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[摘 要]在建筑現(xiàn)代化的過(guò)程中需要通過(guò)機(jī)電系統(tǒng)安裝來(lái)提高建筑的性能,并且滿足某些特殊的建筑需求。而隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電系統(tǒng)的安裝施工技術(shù)也逐漸邁上新的臺(tái)階。因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)的安裝通常涉及建筑工程內(nèi)部的許多方面,例如消防、電路等等,牽涉范圍十分廣泛,所以機(jī)電系統(tǒng)的安裝必須不斷進(jìn)行技術(shù)的更新?lián)Q代,用最前沿的技術(shù)來(lái)推動(dòng)機(jī)電系統(tǒng)安裝施工水平的提高。本文基于 bim 技術(shù)能夠?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)安裝提供的便利,通過(guò)分析現(xiàn)階段機(jī)電安裝系統(tǒng)施工技術(shù)升級(jí)存在的難點(diǎn)和疑點(diǎn),提出了如何通過(guò) BIM 技術(shù)的靈活運(yùn)用來(lái)提高機(jī)電安裝的施工工藝,希望為相關(guān)從業(yè)人員打開(kāi)新的思路。
[關(guān)鍵詞]BIM 技術(shù) ;建設(shè)工程 ;機(jī)電安裝 ;應(yīng)用
引言
機(jī)電系統(tǒng)能夠幫助建筑實(shí)現(xiàn)其規(guī)劃過(guò)程中的建筑功能,對(duì)于建筑工程項(xiàng)目的施工具有十分重要的意義。而在建筑工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中,必須根據(jù)建筑在規(guī)劃時(shí)提出的功能來(lái)進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。這樣才能保證在建筑工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中,機(jī)電系統(tǒng)的施工能夠符合工程建設(shè)的施工順序,使建筑的施工順序和結(jié)構(gòu)更加合理。近年來(lái),隨著 BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的廣泛應(yīng)用,我國(guó)機(jī)電安裝工程的整體質(zhì)量和效率大幅度提升,而進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于 BIM 技術(shù)的研究和分析,對(duì)于推動(dòng)機(jī)電安裝工程的快速發(fā)展有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。
1 機(jī)電安裝在建筑工程項(xiàng)目中表現(xiàn)出的技術(shù)特點(diǎn)分析
如前文所述,建筑工程項(xiàng)目的施工需要通過(guò)機(jī)電系統(tǒng)的規(guī)劃安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)其特有的建筑功能,所以在現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目中機(jī)電系統(tǒng)的安裝占有十分重要的地位。因此在實(shí)際的建筑工程施工過(guò)程中,必須要根據(jù)工程的施工順序以及想要達(dá)到的建筑功能目的來(lái)進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)安裝的規(guī)劃。現(xiàn)階段機(jī)電系統(tǒng)安裝存在的技術(shù)難點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。
1.1 相較于其他的施工項(xiàng)目對(duì)于技術(shù)要求更高
機(jī)電系統(tǒng)安裝在建筑工程項(xiàng)目施工中屬于難度較高的部分,這主要是因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)安裝涉及建筑工程項(xiàng)目的許多部分,每一部分的安裝要求、安裝難度都不相同,同時(shí)更是因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)的安裝需要許多新技術(shù)的支持,因?yàn)樵诓煌糠诌M(jìn)行安裝時(shí)需要的安裝技術(shù)是不同的。新技術(shù)中不僅包括了許多新的施工工藝,更重要的是有許多新的、現(xiàn)代化的施工設(shè)備。這些新的施工工藝以及新的施工設(shè)備都需要施工人員來(lái)掌握,有時(shí)在施工工地開(kāi)展安裝工作時(shí)可能臨時(shí)出現(xiàn)一個(gè)新的情況,此時(shí)施工技術(shù)人員就要結(jié)合之前學(xué)習(xí)的技術(shù)知識(shí)結(jié)合現(xiàn)有的情況進(jìn)行重新考察安裝,所以機(jī)電系統(tǒng)安裝項(xiàng)目對(duì)于施工人員的技術(shù)要求更高。除此之外,因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)的安裝還與建筑施工項(xiàng)目?jī)?nèi)的其他項(xiàng)目有交叉施工的情況,所以施工人員不僅需要了解其他項(xiàng)目的一些資料,同時(shí)還需要將新的施工工藝和設(shè)備與其他項(xiàng)目進(jìn)行融合,所以相較于其他項(xiàng)目的施工而言,機(jī)電系統(tǒng)的安裝對(duì)于技術(shù)的要求更高,機(jī)電系統(tǒng)安裝技術(shù)不僅僅是只針對(duì)機(jī)電系統(tǒng),還有其他的施工知識(shí),這就需要學(xué)習(xí)更多的知識(shí),對(duì)機(jī)電系統(tǒng)安裝的施工人員要有較強(qiáng)的心理素質(zhì)、較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力以及很好的接受能力。所以針對(duì)機(jī)電安裝項(xiàng)目技術(shù)要求更高的現(xiàn)狀,施工人員應(yīng)該做好對(duì)于新的施工工藝的了解和鍛煉,同時(shí)還需要加大對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)安裝人力和資金的投入,并且還需要與其他的建筑工程項(xiàng)目相協(xié)調(diào)施工,這樣才能夠保證機(jī)電系統(tǒng)的安裝水平。
1.2 機(jī)電安裝過(guò)程中涉及的工程方面較多
相較于其他項(xiàng)目而言,機(jī)電系統(tǒng)安裝在過(guò)程中涉及的工程項(xiàng)目更多。在建筑工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中,機(jī)電安裝項(xiàng)目與其中的通風(fēng)、消防、電路等等項(xiàng)目都有關(guān)聯(lián)。因此在實(shí)際的施工過(guò)程中,機(jī)電系統(tǒng)的安裝需要不斷進(jìn)行規(guī)劃和施工方案的優(yōu)化,不斷地根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)整,才能夠適應(yīng)復(fù)雜的施工環(huán)境。同時(shí),不僅僅機(jī)電系統(tǒng)的安裝需要嚴(yán)格把關(guān),同時(shí)還需要注意在進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)安裝時(shí)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)安裝過(guò)程中所使用的設(shè)備和施工材料都要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),這樣才能夠保證與其他項(xiàng)目進(jìn)行交叉施工時(shí),施工材料能夠通用,避免因?yàn)椴牧显蚨鴮?dǎo)致施工進(jìn)度的延緩。由此可見(jiàn),機(jī)電安裝工程具有復(fù)雜化的基本特征,且由于機(jī)電安裝工程本身涉及的范圍相對(duì)較為廣泛,設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的內(nèi)容和因素較多,且后續(xù)施工環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的情況。因此,對(duì)于機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)人員而言,如何保證設(shè)計(jì)的合理性與準(zhǔn)確性,減少設(shè)計(jì)變更的發(fā)生概率就成了必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。
2 BIM技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電安裝項(xiàng)目時(shí)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1 能夠進(jìn)行全建筑信息的整合分析
BIM 技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電系統(tǒng)安裝時(shí),能夠幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑全信息的整合分析。因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)的安裝涉及建筑項(xiàng)目施工的許多方面,其具有范圍廣、復(fù)雜度高的特點(diǎn)。所以在進(jìn)行施工的過(guò)程中,機(jī)電系統(tǒng)的施工人員需要提前對(duì)各種信息進(jìn)行整合分析,才能夠設(shè)計(jì)出機(jī)電系統(tǒng)安裝的合理路線。在對(duì)各種各樣施工信息進(jìn)行整合的時(shí)候,僅僅依靠施工技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行可能會(huì)出現(xiàn)不可避免的錯(cuò)誤,并且每個(gè)技術(shù)人員在進(jìn)行信息整理時(shí)都是按照自己的習(xí)慣進(jìn)行工作,別人或許并不能看懂其整理的信息,而 BIM 技術(shù)能夠通過(guò)對(duì)于信息的收集、整合和分析,構(gòu)建起三維模型,更加直觀地對(duì)建筑整體信息進(jìn)行表達(dá)和詮釋,幫助設(shè)計(jì)人員以及業(yè)主對(duì)機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)生更加直觀、深刻地了解,從而有效解決施工技術(shù)人員人工進(jìn)行信息整理帶來(lái)的問(wèn)題。
2.2 BIM 技術(shù)在機(jī)電安裝項(xiàng)目所有施工階段的信息化管控
BIM 技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電系統(tǒng)安裝時(shí),能夠?qū)C(jī)電安裝項(xiàng)目所有的施工階段以及后續(xù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段都提供信息化的管控服務(wù)。因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)安裝項(xiàng)目的周期很長(zhǎng),需要配合其他項(xiàng)目的施工來(lái)進(jìn)行,所以在不同的施工階段,機(jī)電系統(tǒng)安裝都需要使用不同的管理模式,哪怕是在后期投入使用后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段,機(jī)電系統(tǒng)的安裝也需要不斷地進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新和管控,這樣才能夠保證建筑功能的正常使用。然而實(shí)時(shí)的信息數(shù)據(jù)更新只依靠人力來(lái)進(jìn)行,所以在這樣的背景下,運(yùn)用 BIM 技術(shù)能夠快速有效地在施工的各個(gè)階段都進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集,以及三維模型的構(gòu)建。這樣在各個(gè)階段都能夠進(jìn)入技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)和參數(shù)的查詢,同時(shí)在后期的維護(hù)階段,也可以通過(guò)前期數(shù)據(jù)的顯示來(lái)進(jìn)行日常的維護(hù),合理有效地運(yùn)用 BIM 技術(shù)將會(huì)大大節(jié)約人力和資源。
2.3 優(yōu)化機(jī)電安裝施工方案,加強(qiáng)與建筑項(xiàng)目各方面的協(xié)同效果
在機(jī)電安裝項(xiàng)目中,應(yīng)用 BIM 技術(shù)能夠幫助施工管理人員進(jìn)行施工過(guò)程中各項(xiàng)信息的掌控,優(yōu)化機(jī)電安裝項(xiàng)目與建筑工程項(xiàng)目各方面的協(xié)同效果。如前文所述,機(jī)電安裝項(xiàng)目與建筑施工項(xiàng)目的其他方面都有很大的聯(lián)系,所以當(dāng)機(jī)電安裝項(xiàng)目與其他項(xiàng)目進(jìn)行協(xié)同施工時(shí),所涉及的施工細(xì)節(jié)十分龐雜,需要對(duì)信息整理的工作也十分的繁多,對(duì)于協(xié)同施工的要求也較高,如果由人力完成,施工人員難免不會(huì)出現(xiàn)一些分析錯(cuò)誤,所有應(yīng)用BIM 技術(shù)對(duì)于建筑施工來(lái)說(shuō)是最有效的助力。例如,當(dāng)兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行交叉施工時(shí),所使用的施工材料必須具有通用性,不然就會(huì)減緩建筑工程施工的進(jìn)度,同時(shí)還會(huì)對(duì)建筑材料造成浪費(fèi)。所以在機(jī)電系統(tǒng)的安裝施工中,運(yùn)用 BIM 技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€(gè)項(xiàng)目的建筑信息進(jìn)行收集和整理,幫助管理人員進(jìn)行施工項(xiàng)目的掌控和管理,提高機(jī)電安裝項(xiàng)目與其他項(xiàng)目的協(xié)同施工效果,確保建筑項(xiàng)目的施工能夠穩(wěn)定進(jìn)行[1]。
2.4 BIM 技術(shù)促使施工人員深入了解技術(shù)特性,滿足業(yè)主定制化需求
在機(jī)電系統(tǒng)安裝項(xiàng)目中應(yīng)用 BIM 技術(shù),能夠促使施工人員深入了解各個(gè)項(xiàng)目的施工特點(diǎn)和技術(shù)特性,提高施工效果,同時(shí)還能夠利用三維模型的搭建來(lái)滿足業(yè)主的定制化需求。因?yàn)?BIM 技術(shù)在幫助機(jī)電安裝工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)和方案規(guī)劃時(shí),首先技術(shù)人員應(yīng)該對(duì) BIM技術(shù)有深入了解。除此之外,還需要對(duì)建筑施工的各方面信息都有較為深入地了解,才能夠進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和方案規(guī)劃。當(dāng)施工人員能夠深入了解 BIM 技術(shù)以及建設(shè)項(xiàng)目各方面的技術(shù)特性時(shí),就能夠利用 BIM 技術(shù)來(lái)進(jìn)行協(xié)同平臺(tái)的搭建,同時(shí)還能夠利用自身所知的建筑項(xiàng)目信息來(lái)進(jìn)行三維信息模型的搭建,將設(shè)計(jì)圖紙具象化,更加直觀地向業(yè)主顯示[2]。
3 加強(qiáng)機(jī)電安裝工程項(xiàng)目中BIM技術(shù)應(yīng)用效果的策略分析
3.1 利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行管線碰撞問(wèn)題檢查,提高機(jī)電安裝整體性
在建筑工程項(xiàng)目中具有龐雜的管線系統(tǒng),這些管線系統(tǒng)大多都包含在機(jī)電安裝項(xiàng)目?jī)?nèi),涵蓋了暖氣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等等。但是因?yàn)樵趯?shí)際的施工過(guò)程中,各個(gè)管線系統(tǒng)通常是由單個(gè)的設(shè)計(jì)人員完成,因此在后期的協(xié)調(diào)過(guò)程中難度較大,一旦出現(xiàn)一點(diǎn)錯(cuò)誤,就很容易會(huì)出現(xiàn)管線交叉的情況。這時(shí)就會(huì)由于管線的交叉而出現(xiàn)管線碰撞問(wèn)題。但是由于管線系統(tǒng)的隱蔽性和復(fù)雜性,運(yùn)用傳統(tǒng)的人工難以進(jìn)行快速排查,所以當(dāng) BIM 技術(shù)能夠在機(jī)電系統(tǒng)安裝過(guò)程中進(jìn)行靈活運(yùn)用時(shí),就能夠通過(guò)BIM 技術(shù)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行管線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和管理,這樣也有效提高工作的效率。在這一過(guò)程當(dāng)中,BIM 技術(shù)的便捷化優(yōu)勢(shì)可以得到充分體現(xiàn)和發(fā)揮,設(shè)計(jì)人員僅僅需要對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整即可完成管線碰撞檢驗(yàn),即便是需要調(diào)整原有設(shè)計(jì),也僅需要調(diào)整參數(shù)即可,從而在最短的時(shí)間內(nèi)獲取最佳的設(shè)計(jì)結(jié)果,保證機(jī)電安裝工程的整體效果。
3.2 利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建,提前進(jìn)行安裝效果的預(yù)演
BIM 技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)安裝過(guò)程中的靈活運(yùn)用,能夠幫助設(shè)計(jì)人員更加直觀地進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)?BIM 技術(shù)能夠通過(guò)三維模型的搭建,提前進(jìn)行建筑施工效果的預(yù)演,幫助設(shè)計(jì)人員和施工人員進(jìn)行對(duì)照和參考。這是因?yàn)锽IM 技術(shù)在進(jìn)行信息的整合分析時(shí),能夠通過(guò)三維模型的搭建來(lái)將設(shè)計(jì)圖紙和信息具象化,這樣設(shè)計(jì)人員和施工人員都能夠通過(guò)更加直觀的三維模型來(lái)進(jìn)行自我糾錯(cuò)和施工參考。在施工的過(guò)程中,可以將施工的效果與三維模型進(jìn)行對(duì)照,一旦出現(xiàn)差錯(cuò),可以立即返工進(jìn)行修改。同時(shí),三維模型還能夠更加直觀地對(duì)業(yè)主進(jìn)行展示,滿足業(yè)主的定制化需求[3]。
3.3 利用 BIM 技術(shù)能夠優(yōu)化機(jī)電安裝施工過(guò)程中物料管理
在機(jī)電系統(tǒng)的安裝過(guò)程中,利用 BIM 技術(shù)能夠優(yōu)化機(jī)電安裝項(xiàng)目的物料管理。因?yàn)闄C(jī)電安裝項(xiàng)目在施工過(guò)程中所涉及的其他項(xiàng)目十分之多,所以在施工的過(guò)程中需要用到類型多樣的施工材料,這給物料的管理增添了很大的難度。但是通過(guò) BIM 技術(shù),能夠有效地對(duì)機(jī)電安裝所需的物料進(jìn)行整合分析,優(yōu)化物料的管理,提高物料采購(gòu)和使用的效率[4]。
3.4 利用 BIM 技術(shù)能夠進(jìn)行機(jī)電安裝施工進(jìn)度的優(yōu)化管控
在機(jī)電系統(tǒng)的安裝過(guò)程中運(yùn)用 BIM 技術(shù),能夠通過(guò)對(duì)建筑施工過(guò)程信息的收集,制定合理的機(jī)電系統(tǒng)施工進(jìn)度表。同時(shí),在施工的過(guò)程中,BIM 系統(tǒng)還能通過(guò)對(duì)全施工現(xiàn)場(chǎng)信息的收集,進(jìn)行進(jìn)度提示和修改,從而大大提高機(jī)電系統(tǒng)安裝的工作效率[5]。從某種角度來(lái)看,進(jìn)度控制是機(jī)電安裝工程的核心環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的進(jìn)度控制措施較為籠統(tǒng),尤其是在數(shù)據(jù)獲取方面存在一定的不足之處,整體控制效率低下,難以達(dá)到預(yù)期的控制效果。而在 BIM 技術(shù)的參與之下,整個(gè)機(jī)電安裝工程的施工進(jìn)度均能夠以直觀展示,施工單位可以明確具體的施工進(jìn)度,并依據(jù)進(jìn)度管理要求對(duì)下一階段的施工計(jì)劃和進(jìn)度管理計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整,確保可以在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)完成機(jī)電安裝工程。
3.5 優(yōu)化施工整體設(shè)計(jì)
為從根本上提高機(jī)電安裝工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量,滿足業(yè)主方的基本需求。在實(shí)際施工的過(guò)程中,需要對(duì)機(jī)電安裝工程進(jìn)行深層定位,以保證機(jī)電安裝工程的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。在 BIM 技術(shù)的參與之下,可以進(jìn)行深度建模,從模型當(dāng)中體現(xiàn)所有分管管道的施工設(shè)計(jì)。在機(jī)房布置設(shè)計(jì)時(shí),需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行管理優(yōu)化,依據(jù)施工圖紙的尺寸和標(biāo)高,實(shí)現(xiàn)建模內(nèi)容的深化設(shè)計(jì)。在這整個(gè)過(guò)程當(dāng)中,BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以構(gòu)建外墻、內(nèi)墻和坡道的數(shù)據(jù)模型,同時(shí)也能夠依據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)等進(jìn)行建模投射,獲取位置、線條和面積等幾何數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)BIM 模型的綜合分析和研究,能夠?qū)榷ǖ脑O(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)分析,分析現(xiàn)有設(shè)計(jì)圖紙的問(wèn)題和不足之處。而在對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行調(diào)整時(shí),僅需對(duì)調(diào)整部位的參數(shù)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化即可,并可以檢查調(diào)整后的實(shí)際效果。由此可見(jiàn),BIM 技術(shù)對(duì)于機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化起到了積極的作用。
4 實(shí)際機(jī)電安裝施工工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析
4.1 BIM 技術(shù)在管線綜合排布中的運(yùn)用
利用 BIM 技術(shù)平臺(tái)的三維建模技術(shù)以及其他協(xié)同軟件的配合,能夠?qū)ㄖO(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行具象化展示。以此能夠方便建筑過(guò)程中管線的綜合排布,優(yōu)化管線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。同時(shí)還能夠進(jìn)行管線碰撞的檢測(cè),避免后續(xù)出現(xiàn)問(wèn)題。
4.2 BIM 技術(shù)在工程量統(tǒng)計(jì)方面的運(yùn)用
利用 BIM 技術(shù),能夠?qū)ㄖ┕ろ?xiàng)目中所涉及的工程量進(jìn)行合理統(tǒng)計(jì)和管控。該項(xiàng)技術(shù)為 BIM 平臺(tái)的基本技術(shù),能夠?qū)ㄖ^(guò)程中所涉及的物料、采購(gòu)等部門信息進(jìn)行優(yōu)化,提高工程量管理水平。
4.3 BIM 技術(shù)在施工組織模擬方面的運(yùn)用
利用 BIM 技術(shù),不僅能夠在設(shè)計(jì)前期通過(guò)三維模型的建立來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的具象化,在施工后期還能夠通過(guò)相應(yīng)的渲染軟件進(jìn)行視頻的制作和渲染,良好地展現(xiàn)出施工效果。
5 結(jié)論
綜上所述,雖然機(jī)電安裝項(xiàng)目在現(xiàn)階段的建筑水平下存在著較多的施工難點(diǎn),有許多施工過(guò)程的困難可能是人力無(wú)法完成的,但是通過(guò)對(duì) BIM 技術(shù)的引進(jìn)和靈活運(yùn)用,能夠幫助機(jī)電安裝施工人員更好地進(jìn)行機(jī)電項(xiàng)目的施工,促進(jìn)建筑功能的更好實(shí)現(xiàn)。
作者:潘祥宇 劉林璽 單位:中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司