淺談BIM技術對機電安裝監理的影響

王海江 張明

摘要：本文通過對某中心廣場項目精裝修中BIM技術的使用情況進行敘述介紹了其相關的的原理，并通過結合施工中各環節的運用情況將其對機電安裝施工中監理行為的影響進行了闡述，對于現場機電監理人員具有啟發借鑒意義。

關鍵詞：BIM 安裝 監理

中圖分類號：S220文獻標識碼： A

一、BIM含義

BIM即建筑信息模型，其英文名為building information modeling，由其英文單詞的構成我們可以大致推斷出其主要工作原理，即通過使用相關的專業軟件對建筑內的所有構成部分賦予其相應的參數信息，直觀的以三維模型進行設計修改，可運用于建筑的設計、建造、運營等整個階段。BIM技術的核心是由計算機構建三維數據庫，通過不斷修改其數據信息實時掌握建筑的情況，有效的降低了項目成本，提高決策質量，加快施工進度。目前該技術已大量在學術界、建筑界及相關行業運用，取得了較大的影響力，推動整個行業的整體發展。

二、項目背景

本中心廣場項目位于武漢市繁華地段，總建筑面積為24.5萬平方米，其中購物中心部分為16萬平方米，兩棟寫字樓總面積約8萬平方米。由于本商場施工進度要求緊，設備管線復雜，鑒于甲方要求總包單位采用BIM技術對其進行深化設計及施工控制管理。

三、傳統的機電安裝管理

在傳統的二維圖紙設計中，都是由建筑、結構、電氣、設備、機械等各專業設計圖紙匯總后，再由甲方、施工方、監理及設計單位共同對其進行綜合會審。由于缺少立體直觀印象，各專業圖紙又都是平面，對于標高不同的部分無法直觀表達，往往造成多專業互相沖突，在會審修改后實際施工階段仍會不斷發現不協調部位而設計變更常以局部的形式反映出來，對整體施工環境的考慮不夠完善，仍會造成其它新的沖突產生。這不僅對施工單位帶來不方便，也不利于監理工作的開展和進度的把握，大量設計變更的產生對監理驗收帶來不便，同時不同專業圖紙的審查也常常使得監理人員工作量繁重，在不同專業圖紙之間反復查看驗證。

圖1：采用傳統二維方式的綜合布線圖

此外，由于設計圖紙多按樓層分別設計，如果想對整個樓層的某系統進行綜合查驗時需要不斷翻看多張圖紙，而時常各樓層的結構都會有所變化，往往在豎向管線上出現和結構相沖突現象，這對監理工作帶來了不便。

四、運用BIM技術進行輔助施工管理

（1）進行碰撞分析，管線綜合布線

傳統的施工中，施工單位可能要花上萬乃至上百萬的代價來彌補由于設備管線、梁柱碰撞而造成的返工、改道、拆裝等，而運用BIM技術可以非常容易的克服這種現象，完全避免浪費。由于BIM技術使用三維仿真將各個管線、梁柱的標高直接以立體圖示表現出來，如果有碰撞可直觀的發現，對于監理人員前期圖紙審查及事中控制有著極大的幫助，它還能優化空間，管線排布，方便使用和維修，提高施工的質量，更有益于和業主的溝通。在本工程中可以非常清晰的看出管道和橋架的標高走線情況，通過BIM建模直接可以看出消防水管道與電纜橋架相沖突的現象，而且有部分地段梁底實際標高遠低于設計標高，通過改變管道走線和翻管深化設計方案，為現場施工避免了損失。

圖2：現場實物圖于BIM模型圖

(2)可視化協調作業，錯漏區檢測

由于BIM可將整個項目各專業完整清晰的表示出來，各專業可以進行協調作業，同時在一個施工區域內施工。采用事先分配好的工作集，上傳各專業工作內容，即可實時的查看管線布置情況，通過三維空間模式下的可視化設計方式，排布專業管線，既可在每段工作周期內完成各專業設計的同時也實現了專業間的協調。通過可視化協調作業既避免了時間的浪費，又可以優化施工器械的使用。對于設計中的錯漏區域還能夠及時清晰的反映出來，直接做出修改決策，減少修改環節，節約前期工作時間，對于監理來說更是可以方便的把握各專業施工進度，協調關系，保證工程的質量。在本工程中由于業主要求施工工期很緊，電纜橋架和消防水管，風管以及供水管道同時開工，如果沒有前期BIM進行的優化設計，這么多工種在同一區域根本不能同時施工，但由于它的幫助現場次序井然，各專業互相配合未出現沖突情況，使得監理人員的工作量相對減小，管理方式得到簡化。

圖3：運用BIM技術錯漏檢測修改

（3）運行機電系統計算或檢測

由于BIM常用的軟件如Revit MEP可直接運行系統計算，通過表格、圖示簡單明了的標示各設備的用電量、電壓、電流等相關系統數據，為設備的定制和采購提供直觀的依據，監理人員也可以通過此數據驗算設計計算書和系統圖，并查看設備型號等等，使得工作內容大大簡化，提供效率。在本項目中設備采購通過氣計算明細表驗算確定，經現場實際安裝調試，均選擇合適。

（4）生成建筑詳圖與模擬施工場景

利用BIM軟件可以生成各種建筑詳圖，包含大樣圖、剖面圖等，它可以在改動后直接形成圖紙，方便設計變更時圖紙的更新，對于以后竣工等提供有效的圖紙方便驗收。同時利用相關軟件還可以直接模擬現場施工的場景，完成項目施工進度的可視化管理，通過模擬出真實的施工場景動畫，被賦予時間屬性的各建筑構件思維模型能按照預計的進度逐步加入到建造施工場景中。完備的思維仿真、動畫和照片一樣的效果圖功能能夠完美展示設計的意圖并仿真施工的流程，從而加深設計理解和提高可預測性。

（5）進場材料統計

通過BIM設計軟件Revit MEP可將設計中的建造、結構、設備設計建模完成后都可以進行相關材料的統計并生產明細表，如門窗、管的總長等等，可以為施工的管理提供依據，對監理人員來說可對所需材料的數量、規格、型號做到心里有數，對材料的進場把關有所依據。同時，由于建模數據不斷的根據現場實際情況進行改動，監理人員根據其數據了解工程進度，把握施工的效率以及前后進場材料進行相互對照。對于項目甲方及施工單位掌握材料需求也具有重要作用，方便其制定物質招標、進場和庫房設置等工作。

五、BIM技術工作步驟

隨著施工、工管技術的不斷進步，監理人員也要與時俱進，了解學習掌握先進的技術方法是一名合格監理人員的必要素質。BIM對于機電安裝具有非常高的實用價值，我們要從基本的建模學習，了解它才能更好的利用它。

其基本的工作步驟分：

（1）對項目進行策劃：根據項目規模和人員數量確定協調作業的方式；確定任務的分配；組建計算機協調作業網絡。

（2）前期的準備工作：對CAD圖紙前期進行處理；確定管道的顏色及標注方式；制定工作計劃；確定關鍵節點完成的時間。

（3）繪制建筑結構模型：安裝樓層分配工作集，創建建筑和結構模型；確定各區域的裝修方式，凈空標高。

（4）繪制機電管線模型：按專業分配工作集，創建各專業的系統模型；定時于中心文件同步一次，協同解決管線碰撞矛盾。

（5）細化各部設計：在管線排布密集區域設置剖面，生成剖面圖；完善各專業系統檢查系統屬性；通過碰撞檢查發現碰撞，協調空間排布。

（6）設置出各種效果：設計過濾器，安裝顏色方案分配各管線顏色；設置漫游；增加相機，生成三維視圖。

（7）導出設計：設置明細表、項目、屬性、計量單位等，導出明細表；導出專業平面圖，管線綜合平面圖、剖面圖、漫游及三維效果圖。

（8）歸檔保存：整理文件，歸檔保存。

六、結論

通過BIM技術，施工單位可以方便的進行施工工程管理，對于甲方可以直面的了解工作狀況，掌握進度，而對于我們監理人員來說更是可以大大簡化工作內容，節約人員開支，提高工作效率，所以這就要求我們監理人員能夠運用BIM技術，學習掌握其關鍵方法步驟，為監理工作帶來便捷。