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1、BIM技术在机电安装工程中的研究与应用作者：卢丽辉 田华（中建五局工业设备安装有限公司 湖南省长沙市中意一路158号中建大厦20楼 410004）摘要：BIM（Building Information Modeling建筑信息模型）是近两年来出现在建筑界中的一个新名词。它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术。BIM是指基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的可视化的数字建筑模型，为设计公司、施工单位、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。最终使整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现降低风
2、险、节省能源、节约成本、降低污染和提高效率。 关键词：BIM技术 机电安装工程 研究 应用近20年来，建筑施工项目管理水平一直没有大的提高，主要原因在于项目管理几大难题难于突破：一是工程海量数据处理、有效管理和分享困难。如一份预算出来要好几个月，各条线所需项目的基础数据很难要到，管理决策靠拍脑袋为主，难免粗放；二是各条线、分包单位供应商协同困难，项目所有人员、单位从二维纸介质进行信息沟通协同效率低下、错误多，造成工期延误；三是二维设计不可避免出现很多设计疏漏，如大量的碰撞冲突，造成返工现象严重。对于机电安装公司来说，施工管理工作主要存在以下几个难点：l 机电管线深化设计复杂，二维设计容易存在错
3、、漏、差、碰等问题，造成返工现象严重，且分散的二维设计图纸修改麻烦，若业主有设计变更，更需要进行大量的修改，工作量非常大，在人力、财力上造成极大的浪费；l 项目数据难以集中，管理混乱。l 材料管理得不到控制，材料计划与实际需求存在很大的差异，造成材料上的浪费。l 施工过程因没有合理安排，造成进度延误，人、财、物的大量浪费，增加了大量的施工成本。l 与业主、顾问、监理、分包商、材料商沟通效率低下。l 没有系统的工程数据，工程维保麻烦。 BIM（Building Information Modeling建筑信息模型）是近两年来出现在建筑界中的一个新名词。它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技
4、术。BIM是指基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的可视化的数字建筑模型，为设计师、建筑师、水电暖铺设工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供模拟和分析的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。BIM技术在建筑行业应用价值主要体现在以下几个方面：1） 基于BIM的工程设计。一是实现三维设计。能够根据3D模型自动生成各种图形和文档，而且始终与模型逻辑相关；当模型发生变化时，与之关联的图形和文档将自动更新。二是实现不同专业设计之间的信息共享。各专业CAD系统可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，减少数据重复、冗余、歧义和错误。三是实现各专业之间的协同设计。某
5、个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象都会随之更新。四是实现虚拟设计和智能设计，实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。2）基于BIM的施工与管理。一是可实现集成项目交付IPD（IntegratedProjectDelivery）管理。把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。二是可实现动态、集成和可视化的4D施工管理。可将建筑物及其施工现场3D模型与施工进度相连接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立4D施工信息模型；实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理以及施工过程的可视化模
6、拟。三是可实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、图档和视频文档的提交、审核、审批及利用，并通过网络协同工作，进行工程洽商、协调，实现多参与方的协同管理。四是可实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，可在实际建造之前，对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过程模拟以及施工方案优化等。3） 基于BIM的建筑运营维护管理。一是综合应用GIS技术，将BIM与维护管理计划相连接，实现建筑物业管理与楼宇设备的实时监控相集成的智能化和可视化管理。二是基于BIM进行运营阶段的能耗分析和节能控制。三是结合运营阶段的环境影响和灾害破坏，针对结构损伤、材料劣化
7、以及灾害破坏，进行建筑结构安全性、耐久性分析与预测。3、项目介绍无锡恒隆广场综合发展项目是集精品购物、高端餐饮、五星级酒店和甲级写字楼等多功能于一体的现代化“城市综合体”，为无锡崇安区CBD增添一“重量级”商业航母，也将成为无锡市发展高端服务业的重要载体。项目位于无锡市崇安区中心位置的东大街地块，占地总面积为3.73万平方米。地上建筑面积约24.2万平方米，地下建筑面积约13.2万平方米。项目包括以大型高级购物中心，两幢高层办公大楼集停车库。购物中心共有地上7层，楼高约44米。其中一座办公楼（1）共有44层（包括裙楼），楼高约250米，另一幢办公楼（2）共有33层（包括裙楼），楼高约200米。
8、购物中心及两座办公楼另设四层地下室及局部一层地下夹层，开挖深度约23米。我司承包该项目的地库及裙楼的机电安装总承包工程。本工程规模大，包括机电各个专业工程，专业多，机电管线复杂，为提高该工程施工管理水平，控制施工成本，降低施工能源消耗与污染排放，打造绿色施工，项目采用最新的建筑信息化技术BIM技术应用于项目管理。4、无锡恒隆广场综合发展项目BIM技术应用实施方案1）BIM软件技术软件采用AUTODESK Revit系列软件，软件包括AUTOCAD Revit Architecture(建筑)、AUTOCAD Revit Structure Suite(结构)、AUTOCAD Revit MEP
9、 Suite(机电)、AUTOCAD Navisworks Manage(集成、分析)。Revit系列软件采用建筑信息新技术BIM技术，该软件在2008年北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁等项目取得了成功的应用。2）硬件设施项目配备了8台图形工作站、一台移动图形工作站、一台服务器，组建了千兆局域网，以及8M独立光纤。搭建了WEB服务器，业主、监理等相关方在异地可随时通过网络查看无锡恒隆项目的BIM模型、图纸及项目相关数据。3）人员组织及技术保证公司成立了以董事长为首的无锡恒隆项目BIM技术应用的领导机构。项目部成立了BIM技术部门，在项目成立前，对工程技术人员
10、举办了将近一个月的BIM技术应用培训，目前从事无锡恒隆项目BIM技术模型建设和深化设计的有二十余人。为确保无锡恒隆项目BIM技术应用的顺利实施，我司与欧特克公司在中国的总代理商北京北纬华元软件科技有限公司签订了战略合作协议，就BIM模型建设及BIM技术应用提供技术支持，并合作开发基于BIM技术的现场施工管理系统，系统主要包括合同管理、物资设备管理、成本管理、进度管理、质量管理、运营维护管理等功能模块，通过项目BIM模型数据的导入，系统可对材料计划、材料领用、材料盘点、成本预结算、劳务预结算等给予精确的计算。项目实施组织构架中国建筑第五工程局中建五局工业设备安装有限公司无锡恒隆广场综合发展项目B
11、IM技术在机电安装工程中的研究与应用北京北纬华元软件科技有限公司机电行业专家高等院校技术中心无锡恒隆广场综合发展项目部4）深化设计及BIM模型建设自项目开工，由各专业技术人员开始对各专业图纸进行深化设计，同时创建BIM三维模型，在模型建设时，应给各构件赋予完整的参数，如尺寸、规格、型号、材料等。根据项目进度和各专业要求，综合各专业图纸，进行碰撞检查，生成碰撞报告，根据报告对设计进行优化，再生成三维管线综合图、各专业二维施工图。无锡恒隆项目B4层BIM三维模型 碰撞检查与三维协调5）物资设备管理针对项目不同阶段和状态，对具体的物资和设备进行输入输出调用进行管理。系统根据BIM模型，自动生成物资设
12、备统计表，工程技术人员根据物资设备统计表及工程进度制订精确的材料需求计划，再交给物资部门进行采购。为控制材料管理，项目采用限额领料制度，由系统生成限额领料单，施工人员根据限额领料单到材料仓库领用材料。6）成本管理将相应的施工定额标准以编码的形式定制到BIM模型构件上，系统对工程量进行自动算量，可精确计算出工程成本。7）施工管理把BIM模型和进度计划数据集成，让业主及团队能利用三维的直观优势，可以按月、按周、按天看到项目的施工进度并根据现场情况进行实时调整，分析不同施工方案的优劣，从而得到最佳施工方案。把BIM模型和施工方案利用虚拟环境作数据集成，我们便可以在虚拟环境中作施工仿真，对项目的重点或
13、难点部分进行全面的可建性（Constructibility可施工性）模拟以及安全、施工空间、对环境影响等等分析，优化施工安装方案。8）运营维护管理记录项目投入运行以后的状况，对工程项目整体管理工作的数据进行汇总，为业主、物业、承包商、 分包商、监理机构、施工方等提供参考和分析。9) 基于BIM技术的现场施工管理系统：根据我司的管理要求及BIM技术应用价值，对ZEC施工管理系统进行二次开发，建设基于BIM技术的现场施工管理系统,采用“BIM三维模型+时间+资源”的五维建筑管理方案对项目进行管控。三、项目实施目标及经济、社会与环境效益通过BIM技术在深化设计、物资设备管理、成本管理、运营维护管理中的应用，提高项目管理水平，降低施工成本，减少能源消耗，营造绿色施工。并通过该课题的实施，制订BIM技术企业标准和技术文案，建立完整的机电安装工程构件库，开发一套基于BIM技术的现场施工管理系统。效益分析如下：1、精确深化设计，避免设计错误，减少工程投入及返工成本。2、利用BIM三维模型，计算出精确的材料需用计划，避免材料浪费。3、仿真施工模拟，优化施工进程，降低施工成本。4、可视化的三维模型，与建筑相关方沟通便捷，提高工作效率。5、提供真实的完整的建筑模型，为建筑运营维护带来便利。6、建设绿色建筑，降低建筑能源消耗；
