关键词：建筑信息模型;机电管道安装;工程管理;模型轻量化;系统管理
引言
机电管道安装工程内容复杂，涉及空调系统、给排水系统、通信系统、消防系统等多个分项工程，对机电管道安装施工的要求较高，施工单位需加强管理，保障工程质量。BIM可覆盖机电管道安装工程的全过程，规避工程管理存在的能耗大、信息化建设不足等问题，保障工程质量、进度与效益。
1基于BIM的机电管道安装工程管理内容
BIM是指建筑信息模型，可根据工程设计、施工与竣工等过程的参数，构建三维模型，供工程设计、施工与管理使用。和传统施工管理技术相比，BIM具有可视化、协调性与模拟性特征。可视化是指构建三维模型，比二维平面图更为全面直观，为管道安装工程的不同专业沟通提供参考，可实现消除工程施工隐患；协调性是指在三维模型中，设计人员可直接了解到管道碰撞与交叉位置，并通过BIM软件参数调整，协调管道的空间布局，保障管道安装工程设计的合理性与可行性；模拟性是指BIM可模拟工程施工全过程，支持工程的动态管理，实现材料、设备与人员的最优化配置，提高工程效益。
1.1在工程设计管理中的应用
针对机电管道安装工程的多种管线，BIM技术可整合各项管线施工图，实现综合深化设计，为工程施工提供全面指导，其应用体现在以下几点：（1）可视化设计。施工单位可通过BIM构建机电管线的三维模型，将传统的平面图形立体化，更直观地展示机电管线、阀门与设备间的管线，使设计人员明确其位置关系，保障设计的规范性与可行性。同时，可视化的三维模型可为施工单位读取图纸提供便利，减少设计人员标注平面图纸的工作，提高设计效率与质量。（2）碰撞检查。在BIM的管线整合下，设计人员可构建管线系统模型，将其导入到Navisworks软件中，开展碰撞检查，该软件会出具碰撞检查报告，报告内容涵盖碰撞位置、管线类型与碰撞深度等信息，直观地展示设计方案缺陷，为设计人员提供改进方向，为工程师设计提供便利。（3）综合排布。机电管线安装工程需事先预留预埋管件与孔洞，保障机电设备的规范安装。BIM的三维模型可整合不同分项工程，使不同专业的设计人员了解工程的预留预埋要求，优化管线的综合排布。
1.2在工程成本管理中的应用
在以往的机电管道安装工程中，造价人员根据CAD图纸计算工程量，工作流程繁杂枯燥，极易产生人为误差，影响工程成本管理成效。在BIM的支持下，造价人员可利用Revit等BIM软件进行智能工程量计算，将工程量定额计算规则、施工方案、工程组织等参数导入软件中，准确获得各个分项工程的工程量，为物资采购、成本管理提供帮助。由于机电管道安装工程涉及利益主体较多，造价人员可根据不同利益主体的需求，提出相应格式的工程量清单，实现针对性造价管理，保障工程效益
2 BIM技术在机电安装工程中的应用
2.1管线综合排布
在机电安装施工中，各系统之间、各系统与建筑结构之间通常会发生冲突，导致大量变更与返工现象。将BIM技术引入机电安装，用于集成管线布置、管线布局的三维建模以及进行碰撞检测等，能够及时发现管线及其结构之间的冲突，在安装前实施管道协调方案，以减少工程的变更。该项目采用基于BIM技术的MagiCAD工具，为包括建筑物、结构和机电管线在内的部分进行建模。在建立BIM的3D模型之后，对已经绘制的内容执行碰撞检测。碰撞检测主要包括建筑结构本身的非理性碰撞、机电管道与建筑结构模型的碰撞、机电专业管线的碰撞。根据上述管道碰撞检测报告，针对冲突部位合理调整设计图纸的管线布局优化设计，实现了专业间的协调发展，以满足建筑功能的优化。具体步骤为机电专业模型进行碰撞检测→碰撞点的管线分布重新配置→重新检查碰撞→再次协调解决剩余碰撞问题。在对机电管线进行碰撞检测和优化调整之后，可将MagiCAD做好的BIM模型利用Navisworks软件进行漫游浏览，查看机电管线整体的排布效果。
2.2碰撞检查
在写字楼机电管道安装工程中，共涉及建筑、暖通系统、结构、给排水系统与电气系统五个专业，施工单位分别进行单一专业碰撞检查与多专业碰撞检查。单一专业碰撞是对某一系统内的管道进行碰撞检查，以电气系统专业为例，施工单位在软件中输入机械设备、电缆桥架、电缆桥架配件、管件、管道、结构基础与风管管件等参数，分析各管道、配件是否出现碰撞。软件出具的检查报告包括碰撞名称、图像、碰撞点位置、碰撞距离与碰撞类型等内容，为设计优化提供参考。多专业碰撞是对不同专业的管道进行碰撞检查，检查报告的内容与单一专业碰撞检查相同。整合碰撞检查报告的内容，总结碰撞点如表1所示。
表1写字楼机电管道安装工程碰撞统计
2.3系统总体架构设计
设计机电管道安装管理系统时以BIM为基础，通过把二维码信息和BIM信息相结合，设计物料管理系统。该系统有很多优点，因为基于BIM的轻量化管理工具，因此可方便的进行信息存储，不仅如此，该系统方便使用，并且性能较高。BIM云系统利用云+端模式，把协同数据、采集数据等均保存在云系统中，各个应用需要数据的时候可以在云系统中调用。在对数据和模型进行分析和展示的时候，则选择使用PC端完成，而移动端口则以BIM系统为核心，集成BIM轻量化模型，以二维码为主体显示现场表单填写、材料跟踪等。机电管道工程管理系统总体框架如图1所示。.png)
图1系统总体功能设计
结语
阐述了BIM技术在机电安装工程中的应用，介绍了BIM技术的项目应用优势。通过管线综合排布、碰撞检查、管线优化，实现了专业间的协同推进；结合BIM技术工程量统计以及施工模拟，优化了施工过程、节约了工期、节省了施工成本。研究得出如下结论：（1）采用BIM技术深化管道设计、优化管线布局、实现专业间的协同工作；BIM技术的碰撞检测功能可以减少管线之间的交叉，避免出现施工过程中的变更和返工现象。（2）基于BIM模型统计工程量，通过与传统方式统计和工程现场实际对比，可以及时发现工程量计算数据误差，可作为物料应用计划和项目预付款及结算的参考依据。（3）采用BIM技术进行施工组织模拟，一方面可为现场和外部管理者提供更加直观的施工进度计划演示；另一方面也可为施工现场参与建造安装的所有人员提供可视化的施工模拟建造过程，避免施工工序交叉时出现的问题，从而达到优化进度、缩短工期的目的。
参考文献
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论文作者: 费双
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/22
标签：机电论文; 管线论文; 管道论文; 模型论文; 系统论文; 工程论文; 安装工程论文; 《工程管理前沿》2020年第4期论文;