BIM技術在機電工程項目管理中的應用探析

王星

摘要：BIM技術能夠將2D平面設計轉為3D模型或4D（3D+時間）應用，使之立體化、數據可視化、信息化，是近年建筑行業信息化變革的典型技術應用。本文主要介紹了BIM的技術背景，在機電工程項目管理的應用優勢、應用效果分析，并對BIM的發展做出展望。

關鍵詞：BIM技術;機電工程;項目管理

中圖分類號：TU722 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）07-0200-02

0 引言

BIM的英文全稱是Building Information Modeling，國內一般翻譯為：建筑信息模型，是繼CAD技術之后的具有革命性意義的一種新興的建筑信息技術，在國家“十二五”規劃和“十三五”規劃期間均被列為重點推廣技術。

1 BIM技術背景

BIM的概念最早是由美國治亞技術學院（GeorgiaTechCollege）建筑與計算機專業的查克·伊斯曼博士（Dr.Chuck Eastman）在二十世紀70年代首次提出，定義為：“建筑信息模型綜合了所有的幾何模型信息、功能要求及構件性能，利用一個單獨的建筑模型涵蓋建筑項目全壽命周期內的所有信息，而且還包括施工進度、建造過程、維護管理等的過程信息”。我國的劉照球、李云貴等人提出的BIM理念為：建立涵蓋工程全生命周期的信息庫，實現各個階段、不同專業之間的信息集成和共享。與普遍使用的2D技術相比，BIM技術賦予建筑信息模型更多的信息，不僅包括了如CAD軟件可以提供的基礎參數之外，還包含了材料信息、成本信息、構造信息等，使得建筑模型中的構件“對象化”，當某一個對象需要發生信息變更時，其他模型中的對象能夠自動更新，節約大量變更工作量。另一個方面，BIM技術可以有效解決各個系統間的信息共享和數據管理，信息交互效率大大增強，各專業協調能力顯著提高。

2 BIM技術在機電項目管理中的優勢

國家“十三五”發展規劃提出“加大信息化推廣力度，應用BIM技術的新開工項目數量增加”，體現了我國對BIM技術在項目建設信息化方面的特殊關注及推進力度。近年來在建筑機電行業中BIM技術得到廣泛使用，機電工程項目越大，其設備、管線也就越多，施工難度也就越大。BIM技術應用為工程公司提供機電專業的深化設計，對管線進行合理布置，實現了降本增效，提升項目施工效率、提高質量等。

2.1 三維可視化設計實現高效出圖

BIM技術對機電工程模型創建中，形成了互動性和反饋性，真正做到“所見即所得”。借助BIM技術建模可發現2D出圖的基因缺陷，自動變更管理和分析能力能夠修正諸如預留點或碰撞點的不準確估量等問題，快速、全面、高質量創建三維信息模型，而后導出準確、清晰標注的平面圖、剖面圖來直接用于施工，實現高效出圖。

2.2 三維模型提前發現機電項目中碰撞點

碰撞檢測是BIM技術應用最易實現、最直觀、最易產生價值的功能之一。通過運行碰撞檢測，可以解決機電項目中錯綜復雜的主干管、支管等管道之間的碰撞問題，還能檢查多專業模型間沖突和干擾，避開諸如風管和消防管道的沖突，避免后期施工中的返工現象。

2.3 模擬測算

通過應用BIM技術，在建模時，對每一個部件數據化，最終材料明細表就包含了所有應用到的材料信息、造價信息。充分利用這些數據信息，可以便捷實現模型工程量的讀取、算量，當工程發生設計變更時，及時更新模型便可實現工程量的同步更新，減少浪費和重復勞動。模擬測算工程量可以作為實際工程量的參考依據，依據定額計算人工費、機械費、設計變更及材料損耗率等費用，得出比較可靠的實際工程量。

3 BIM在機電項目管理中的應用

3.1 動態控制進度

一般工程項目做進度管理工作可以通過橫道圖、線型圖及網絡圖等完成進度計劃編制，進度計劃與實際進度經常會出現偏差，與常規工具相比，BIM可以更加直觀表示這種偏差。比如，BIM可以將施工方案模擬到虛擬進度計劃中，借助可視化設備將空間信息和時間信息有機結合在一起，直觀、準確地反映出各個工藝流程和各工序持續時間。可發現實際施工時可能出現的風險和問題，優化和調整模型和施工方案，進而優化進度計劃。發生設計變更或者施工圖變更時，也能夠及時自動修正項目進度計劃。

3.2 協調統籌、避免爭執

由工程總承包方開展BIM機電工程深化工作，對控制工程整體進度、質量和成本都非常有利。特別是給排水、消防、暖通、強弱電等專業常常因為現場環境、技術差異等因素影響，缺乏協調配合，容易造成多專業在工程實施中產生作業面交叉、重疊，難以按圖施工作業。通過BIM的三維建模設計讓不同專業的路由信息“直觀可視化”，按施工難度和專業不同特點，做到小管讓大管、有壓管讓無壓管、常溫管讓高溫、低溫管等基本優化原則，保障施工順利實施，節約施工成本。

3.3 控制成本

在機電項目引入BIM，通過碰撞測試減少設計變更，節約了變更成本。通過管線綜合，能夠節省材料成本。通過規劃預留孔洞，節省后期打洞成本。通過BIM建立數據庫，能夠將成本管控精細化到構件級，提高管控效率，降低管理成本。利用BIM技術的協同作用，也同樣降低了管理成本和對進度的消極影響。

4 對BIM在機電項目管理中應用的建議

4.1 標準支持方面

當前BIM技術應用覆蓋到了項目全壽命周期，但在設計、施工、交付各階段的對接不夠充分。建議在機電工程中由業主牽頭，統一做好BIM信息化平臺的共享機制，統一對接標準，發揮好BIM的信息共享的效用。工程總包與分包BIM標準未統一，存在各自為戰、信息不易共享的問題。建議由工程總包在對接設計后協調各分包單位，統一材料標準、技術標準和管理標準。在此基礎之上，BIM技術應用才更加具備與質量管控、成本管控深入結合的實操性。

4.2 合理使用方面

BIM技術的使用可以給項目管理提供更多直觀的數據信息支撐對質量、成本的管控，但實際管控中仍需要依賴項目管理人員作出決策，用好BIM是給項目管理的加分，過分強調BIM信息化平臺代替項目管理則進入過猶不及的誤區。

5 結語

總而言之，BIM技術是我國經過近十年的普及和實踐，建筑業也出現了不少大型復雜BIM項目的成功案例，但在中小型機電項目中并不算普及。隨著技術的成熟和BIM人才的積累，有理由相信BIM技術將在機電項目的設計、施工、成本、運維中得到更加廣泛的應用。

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