过程中对材料质量和数量的有效管控，项目进度精细化管理也就得以实现。

2.4 辅助技术交底，提高施工效率

BIM软件提供了三维查看的功能，以构件可视化这种形式，便于现场施工，技术人员直接利用三维效果辅助技术交底，比如本工程中地下室人防出入口的排烟系统的优化，通过BIM技术，可以直接用三维截图，如图1，更加形象直观的表达变更前后管道的走向，让沟通变得简单，提高了技术会议工作效率，提高了交底的准确度，协助技术交底。

图1 人防出入口排烟系统变更前后对比图

（左图变更前，右图变更后）

2.5 工期优化

在准确BIM模型，并基于精确机电设备工程量统计的基础上，对进度计划进行分析优化，下面用本项目的新风、排风管道安装工程为例，工程量分为五部分，分别是2-A、2-B、1-A、1-B，1-A，通过系统分析，1-A施工段排风管道安装和 2-B 施工段排风管道安装可平行施工，并非绝对依次施工，由此加快施工进度。同时，新风、排风系统工程施工图纸已经组织相关人员进行多次交底，并运用BIM技术进行模拟与碰撞检查，已確定有限的调整对施工进度无实质性优化;后经过与施工单位洽谈，可对项目新风、排风系统工程技术人员进行调整，调整4名具有5年以上工作经验新风、排风系统工程师参与，有效此提升施工效率，缩短工期。

2.6 应用效果分析

BIM建模过程中，BIM工程人员不仅要熟练快速的运用BIM进行绘图，同时掌握管线综合排布技能和施工管理技能，通过建模过程不断发现问题，BIM技术的作用不仅仅是一个绘图工具，更重要的是一种先进管理方式，实现了对复杂施工环境的有效预测，在施工之前对施工效果进行模拟，保证高质量高效地完成本次机电工程安装任务，并有效解决管道碰撞等问题。

该项目中，由于引入BIM技术，对所建立的模型进行各种有效碰撞和优化，提供了直观有效的三维可视图，大大提高工程安装效率，避免不必要的返工和变更。

另外在进行建筑信息模型创建时，所有模型的参数都是真实可用的信息，还设置了众多的筛选条件，通过BIM建立的模拟模型可得知材料使用情况，为机电安装现场工程师们提供了提取申请材料计划的一种便捷方式。

3 结束语

本文结合实际工程案例，结合项目的施工进度要求，根据BIM技术对机电安装工程检测的碰撞情况，分析BIM技术的具体应用及优化效果，实现了机电综合管线的优化，实现管线可视化精准设计，避免管线施工安装错误、返工，提升项目的施工进度，最终实现BIM价值最大化。

参考文献：

[1]何关培.BIM总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2011：1-7.