BIM在機電安裝施工管理中的應用

方 照，李瓊慧，劉子翔，楊 陳

(湖南航天建筑工程有限公司，湖南 長沙 410205)

0 引 言

機電安裝施工管理中，建筑信息模型的合理化應用，在保證安裝工程設計合理化的基礎上，對于提高安裝工程投資回報以及提升項目施工質量、節約工程施工成本等方面都表現出了顯著優勢，是安裝工程高質量發展的重要保障?，F階段對于建筑行業而言，由于建筑環境的復雜以及模塊化，在建筑使用性能方面人們的關注度在不斷提高。相比傳統電子信息技術手段，BIM技術在具體化運用過程中，工作人員可通過建立可視化圖像信息給予工程安裝以及規劃建議，以便于后期在工程調整后通過對信息模型的數據調整來進行指導。

1 機電安裝施工管理中BIM技術應用優勢剖析

與其他施工管理相比，機電安裝施工管理貫穿工程施工作業始終，且還存在相對復雜的運行階段，再加上工期緊張、二次施工以及涉及面廣(電氣、給排水、通風系統以及消防工程)的顯著特點，在施工時為盡可能保證安裝質量以及效率，保證BIM技術的合理化應用具有重要意義。

BIM技術也被稱為建筑信息模型，是電子信息化產業時代背景下一種常用于工程管理的電子信息技術手段，在施工時工作人員可根據工程施工過程中的相關數據，用以對建筑不同階段的圖像進行復原，以此在保證規劃合理化的前提下加快施工進度以及提升施工質量。相比傳統二維圖像模式，BIM技術本質上而言是一種三維立體模型，較強的可模擬性、可觀察性、可協調性能較強、可出圖性、可優化性是其技術應用特點(圖1)，具體而言通過借助三維數字技術以及構建三維立體模型，為后期施工管理工作的高效落實創造良好條件。

除此之外，現階段在復雜多變的建筑環境中，在機電安裝施工管理中，BIM技術還具有如下應用優勢：

1.1 技術優勢

1.1.1 全建筑信息

在機電安裝工程施工管理中，“全建筑信息”是BIM技術應用的顯著優勢之一。相對于“傳統建筑信息”，“全建筑信息”是指在施工始末，建筑施工管理各領域的參與者(客戶、業主、設計人員、施工人員)、相關部門(監管、運營)以及信息(設計信息、施工信息、生產信息、運營信息)都涉獵其中，信息量的龐大化以及物料種類的豐富化為后期監護信息模型的高效構建創造良好條件。在后期施工管理過程中，管理者可通過借助建筑信息模型對機電安裝工程各領域的內容進行統一管理，在降低錯誤率的同時為后期工作的高效開展打下堅實基礎[1]。

1.1.2 全生命周期覆蓋

新市場經濟常態下，建筑環境的復雜化在增加工程施工難度的同時，管理工作能否有效落實，對于工程效益的影響是十分巨大的。機電安裝工程作為建設工作的重要組成部分，其貫穿于工程始終，相比傳統電子信息技術手段，在進行管理時BIM技術通過合理化運用到建筑生命周期管理(圖2)中，在一定程度上不僅降低了信息查閱和更改難度，同時作為一種可后續拓展技術，BIM并不會受到建筑生命周期的影響，因此在任何階段管理者都可運用BIM技術，通過結合各階段的具體需求進行模型的構建，由此在保證信息平臺共享的基礎上，全面提高工程改造質量和效率。

圖2 全生命周期

1.1.3 全過程協同化

不同于傳統二維圖像技術手段，BIM技術在機電安裝工程施工管理中，過程協同化管理也是其顯著的技術應用優勢，在有效推進施工進度的同時還全面提高了施工質量和效率。在生命周期中，不同單位的關注側重點并不相同，若各階段所有參與者(設計單位、物料供應商、運營單位以及監管部門)各自從事自身工作內容，未能進行統一化管理，在一定程度上不僅影響了施工進度，同時也不利于行業可持續發展目標的達成，反觀若保證BIM技術的合理應用，通過構建統一化的協同場所和平臺，各參與者可通過相對協調以及共同管理，來保證管理工作的有序、有效開展。

1.2 價值優勢

1.2.1 有利于提高經濟效益

在機電安裝工程施工管理中，BIM技術的應用，不僅能降低成本消耗，同時在保證資金高效利用的同時還提高了企業經濟效益。BIM技術在應用前，施工單位在管理時通過會消耗大量“三力”資源來完成規劃、設計等工作，后期在具體施工時若建筑施工發生變化，圖紙信息的更改以及計算又需要消耗大量資源，并在一定程度上延長了施工周期，反觀若借助建筑信息模型，通過輸入更換的圖形信息數據來快速獲取具體的安裝規劃，不僅降低了圖形信息更改資源的消耗，同時在加快施工進度以及提高企業經濟效益等方面，都發揮了重要作用。

1.2.2 有利于提升規劃效率

在安裝工程開展過程中，規劃工作效率的高低是影響安裝質量的重要因素，換言之為全面提高工程經濟效益和社會效益，在管理時全面提升規劃效率，對于推動行業良性發展而言具有重要意義?，F階段對于不同建筑體量以及形態的建筑而言，工作難易程度也各不相同，若在進行安裝規劃階段施工單位未能合理化運用BIM技術，在影響工程管理工作效率的同時也對安裝實用性和安裝質量造成了十分不利的影響，反觀若通過運用可視化的圖像信息，施工單位可及時發現施工整體以及細節部分存在的問題，通過對施工過程的優化來解決相關問題，以此來全面提高了規劃質量和效率。

1.2.3 有利于及時傳輸信息

建筑設計中，信息傳輸是否及時、準確，是影響設計工作質量和效率的重要因素，在進行傳輸時為盡可能實現精細化設計目標，合理化運用BIM信息技術來進行信息共享，是保證信息傳輸完整性和時效性的有效渠道。在建筑設計中，施工單位通過建立BIM建筑模型來對監控項目設計進行遠程控制，從而在有效處理2D圖紙信息交互難問題的同時，增加了信息交流速度，并在準確預測項目開展的前提下，保證信息的快速化傳播。

1.2.4 有利于全面展示信息內容

可視化、可出圖性、協調性好以及量值精度高是BIM技術的應用優勢，隨著近年來工程建設規模和數量的逐年遞增，為保證高質量設計目標的達成，在設計時通過合理化運用BIM技術是極為必要的。建立BIM模型在一定程度上不僅能將改造項目以可視化效果呈現在施工人員面前，另外通過憑借3D效果還能精準表達建設單位的設計內容，并制定出具體的針對性設計方案，由此在規避施工風險的前提下減少工程造價風險，保證工程施工目標的達成[2]。

1.3 參與者優勢

1.3.1 客戶方面

作為機電安裝工程施工管理的參與者之一，在現階段復雜化的建筑市場環境中，將BIM技術合理化運用其中，從某方面而言在保證投資效益信息獲取時效性的前提下，為客戶的多樣化選擇提供了可能。除此之外基于“客戶”視角，BIM技術的使用還可協助客戶在檢測設計方面是否滿足需求的同時，縮短了投資單位以及政府部門的決策時間。

1.3.2 設計師方面

在規劃設計階段，設計師作為活動主要參與者，設計內容是否規范、合理、科學，是影響工程整體施工質量和效率的重要因素。在機電安裝工程中，規劃設計階段通過合理化運用BIM技術，在實現對空間、外觀等功能分析的基礎上，通過分析能耗以及成本，保證了初期設計的科學性。除此之外基于“設計師”視角，BIM技術的使用還可在保證圖紙報告信息實時更新的同時，為協同化設計創造了良好條件，由此保證了行業可持續發展目標的達成[3]。

1.3.3 施工單位方面

施工管理階段，施工單位作為參與管理的主要執行單位，在以往管理中由于管理理念和手段的傳統化，在影響管理質量的同時也不利于行業的進一步發展。BIM技術作為現階段在建筑領域一種常用的電子信息技術手段，通過構建信息模型，施工單位可在及時發現、反饋和完善施工問題的基礎上，加強對施工進度和成本的合理化控制。除此之外基于“施工單位”視角，BIM技術的使用還可在實時動態化跟蹤施工現場的同時，來全面提高施工質量[4]。

2 機電安裝施工管理中BIM技術具體化應用剖析

2.1 優化現場施工方案，全面提高工作效率

機電安裝工程中，施工方案是否合理，對于工作效率的影響是不容忽視的。BIM技術最初是用于辦公運營中，可隨著科學技術的不斷進步以及技術在建筑領域的廣泛應用，BIM技術在復雜化建筑市場環境中，為確保自身優勢的最大化發揮，在規劃設計階段提高做好相關調研工作是十分重要的。在施工方案制定時，首先施工單位需要提高做好技術交底工作，并基于現場實況來構建科學建筑信息模型，以便于工程參與者在明確掌握和了解相關信息的基礎上為后期工作的開展創造良好條件；其次由于施工現場環境的瞬息萬變，當施工環境抑或是其他方面發生變化時，需要對建筑信息模型進行及時調整，為便于對方案進行及時討論、修改和優化，施工單位可通過利用移動設備來展現BIM模型，在保證現場情況實時呈現的基礎上提高施工質量和效率；最后在模型導入階段，為便于參與者明確自身職責，施工單位可根據專業進行導入，由此在保證信息專業性的同時保證各方在方案優化時能結合自身需求視角進行優化，以此來保證方案的高效化應用[5]。

2.2 構建云平臺工作組，合理控制現場返工率

在施工管理階段，云平臺工作組(圖3)的合理化構建，也是BIM技術高效化運用的重要前提，是有效控制現場返工率以及誤差問題發生率的重要保證。通常來講，在機電安裝工程施工管理階段，為全面提高工作質量和效率，加快云平臺工作組的創建是十分必要的，究其原因主要是因為由于機電安裝工程參與者相對復雜，且各部門關注度以及側重點各不相同，在管理時若管理方關注于自身重點內容，在很大程度上不僅難以保證管理質量和效率，更不利于行業可持續發展。云平臺工作組的創建，其目的在于保證參建單位的模型能得到一致性的保護，模型更新后借助云平臺工作組參建方可獲取最新的模型同步信息，并針對反饋信息就圖像信息做出調整，相比傳統工作組，云平臺工作組的高效構建，在一定程度上技術人員和用戶之間形成了一種十分緊密的聯系，通過平臺工作組來快速傳遞信息，不僅有利于改善當前工作現狀，與此同時在降低返工率以及錯誤率方面也表現除了顯著優勢，保證了行業的良性發展[6]。

圖3 基于BIM的全過程管理云平臺

2.3 高效管理物資設備，全面提高經濟效益

物資設備管理作為機電安裝工程管理的重要組成部分，管理工作形式化在增加資金不必要損耗的同時，也是影響企業可持續發展目標能否達成的重要因素。在以往物料管理中，由于管理者未能提高對其的關注度，粗放型管理方式的采用極大地影響了企業經濟效益，反觀若在管理時采用了BIM技術，管理者在進行采購時可根據模型計算出采購所需的物資，在一定程度上不僅避免了物資的過量采購，同時也全方位地加強了對物料應用質量的控制，保證了工程的施工進度。除此之外隨著近年來建筑環境的復雜多樣化，物料種類、數量和價格呈現出多樣化的變化趨勢，施工單位可利用BIM技術來全面統籌物料工作，并通過計算施工成本以及采購計劃，來進行采購和管理，由此極大地提高了管理質量和效率[7]。

2.4 動態化管理識別，全面提高管理工作質量和效率

BIM技術是電子信息技術在機電安裝工程中常用的一種現代化技術手段，在進行具體化應用過程中為保證應用質量和效率，管理者需借助較為先進的設備，因此設備管理能否落實到位，也是影響BIM技術使用質量和效率的重要因素。在進行設備管理時，若管理方采用傳統靜態管理方式，面對復雜的管理內容不僅未能對其進行針對性處理，甚至還會影響后期工程的施工進度，從而對企業整體發展造成極為不利的影響，因此為真正做到同步進行，在設備管理時管理者需采用動態化管理方式，具體而言就是當工程有更新出現時，項目人員則可以根據更新后的三維模型，動態的管理工程的成本[8]。

3 結束語

概括而言，在工程施工管理中，對于機電安裝施工而言，作為建設工作的重要組成部分，施工管理工作是否科學以及技術手段是否合理，是影響工程經濟效益以及社會效益的重要因素，為改善當前管理工作質量和效率，將BIM技術合理化應用其中，對于推動行業良性發展而言具有重要意義。