BIM在机电安装施工管理中的应用

2022-12-11李琼慧刘子翔

工程与建设 2022年5期

方照，李琼慧，刘子翔，杨陈

(湖南航天建筑工程有限公司，湖南长沙 410205)

0 引言

机电安装施工管理中，建筑信息模型的合理化应用，在保证安装工程设计合理化的基础上，对于提高安装工程投资回报以及提升项目施工质量、节约工程施工成本等方面都表现出了显著优势，是安装工程高质量发展的重要保障。现阶段对于建筑行业而言，由于建筑环境的复杂以及模块化，在建筑使用性能方面人们的关注度在不断提高。相比传统电子信息技术手段，BIM技术在具体化运用过程中，工作人员可通过建立可视化图像信息给予工程安装以及规划建议，以便于后期在工程调整后通过对信息模型的数据调整来进行指导。

1 机电安装施工管理中BIM技术应用优势剖析

与其他施工管理相比，机电安装施工管理贯穿工程施工作业始终，且还存在相对复杂的运行阶段，再加上工期紧张、二次施工以及涉及面广(电气、给排水、通风系统以及消防工程)的显著特点，在施工时为尽可能保证安装质量以及效率，保证BIM技术的合理化应用具有重要意义。

BIM技术也被称为建筑信息模型，是电子信息化产业时代背景下一种常用于工程管理的电子信息技术手段，在施工时工作人员可根据工程施工过程中的相关数据，用以对建筑不同阶段的图像进行复原，以此在保证规划合理化的前提下加快施工进度以及提升施工质量。相比传统二维图像模式，BIM技术本质上而言是一种三维立体模型，较强的可模拟性、可观察性、可协调性能较强、可出图性、可优化性是其技术应用特点(图1)，具体而言通过借助三维数字技术以及构建三维立体模型，为后期施工管理工作的高效落实创造良好条件。

除此之外，现阶段在复杂多变的建筑环境中，在机电安装施工管理中，BIM技术还具有如下应用优势：

1.1 技术优势

1.1.1 全建筑信息

在机电安装工程施工管理中，“全建筑信息”是BIM技术应用的显著优势之一。相对于“传统建筑信息”，“全建筑信息”是指在施工始末，建筑施工管理各领域的参与者(客户、业主、设计人员、施工人员)、相关部门(监管、运营)以及信息(设计信息、施工信息、生产信息、运营信息)都涉猎其中，信息量的庞大化以及物料种类的丰富化为后期监护信息模型的高效构建创造良好条件。在后期施工管理过程中，管理者可通过借助建筑信息模型对机电安装工程各领域的内容进行统一管理，在降低错误率的同时为后期工作的高效开展打下坚实基础[1]。

1.1.2 全生命周期覆盖

新市场经济常态下，建筑环境的复杂化在增加工程施工难度的同时，管理工作能否有效落实，对于工程效益的影响是十分巨大的。机电安装工程作为建设工作的重要组成部分，其贯穿于工程始终，相比传统电子信息技术手段，在进行管理时BIM技术通过合理化运用到建筑生命周期管理(图2)中，在一定程度上不仅降低了信息查阅和更改难度，同时作为一种可后续拓展技术，BIM并不会受到建筑生命周期的影响，因此在任何阶段管理者都可运用BIM技术，通过结合各阶段的具体需求进行模型的构建，由此在保证信息平台共享的基础上，全面提高工程改造质量和效率。

图2 全生命周期

1.1.3 全过程协同化

不同于传统二维图像技术手段，BIM技术在机电安装工程施工管理中，过程协同化管理也是其显著的技术应用优势，在有效推进施工进度的同时还全面提高了施工质量和效率。在生命周期中，不同单位的关注侧重点并不相同，若各阶段所有参与者(设计单位、物料供应商、运营单位以及监管部门)各自从事自身工作内容，未能进行统一化管理，在一定程度上不仅影响了施工进度，同时也不利于行业可持续发展目标的达成，反观若保证BIM技术的合理应用，通过构建统一化的协同场所和平台，各参与者可通过相对协调以及共同管理，来保证管理工作的有序、有效开展。

1.2 价值优势

1.2.1 有利于提高经济效益

在机电安装工程施工管理中，BIM技术的应用，不仅能降低成本消耗，同时在保证资金高效利用的同时还提高了企业经济效益。BIM技术在应用前，施工单位在管理时通过会消耗大量“三力”资源来完成规划、设计等工作，后期在具体施工时若建筑施工发生变化，图纸信息的更改以及计算又需要消耗大量资源，并在一定程度上延长了施工周期，反观若借助建筑信息模型，通过输入更换的图形信息数据来快速获取具体的安装规划，不仅降低了图形信息更改资源的消耗，同时在加快施工进度以及提高企业经济效益等方面，都发挥了重要作用。

1.2.2 有利于提升规划效率

在安装工程开展过程中，规划工作效率的高低是影响安装质量的重要因素，换言之为全面提高工程经济效益和社会效益，在管理时全面提升规划效率，对于推动行业良性发展而言具有重要意义。现阶段对于不同建筑体量以及形态的建筑而言，工作难易程度也各不相同，若在进行安装规划阶段施工单位未能合理化运用BIM技术，在影响工程管理工作效率的同时也对安装实用性和安装质量造成了十分不利的影响，反观若通过运用可视化的图像信息，施工单位可及时发现施工整体以及细节部分存在的问题，通过对施工过程的优化来解决相关问题，以此来全面提高了规划质量和效率。

1.2.3 有利于及时传输信息

建筑设计中，信息传输是否及时、准确，是影响设计工作质量和效率的重要因素，在进行传输时为尽可能实现精细化设计目标，合理化运用BIM信息技术来进行信息共享，是保证信息传输完整性和时效性的有效渠道。在建筑设计中，施工单位通过建立BIM建筑模型来对监控项目设计进行远程控制，从而在有效处理2D图纸信息交互难问题的同时，增加了信息交流速度，并在准确预测项目开展的前提下，保证信息的快速化传播。

1.2.4 有利于全面展示信息内容

可视化、可出图性、协调性好以及量值精度高是BIM技术的应用优势，随着近年来工程建设规模和数量的逐年递增，为保证高质量设计目标的达成，在设计时通过合理化运用BIM技术是极为必要的。建立BIM模型在一定程度上不仅能将改造项目以可视化效果呈现在施工人员面前，另外通过凭借3D效果还能精准表达建设单位的设计内容，并制定出具体的针对性设计方案，由此在规避施工风险的前提下减少工程造价风险，保证工程施工目标的达成[2]。

1.3 参与者优势

1.3.1 客户方面

作为机电安装工程施工管理的参与者之一，在现阶段复杂化的建筑市场环境中，将BIM技术合理化运用其中，从某方面而言在保证投资效益信息获取时效性的前提下，为客户的多样化选择提供了可能。除此之外基于“客户”视角，BIM技术的使用还可协助客户在检测设计方面是否满足需求的同时，缩短了投资单位以及政府部门的决策时间。

1.3.2 设计师方面

在规划设计阶段，设计师作为活动主要参与者，设计内容是否规范、合理、科学，是影响工程整体施工质量和效率的重要因素。在机电安装工程中，规划设计阶段通过合理化运用BIM技术，在实现对空间、外观等功能分析的基础上，通过分析能耗以及成本，保证了初期设计的科学性。除此之外基于“设计师”视角，BIM技术的使用还可在保证图纸报告信息实时更新的同时，为协同化设计创造了良好条件，由此保证了行业可持续发展目标的达成[3]。

1.3.3 施工单位方面

施工管理阶段，施工单位作为参与管理的主要执行单位，在以往管理中由于管理理念和手段的传统化，在影响管理质量的同时也不利于行业的进一步发展。BIM技术作为现阶段在建筑领域一种常用的电子信息技术手段，通过构建信息模型，施工单位可在及时发现、反馈和完善施工问题的基础上，加强对施工进度和成本的合理化控制。除此之外基于“施工单位”视角，BIM技术的使用还可在实时动态化跟踪施工现场的同时，来全面提高施工质量[4]。

2 机电安装施工管理中BIM技术具体化应用剖析

2.1 优化现场施工方案，全面提高工作效率

机电安装工程中，施工方案是否合理，对于工作效率的影响是不容忽视的。BIM技术最初是用于办公运营中，可随着科学技术的不断进步以及技术在建筑领域的广泛应用，BIM技术在复杂化建筑市场环境中，为确保自身优势的最大化发挥，在规划设计阶段提高做好相关调研工作是十分重要的。在施工方案制定时，首先施工单位需要提高做好技术交底工作，并基于现场实况来构建科学建筑信息模型，以便于工程参与者在明确掌握和了解相关信息的基础上为后期工作的开展创造良好条件；其次由于施工现场环境的瞬息万变，当施工环境抑或是其他方面发生变化时，需要对建筑信息模型进行及时调整，为便于对方案进行及时讨论、修改和优化，施工单位可通过利用移动设备来展现BIM模型，在保证现场情况实时呈现的基础上提高施工质量和效率；最后在模型导入阶段，为便于参与者明确自身职责，施工单位可根据专业进行导入，由此在保证信息专业性的同时保证各方在方案优化时能结合自身需求视角进行优化，以此来保证方案的高效化应用[5]。

2.2 构建云平台工作组，合理控制现场返工率

在施工管理阶段，云平台工作组(图3)的合理化构建，也是BIM技术高效化运用的重要前提，是有效控制现场返工率以及误差问题发生率的重要保证。通常来讲，在机电安装工程施工管理阶段，为全面提高工作质量和效率，加快云平台工作组的创建是十分必要的，究其原因主要是因为由于机电安装工程参与者相对复杂，且各部门关注度以及侧重点各不相同，在管理时若管理方关注于自身重点内容，在很大程度上不仅难以保证管理质量和效率，更不利于行业可持续发展。云平台工作组的创建，其目的在于保证参建单位的模型能得到一致性的保护，模型更新后借助云平台工作组参建方可获取最新的模型同步信息，并针对反馈信息就图像信息做出调整，相比传统工作组，云平台工作组的高效构建，在一定程度上技术人员和用户之间形成了一种十分紧密的联系，通过平台工作组来快速传递信息，不仅有利于改善当前工作现状，与此同时在降低返工率以及错误率方面也表现除了显著优势，保证了行业的良性发展[6]。

图3 基于BIM的全过程管理云平台

2.3 高效管理物资设备，全面提高经济效益

物资设备管理作为机电安装工程管理的重要组成部分，管理工作形式化在增加资金不必要损耗的同时，也是影响企业可持续发展目标能否达成的重要因素。在以往物料管理中，由于管理者未能提高对其的关注度，粗放型管理方式的采用极大地影响了企业经济效益，反观若在管理时采用了BIM技术，管理者在进行采购时可根据模型计算出采购所需的物资，在一定程度上不仅避免了物资的过量采购，同时也全方位地加强了对物料应用质量的控制，保证了工程的施工进度。除此之外随着近年来建筑环境的复杂多样化，物料种类、数量和价格呈现出多样化的变化趋势，施工单位可利用BIM技术来全面统筹物料工作，并通过计算施工成本以及采购计划，来进行采购和管理，由此极大地提高了管理质量和效率[7]。

2.4 动态化管理识别，全面提高管理工作质量和效率

BIM技术是电子信息技术在机电安装工程中常用的一种现代化技术手段，在进行具体化应用过程中为保证应用质量和效率，管理者需借助较为先进的设备，因此设备管理能否落实到位，也是影响BIM技术使用质量和效率的重要因素。在进行设备管理时，若管理方采用传统静态管理方式，面对复杂的管理内容不仅未能对其进行针对性处理，甚至还会影响后期工程的施工进度，从而对企业整体发展造成极为不利的影响，因此为真正做到同步进行，在设备管理时管理者需采用动态化管理方式，具体而言就是当工程有更新出现时，项目人员则可以根据更新后的三维模型，动态的管理工程的成本[8]。