1、BIM技術在機電安裝工程中的研究與應用作者：盧麗輝 田華（中建五局工業設備安裝有限公司 湖南省長沙市中意一路158號中建大廈20樓 410004）摘要：BIM（Building Information Modeling建筑信息模型）是近兩年來出現在建筑界中的一個新名詞。它是引領建筑業信息技術走向更高層次的一種新技術。BIM是指基于最先進的三維數字設計解決方案所構建的"可視化"的數字建筑模型，為設計公司、施工單位、開發商乃至最終用戶等各環節人員提供“模擬和分析”的科學協作平臺，幫助他們利用三維數字模型對項目進行設計、建造及運營管理。最終使整個工程項目在設計、施工和使用等各個階

2、段都能夠有效的實現降低風險、節省能源、節約成本、降低污染和提高效率。 關鍵詞：BIM技術 機電安裝工程 研究 應用近20年來，建筑施工項目管理水平一直沒有大的提高，主要原因在于項目管理幾大難題難于突破：一是工程海量數據處理、有效管理和分享困難。如一份預算出來要好幾個月，各條線所需項目的基礎數據很難要到，管理決策靠拍腦袋為主，難免粗放；二是各條線、分包單位供應商協同困難，項目所有人員、單位從二維紙介質進行信息溝通協同效率低下、錯誤多，造成工期延誤；三是二維設計不可避免出現很多設計疏漏，如大量的碰撞沖突，造成返工現象嚴重。對于機電安裝公司來說，施工管理工作主要存在以下幾個難點：l 機電管線深化設計

3、復雜，二維設計容易存在錯、漏、差、碰等問題，造成返工現象嚴重，且分散的二維設計圖紙修改麻煩，若業主有設計變更，更需要進行大量的修改，工作量非常大，在人力、財力上造成極大的浪費；l 項目數據難以集中，管理混亂。l 材料管理得不到控制，材料計劃與實際需求存在很大的差異，造成材料上的浪費。l 施工過程因沒有合理安排，造成進度延誤，人、財、物的大量浪費，增加了大量的施工成本。l 與業主、顧問、監理、分包商、材料商溝通效率低下。l 沒有系統的工程數據，工程維保麻煩。 BIM（Building Information Modeling建筑信息模型）是近兩年來出現在建筑界中的一個新名詞。它是引領建筑業信息技

4、術走向更高層次的一種新技術。BIM是指基于最先進的三維數字設計解決方案所構建的"可視化"的數字建筑模型，為設計師、建筑師、水電暖鋪設工程師、開發商乃至最終用戶等各環節人員提供"模擬和分析"的科學協作平臺，幫助他們利用三維數字模型對項目進行設計、建造及運營管理。BIM技術在建筑行業應用價值主要體現在以下幾個方面：1） 基于BIM的工程設計。一是實現三維設計。能夠根據3D模型自動生成各種圖形和文檔，而且始終與模型邏輯相關；當模型發生變化時，與之關聯的圖形和文檔將自動更新。二是實現不同專業設計之間的信息共享。各專業CAD系統可從信息模型中獲取所需的設計參數和相

5、關信息，減少數據重復、冗余、歧義和錯誤。三是實現各專業之間的協同設計。某個專業設計的對象被修改，其他專業設計中的該對象都會隨之更新。四是實現虛擬設計和智能設計，實現設計碰撞檢測、能耗分析、成本預測等。2）基于BIM的施工與管理。一是可實現集成項目交付IPD（IntegratedProjectDelivery）管理。把項目主要參與方在設計階段就集合在一起，著眼于項目的全生命期，利用BIM技術進行虛擬設計、建造、維護及管理。二是可實現動態、集成和可視化的4D施工管理?？蓪⒔ㄖ锛捌涫┕がF場3D模型與施工進度相連接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型；實現建設項目施工階段工程進

6、度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態集成管理以及施工過程的可視化模擬。三是可實現項目各參與方協同工作。項目各參與方信息共享，基于網絡實現文檔、圖檔和視頻文檔的提交、審核、審批及利用，并通過網絡協同工作，進行工程洽商、協調，實現多參與方的協同管理。四是可實現虛擬施工。在計算機上執行建造過程，可在實際建造之前，對工程項目的功能及可建造性等潛在問題進行預測，包括施工方法實驗、施工過程模擬以及施工方案優化等。3） 基于BIM的建筑運營維護管理。一是綜合應用GIS技術，將BIM與維護管理計劃相連接，實現建筑物業管理與樓宇設備的實時監控相集成的智能化和可視化管理。二是基于BIM進行運營階段的能耗分析

7、和節能控制。三是結合運營階段的環境影響和災害破壞，針對結構損傷、材料劣化以及災害破壞，進行建筑結構安全性、耐久性分析與預測。3、項目介紹無錫恒隆廣場綜合發展項目是集精品購物、高端餐飲、五星級酒店和甲級寫字樓等多功能于一體的現代化“城市綜合體”，為無錫崇安區CBD增添一“重量級”商業航母，也將成為無錫市發展高端服務業的重要載體。項目位于無錫市崇安區中心位置的東大街地塊，占地總面積為3.73萬平方米。地上建筑面積約24.2萬平方米，地下建筑面積約13.2萬平方米。項目包括以大型高級購物中心，兩幢高層辦公大樓集停車庫。購物中心共有地上7層，樓高約44米。其中一座辦公樓（1）共有44層（包括裙樓），樓

8、高約250米，另一幢辦公樓（2）共有33層（包括裙樓），樓高約200米。購物中心及兩座辦公樓另設四層地下室及局部一層地下夾層，開挖深度約23米。我司承包該項目的地庫及裙樓的機電安裝總承包工程。本工程規模大，包括機電各個專業工程，專業多，機電管線復雜，為提高該工程施工管理水平，控制施工成本，降低施工能源消耗與污染排放，打造綠色施工，項目采用最新的建筑信息化技術BIM技術應用于項目管理。4、無錫恒隆廣場綜合發展項目BIM技術應用實施方案1）BIM軟件技術軟件采用AUTODESK Revit系列軟件，軟件包括AUTOCAD Revit Architecture(建筑)、AUTOCAD Revit S

9、tructure Suite(結構)、AUTOCAD Revit MEP Suite(機電)、AUTOCAD Navisworks Manage(集成、分析)。Revit系列軟件采用建筑信息新技術BIM技術，該軟件在2008年北京奧運會奧運村空間規劃及物資管理信息系統、南水北調工程以及香港地鐵等項目取得了成功的應用。2）硬件設施項目配備了8臺圖形工作站、一臺移動圖形工作站、一臺服務器，組建了千兆局域網，以及8M獨立光纖。搭建了WEB服務器，業主、監理等相關方在異地可隨時通過網絡查看無錫恒隆項目的BIM模型、圖紙及項目相關數據。3）人員組織及技術保證公司成立了以董事長為首的無錫恒隆項目BIM技術

10、應用的領導機構。項目部成立了BIM技術部門，在項目成立前，對工程技術人員舉辦了將近一個月的BIM技術應用培訓，目前從事無錫恒隆項目BIM技術模型建設和深化設計的有二十余人。為確保無錫恒隆項目BIM技術應用的順利實施，我司與歐特克公司在中國的總代理商北京北緯華元軟件科技有限公司簽訂了戰略合作協議，就BIM模型建設及BIM技術應用提供技術支持，并合作開發基于BIM技術的現場施工管理系統，系統主要包括合同管理、物資設備管理、成本管理、進度管理、質量管理、運營維護管理等功能模塊，通過項目BIM模型數據的導入，系統可對材料計劃、材料領用、材料盤點、成本預結算、勞務預結算等給予精確的計算。項目實施組織構架

11、中國建筑第五工程局中建五局工業設備安裝有限公司無錫恒隆廣場綜合發展項目BIM技術在機電安裝工程中的研究與應用北京北緯華元軟件科技有限公司機電行業專家高等院校技術中心無錫恒隆廣場綜合發展項目部4）深化設計及BIM模型建設自項目開工，由各專業技術人員開始對各專業圖紙進行深化設計，同時創建BIM三維模型，在模型建設時，應給各構件賦予完整的參數，如尺寸、規格、型號、材料等。根據項目進度和各專業要求，綜合各專業圖紙，進行碰撞檢查，生成碰撞報告，根據報告對設計進行優化，再生成三維管線綜合圖、各專業二維施工圖。無錫恒隆項目B4層BIM三維模型 碰撞檢查與三維協調5）物資設備管理針對項目不同階段和狀態，對具體

12、的物資和設備進行輸入輸出調用進行管理。系統根據BIM模型，自動生成物資設備統計表，工程技術人員根據物資設備統計表及工程進度制訂精確的材料需求計劃，再交給物資部門進行采購。為控制材料管理，項目采用限額領料制度，由系統生成限額領料單，施工人員根據限額領料單到材料倉庫領用材料。6）成本管理將相應的施工定額標準以編碼的形式定制到BIM模型構件上，系統對工程量進行自動算量，可精確計算出工程成本。7）施工管理把BIM模型和進度計劃數據集成，讓業主及團隊能利用三維的直觀優勢，可以按月、按周、按天看到項目的施工進度并根據現場情況進行實時調整，分析不同施工方案的優劣，從而得到最佳施工方案。把BIM模型和施工方案

13、利用虛擬環境作數據集成，我們便可以在虛擬環境中作施工仿真，對項目的重點或難點部分進行全面的可建性（Constructibility可施工性）模擬以及安全、施工空間、對環境影響等等分析，優化施工安裝方案。8）運營維護管理記錄項目投入運行以后的狀況，對工程項目整體管理工作的數據進行匯總，為業主、物業、承包商、 分包商、監理機構、施工方等提供參考和分析。9) 基于BIM技術的現場施工管理系統：根據我司的管理要求及BIM技術應用價值，對ZEC施工管理系統進行二次開發，建設基于BIM技術的現場施工管理系統,采用“BIM三維模型+時間+資源”的五維建筑管理方案對項目進行管控。三、項目實施目標及經濟、社會與環境效益通過BIM技術在深化設計、物資設備管理、成本管理、運營維護管理中的應用，提高項目管理水平，降低施工成本，減少能源消耗，營造綠色施工。并通過該課題的實施，制訂BIM技術企