BIM技术在机电工程项目管理中的应用探析

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　　摘要：BIM技术能够将2D平面设计转为3D模型或4D（3D+时间）应用，使之立体化、数据可视化、信息化，是近年建筑行业信息化变革的典型技术应用。本文主要介绍了BIM的技术背景，在机电工程项目管理的应用优势、应用效果分析，并对BIM的发展做出展望。
　　关键词：BIM技术;机电工程;项目管理
　　中图分类号：TU722 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）07-0200-02
　　0 引言
　　BIM的英文全称是Building Information Modeling，国内一般翻译为：建筑信息模型，是继CAD技术之后的具有革命性意义的一种新兴的建筑信息技术，在国家“十二五”规划和“十三五”规划期间均被列为重点推广技術。
　　1 BIM技术背景
　　BIM的概念最早是由美国治亚技术学院（GeorgiaTechCollege）建筑与计算机专业的查克·伊斯曼博士（Dr.Chuck Eastman）在二十世纪70年代首次提出，定义为：“建筑信息模型综合了所有的几何模型信息、功能要求及构件性能，利用一个单独的建筑模型涵盖建筑项目全寿命周期内的所有信息，而且还包括施工进度、建造过程、维护管理等的过程信息”。我国的刘照球、李云贵等人提出的BIM理念为：建立涵盖工程全生命周期的信息库，实现各个阶段、不同专业之间的信息集成和共享。与普遍使用的2D技术相比，BIM技术赋予建筑信息模型更多的信息，不仅包括了如CAD软件可以提供的基础参数之外，还包含了材料信息、成本信息、构造信息等，使得建筑模型中的构件“对象化”，当某一个对象需要发生信息变更时，其他模型中的对象能够自动更新，节约大量变更工作量。另一个方面，BIM技术可以有效解决各个系统间的信息共享和数据管理，信息交互效率大大增强，各专业协调能力显著提高。
　　2 BIM技术在机电项目管理中的优势
　　国家“十三五”发展规划提出“加大信息化推广力度，应用BIM技术的新开工项目数量增加”，体现了我国对BIM技术在项目建设信息化方面的特殊关注及推进力度。近年来在建筑机电行业中BIM技术得到广泛使用，机电工程项目越大，其设备、管线也就越多，施工难度也就越大。BIM技术应用为工程公司提供机电专业的深化设计，对管线进行合理布置，实现了降本增效，提升项目施工效率、提高质量等。
　　2.1 三维可视化设计实现高效出图
　　BIM技术对机电工程模型创建中，形成了互动性和反馈性，真正做到“所见即所得”。借助BIM技术建模可发现2D出图的基因缺陷，自动变更管理和分析能力能够修正诸如预留点或碰撞点的不准确估量等问题，快速、全面、高质量创建三维信息模型，而后导出准确、清晰标注的平面图、剖面图来直接用于施工，实现高效出图。
　　2.2 三维模型提前发现机电项目中碰撞点
　　碰撞检测是BIM技术应用最易实现、最直观、最易产生价值的功能之一。通过运行碰撞检测，可以解决机电项目中错综复杂的主干管、支管等管道之间的碰撞问题，还能检查多专业模型间冲突和干扰，避开诸如风管和消防管道的冲突，避免后期施工中的返工现象。
　　2.3 模拟测算
　　通过应用BIM技术，在建模时，对每一个部件数据化，最终材料明细表就包含了所有应用到的材料信息、造价信息。充分利用这些数据信息，可以便捷实现模型工程量的读取、算量，当工程发生设计变更时，及时更新模型便可实现工程量的同步更新，减少浪费和重复劳动。模拟测算工程量可以作为实际工程量的参考依据，依据定额计算人工费、机械费、设计变更及材料损耗率等费用，得出比较可靠的实际工程量。
　　3 BIM在机电项目管理中的应用
　　3.1 动态控制进度
　　一般工程项目做进度管理工作可以通过横道图、线型图及网络图等完成进度计划编制，进度计划与实际进度经常会出现偏差，与常规工具相比，BIM可以更加直观表示这种偏差。比如，BIM可以将施工方案模拟到虚拟进度计划中，借助可视化设备将空间信息和时间信息有机结合在一起，直观、准确地反映出各个工艺流程和各工序持续时间。可发现实际施工时可能出现的风险和问题，优化和调整模型和施工方案，进而优化进度计划。发生设计变更或者施工图变更时，也能够及时自动修正项目进度计划。
　　3.2 协调统筹、避免争执
　　由工程总承包方开展BIM机电工程深化工作，对控制工程整体进度、质量和成本都非常有利。特别是给排水、消防、暖通、强弱电等专业常常因为现场环境、技术差异等因素影响，缺乏协调配合，容易造成多专业在工程实施中产生作业面交叉、重叠，难以按图施工作业。通过BIM的三维建模设计让不同专业的路由信息“直观可视化”，按施工难度和专业不同特点，做到小管让大管、有压管让无压管、常温管让高温、低温管等基本优化原则，保障施工顺利实施，节约施工成本。
　　3.3 控制成本
　　在机电项目引入BIM，通过碰撞测试减少设计变更，节约了变更成本。通过管线综合，能够节省材料成本。通过规划预留孔洞，节省后期打洞成本。通过BIM建立数据库，能够将成本管控精细化到构件级，提高管控效率，降低管理成本。利用BIM技术的协同作用，也同样降低了管理成本和对进度的消极影响。
　　4 对BIM在机电项目管理中应用的建议
　　4.1 标准支持方面
　　当前BIM技术应用覆盖到了项目全寿命周期，但在设计、施工、交付各阶段的对接不够充分。建议在机电工程中由业主牵头，统一做好BIM信息化平台的共享机制，统一对接标准，发挥好BIM的信息共享的效用。工程总包与分包BIM标准未统一，存在各自为战、信息不易共享的问题。建议由工程总包在对接设计后协调各分包单位，统一材料标准、技术标准和管理标准。在此基础之上，BIM技术应用才更加具备与质量管控、成本管控深入结合的实操性。
　　4.2 合理使用方面
　　BIM技术的使用可以给项目管理提供更多直观的数据信息支撑对质量、成本的管控，但实际管控中仍需要依赖项目管理人员作出决策，用好BIM是给项目管理的加分，过分强调BIM信息化平台代替项目管理则进入过犹不及的误区。
　　5 结语
　　总而言之，BIM技术是我国经过近十年的普及和实践，建筑业也出现了不少大型复杂BIM项目的成功案例，但在中小型机电项目中并不算普及。随着技术的成熟和BIM人才的积累，有理由相信BIM技术将在机电项目的设计、施工、成本、运维中得到更加广泛的应用。
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