摘要：机电管线排布是机房工程的重要项目，本文以某数据中心机房管线排布工程为例，详细阐述了BIM技术的具体应用实施，并针对施工重难点提出相关探讨分析，以有效解决工程所遇问题，进一步提升该建设项目的管理水平及力度，实现工程全面创效。
关键词：BIM技术；机电；管线排布
相关机电工程均存在着管线布置复杂、管线排布空间有限等问题，随着机电专业工程项目的逐渐增多，在此发展背景下，通过采用BIM技术进行管线综合排布，可以保证工程工期及施工成本的有效控制，加快工程建设进度，从根本上实现了项目规划、设计、施工、维护管理各阶段及应用系统之间的全过程工程信息管理，具有极大的应用价值，现对此做相关研究分析，以供参考。
1项目背景及概况
该工程（图1），位于某地科技示范园内，主要为数据中心机房，属重点项目工程，是国内首个模块式服务器机房，具有系统研发、重要数据灾备等功能，保证数据稳定和信息共享。
本项目为筏板基础框架剪力墙结构，建筑面积约为24万m2，其中地上共4层约9万m2，地下共3层约15万m2，建筑高度为18m，机房建筑面积约有6万m2。建筑功能为数据中心机房，数据城堡，办公，科研等。
2 施工重难点
（1）施工难度要求：工程体量大，核心为模块式服务器机房，分为电气、给排水、通风、综合布线、楼宇自控、消防、安防监控、等20多个系统，强电专业Tie4标准，系统要求非常高，机电管线排布层数多达6层，安装困难。
（2）施工成本要求：机电主管线占机电安装工程整体的15%总值约5000万元，管线安装_次成型是避免返工节约成本的最好方法。
（3）施工进度要求：机房工程管线安装作为机电安装工程的关键线路，若出现问题进行返工将严重影响工期。
（4）工程履约要求：机房工程是整个研发中心项目核心，是金融保险业最大的数据机房，本公司承建的数据中心工程本着对业主负责的态度，自工程开工就确定了争创中国建筑工程“鲁班奖”的目标。
3 项目管理策划及实施
3.1 培养青年员工
（1）项目部创始至今，为学生员工先后多次举办了“导师带徒”活动。通过活动，让老师傅的技能和经验得以传承和发扬，使学生员工能够得到一对一的指导，尽快成长。现在，工程全部由年轻员工承担主要施工任务，老师傅作为督导的基本模式。
（2）通过工作轮岗，青年员工经过一个时期的定岗定员，项目班子成员基于培养复合型人才及专业技术人才的设想，提出轮岗的建议。本着工作需要、本人意愿的原则，所有青年员工均进行轮岗，并发挥骨干作用。达到了青年员工全面发展，±咨养复合型人员的预期目标。
（3）通过多种培训方式达到提升目的。培训分为自主培训，组织员工BIM应用、安全教育等培训；“走出去”，组织员工参观集团内外标杆工地，取长补短；“请进来”，聘请国内各专业知名专家来项目部授课，提高全员的质量意识和专业素质。
3.2 BIM应用实施
通过BIM技术应用，基本实现了管线综合排布图纸深化，施工工艺模拟，可视化交流，构件预制加工，质量和进度管理，工程量提取等工作，实现了重难点问题的解决。
主要分为技术支持组：主要负责建模应用的技术支持；实施组：主要进行具体任务的实施建模等工作；审核组：建模等是否正确，是否符合标准，由审核组审核。
3.2.1 碰撞分析、管线综合
本工程体量大，核心为模块式服务器机房，分为电气、给排水、通风、综合布线、楼宇自控、消防、安防监控、等20多个系统，强电专业Tie4标准，系统要求非常高，机电管线排布层数多达6层，安装困难。
针对以上难度BIM中心组织人员对工程进行管线综合，多次与设计单位沟通进行管线综合，最终形成管线综合图报设计单位确认。
3.2.2机电穿结构预留洞□深化设计
主体结构、二次结构施工前完成机电管线综合，根据管线综合情况确定留洞图纸，减少现场新增洞口剔凿，减少建筑垃圾产生（图2）。
3.2.5 图纸检查
利用BIM技术进行基础建模的过程中，也是进行图纸会审的过程，可以审查出施工图中存在的问题及不合理情况并提交设计院进行处理。通过BIM技术配合图纸会审可以使各参建单位特别是施工单位熟悉设计图纸、领会设计意图、掌握工程特点及难点，找出需要解决的技术难题并拟定解决方案，从而将因设计缺陷而存在的问题消灭在施工之前。在图纸会审阶段，基于三维模型检查出设计图纸的错漏碰缺，优化图纸，便于管线综合优化，提髙施工效率，减少返工。
3.2.6 空间协调和专业冲突检查
在三维模型中，将各专业的设计模型统一进行协同检查，查找各专业间的问题，同时针对各类型房间的空间要求进行检查，保证BIM深化的顺利进行。
3.2.7 设计变更评审与管理
在工程建设中，由于工程变更、洽商记录、现场签证这三项文件资料，通常都会产生导致工程造价增减的效果，但一些造价人员却未能较好区分，工程资料人员也经常忽视三者的使用条件和范围，最终给工程结算、竣工审计带来了较大不确定性。基于BIM三维模型的分析和模拟，查找需要进行设计变更的主要节点。通过直观的演示和出图，为变更提供充分的依据，帮助项目部与设计单位和业主单位进行协商。待协商一致后，再对模型进行修改，导出新的详图，由设计单位确认并出具相关设计变更。
3.2.8 BIM模型出施工图
针对机电管线图纸问题，采用BIM技术建立建筑信息模型，并对全楼机电管线进行碰撞检测与管线综合排布，然后将综合排布图纸交予设计院进行审核并确认。
3.2.9 施工现场安全防护设施施工模拟
运用BIM模型模拟施工现场安全防护设置，通过软件平台，合理规划现场实际情况，有针对性地布置安全防护设置，各个阶段确保现场施工整齐有序，提高施工效率。编制针对性的安全防护管理措施。结合北京建工集团施工现场安全防护设施标准化要求，建立BIM模型，模拟项目施工现场真实环境，合理优化场地布置，杜绝安全隐患。
3.2.10 4D施工模拟
通过软件将全专业的BIM模型与施工组织进度计划表相结合，在施工前进行虚拟施工预演模拟，利用模型优化工程进度，减少施工工期，如发现潜在的施工工序问题则能够提前发现，将问题解决在施工之前。并通过与项目预算相结合，可做到成本监管，掌控时间节点的预算管理。在BIM三维模型的基础上，增加时间维度，完成4D施工模拟，更加直观、精确地反映整个建筑的施工过程。通过虚拟建造，检查进度计划的时间参数是否合理，各工序之间的逻辑关系是否准确等，从而帮助项目部在建造过程中合理制订施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，更方便工程建设各专业之间协同作业。
3.2.11 设备安装模拟仿真演示
根据设备运输流线模拟设备安装流程，通过软件仿真模拟运输过程，提前协调并解决问题。
3.2.12 装修阶段BM技术应用
应用BIM技术进行装修阶段的方案模拟，与业主方确定效果图（图4）。
3.2.22 数字化交付
交付内容包括：BIM模型文件、设计说明、二维图纸、设计变更、重要阶段性修改记录和可形成企业资产的交付及信息。BIM模型和交付图纸统一，信息对应，文件采用rvt、DNG或DWF格式文件。三维展示项目实况，方便后期运营。通过BIM技术将建筑物空间信息和设备参数信息有机地整合起来，为业主获取完整的建筑物信息提供便捷。通过BIM与施工过程记录信息的关联，将包括隐蔽工程资料在内的竣工信息集成，为后续的物业管理带来便利，并且可以在未来进行的翻新、改造、扩建过程中为业主及项目团队提供有效的历史信息。从而实现真正的数字化交付。
3.2.23 基于BIM的管理流程再造
将BIM技术融入到建设项目管理当中，充分发挥其可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性的特点，各部门共同合作，逐步推进管理流程的优化设计，形成流程再造。
4 管理效果评价
（1）从碰撞分析、管线综合，机弱电、消防的穿结构预留洞□和样板展示楼层装饰装修深化设计，综合空间优化，图纸检查，BIM模型出施工图等20余个方面入手，通过BIM技术综合应用，充分指导了技术质量、生产安全及商务等工作，基本实现了BIM应用的落地。
（2）建设单位及参建单位均对本项目施工管理一致好评，针对BIM技术的应用赞赏有佳，数据中心工程BIM成果建设单位拟购买用于后期运维，研发中心工程BIM成果在合同中已列出费用，实现了创效。
（3）本项目已获得奖项：全国AAA级安全文明标准化工地；第四批全国建筑业绿色施工示范工程；中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果；获得全国首届工程建设BIM应用大赛三等奖、第二届工程建设BIM应用大赛三等奖；获1项发明专利，4项实用新型专利，经住建部科技成果鉴定为国际领先。
5 结语
综上所述，随着BIM技术的进一步应用发展，其将逐步成为一项应用效果极佳的施工管理技术。在机电工程建设中，对于相关工程管线综合设计项目，采用BIM技术能在节约工程成本，快速的实现了各管线综合布置的同时，更能通过可视化的管线检查，促进工程的日常管理及维护，值得大力推广与应用。
参考文献
[1]王健.大型地下室机电管线综合的BIM技术应用[J].施工技术.2016（06）.
[2]荣慕宁、张二龙、高丽、翟佳琪.BIM技术在机电管线综合中的应用[J].建筑技术.2016（02）
论文作者:梁彤天
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/6
标签：管线论文; 工程论文; 机电论文; 技术论文; 图纸论文; 项目论文; 模型论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;