摘要：本文首先对工程进行重难点分析，进而详细阐述了BIM技术在望京SOHO中心T1机电工程中的应用，对BIM应用效果进行了分析，为以后的BIM技术应用提供了参考。
关键词：BIM技术、机电工程、应用效果
1项目概况
望京SOHO中心项目位于北京市朝阳区，基地东北侧为阜通西大街，东南侧为阜安东街，西南侧为望京街，西北侧为阜安西街。项目总建筑面积521265㎡，地下部分四层，底层建筑标高-19.30m，其中一号办公塔楼（T1）25层，建筑高度96.00，T1标段总建筑面积19.1万㎡。
2工程难点分析
项目主要特点：整体外观为多曲面，外围从下往上逐层缩小，各层布置均不完全一致；办公户内为裸吊顶布置、机电管线需排布美观；屋面钢结构造型复杂、机电管线密集，这都给机电施工带来了难度。通过引进BIM技术，其能够有效解决上述问题。
2.1整体多曲面
2.2户内裸吊顶
办公户内为裸吊顶布置：机电管线需排布美观，且需与建筑协调。而户内的结构梁均不完全平行，这给机电管线的排布和安装都带来了很大的难度。
2.3屋顶钢结构复杂
3 BIM应用概要
本项目开展BIM应用主要着力在二次深化设计、三维模型碰撞检测及调整、仿真模拟及方案论证、装配模拟、进度计划逻辑排列、物料跟踪、数字化建造七个部分，构建可视化的数字建筑模型。
3.1二次深化设计
根据设计院下发的施工图纸进行二次深化设计，出具二次深化设计图纸。进行平面二次深化设计是一项工作量很大的工作，其深化设计图纸出图的进度对项目的整体进度影响很大，其图纸的质量对后期三维模型的建立及碰撞消除影响不容忽视。
3.2三维模型碰撞检测及调整
在二次深化设计图纸的基础上，建立三维模型，实施碰撞测试，根据测试结果调整二次深化设计图纸，直至实现零碰撞。
3.3仿真模拟及方案论证
通过 BIM模型的建立，对一些重要的施工方案、环节或采用新工艺的关键部位等施工指导措施进行施工模拟和分析，优化施工方案，提高方案的可行性。
3.4装配模拟技术
借助BIM模型对施工方案及施工工艺、工序的模拟，参施人员能够非常直观地了解整个施工环节的时间节点和工序安排，并清晰地把握施工过程中的难点和要点，以提高施工效率和施工质量。实现施工质量的事前控制。
3.5进度计划逻辑排列技术
建立三维模型与施工进度计划的连接，将空间信息与时间信息反映到模型中，可以较为直观的反映整个建筑的施工过程，在模拟过程中，对进度计划进行工序间的逻辑先后关系进行校审，核查进度计划中的工作时间的长短与工作量大小的不合理现象，据此调整进度计划，使得计划能有效指导施工。
3.6物料跟踪技术
利用BIM导出的工程量清单，将其与进度计划相结合，可以导出对应计划所需的物料清单，根据清单可以较为确切的准备材料进场，并能通过多个进度计划的比对，实现材料进场和人员、机械及环境的高效配置。
3.7数字化建造技术
利用BIM模型各项数据信息，对风管等构件快速放样，实现工厂预制，数字化建造。将模型应用到现场放线控制中去，保证施工精度要求。通过模型与现场实物对比，采用数字化验收，实现施工质量的事后控制。
4实施BIM
4.1二次深化设计
二次深化设计图纸的质量和进度直接制约项目的施工进度，影响施工成本，对三维模型的建立及消碰的影响不容忽视。项目采取如下措施提高二次深化设计效率：培训先行，对项目团队进行培训及交底，加强CAD绘图技术及管线排布技术的培训，二次深化设计图纸能有效指导现场施工；利用CAD二次开发技术并建立标准库，结合CAD的属性块及CAD二次开发技术，提升深化设计过程中图纸绘图速度及底图处理速度，使深化设计人员更关注于管综的排布方案上来。
4.1.1主要采取如下措施：
1）培训先行
制定二次平面深化设计实施计划、重点做好深化人员的培训计划。
2）建立标准块、实施CAD二次开发
结合CAD的属性块及CAD二次开发技术，提升深化设计过程中图纸绘图速度及底图处理速度，使深化设计人员更关注于管综的排布方案上来。
3）多方参与
在进行管线综合排布时，通过召开多方协调会议，将业主、监理、顾问、劳务方等各方纳入进来，多听取他们的意见，经过分析整理，对其合理部分放入管综中去，这样能够加快图纸审批的进度。
4）审核把关
深化设计一般要遵循原设计的意图，不允许私自调整，对需调整部分需经设计院确认。而在深化设计过程中难免会出现一些错误：如丢失管线、标记错误、不满足规范要求（如坡度要求）、不合理排布等问题，这样需要专业技术主管把好审核关，确认二次深化图纸与设计图纸一致性、与规范的符合性、合理性等。
4.1.2标准图块
4.1.3走廊典型剖面展示
4.2三维建模及碰撞检测
在二次深化设计图纸的基础上，建立三维模型，实施碰撞测试，根据测试结果调整二次深化设计图纸，直至实现零碰撞。
4.2.1主要采取如下措施：
（1）培训先行
制定三维建模实施计划、重点做好建模人员的培训计划。
（2）分楼层、分区域单人建模
建模人员由当层的深化设计人员担当，在建模过程中，针对细微碰撞或碰撞调整引起的管线调整相对较为简单便捷，可以在建模过程中进行调整。
（3）碰撞检测及消除
根据碰撞报告，逐项消除碰撞，对碰撞点引起的管线大范围调整的，需召开专题会议进行讨论确定调整方案。
（4）审核把关
从深化图纸到建模，也会出现深化图纸与建模的不一致，而由本人进行核查不能完全消除，这样需要技术主管把好审核关，确认模型与图纸的一致性。
在二次深化设计图纸的基础上，建立三维模型，实施碰撞测试，根据测试结果调整二次深化设计图纸，直至实现零碰撞。
4.2.2碰撞检测与调整
在二次深化设计图纸的基础上，建立三维模型，实施碰撞测试，根据测试结果调整二次深化设计图纸，直至实现零碰撞。
以T1-F01：走廊与机电主干管线碰撞为例
4.3仿真模拟与三维论证
通过 BIM模型的建立，对一些重要的施工方案、环节或采用新施工工艺的关键部位等施工指导措施进行施工模拟和分析，优化施工方案，提高方案的可行性。
一般商业写字楼的吊顶内机电安装空间非常狭小，机电功能及装饰效果又必须保证，在进行管线综合时，管线可以非常紧凑的安装进去，但是往往会忽视吊顶内阀部件的检修，且检修空间到底需要多大才能够恰好满足检修要求。而对管综进行检修空间的核查，以往均是通过经验进行判断，其带有很大的不确定性和模糊性。通过采用仿真模拟，我们能够很精确及直观的给出检修空间是够满足检修条件。
4.4装配模拟技术
在机电管线安装较为复杂的区域，需要多方专业配合协调施工，如前期未策划好或施工劳务人员对整体管线情况不熟悉，极可能发生专业施工各自为政的情况，结果就是各专业的管线相互拆改。以往采取的措施时针对复杂区域进行集体开会商讨安装流程，但通过图纸及经验给出的结论不能很好的真正贯彻下去，在施工时还需在加以旁站监管等辅助措施以避免管线的相互拆改。通过采取装配模拟，我们可以对复杂区域的管线进行装配模拟，从放线、设备管线运输、设备安装就位等进行模拟，对出现的时间空间碰撞进行标注，对碰撞进行分析，对装配的流程进行调整优化，从根本上杜绝专业间管线的拆改发生，在一定的程度上节约项目成本。
4.5进度计划逻辑排列技术
4.5.1主要采取如下思路：
（1）建立整体4D模型
建立项目总控计划对应的4D模型，直观反映机电安装的施工进度过程
（2）进度计划的校审
利用Project编制进度计划，通过4D的模拟，对计划的合理性进行校审，确保计划能有效指导施工。
（3）以月度为单位，实施进度跟踪
建议以月为单位的三维模型模拟，实现月度计划WBS中的具体工作与对应计划中的模型实时联动，实现施工计划的动态、直观管理。
4.5.2 4D模型建模方式
本文利用两种方式建立4D模型：一是利用DELMIA建立4D模型；二是利用Navisworks建立4D模型。
ELMIA与CATIA同时一个软件平台，在DELMIA中可直接对CATIA的模型数据进行处理，结合Project进度计划，可直接生成进度模型。但是其对硬件资源要求苛刻，一般电脑只能完成单专业单层4D模型的生成，配置好一点的电脑能够完成建筑结构专业全楼层的模拟或者单层全专业的模拟；如需完成整栋楼的全专业模拟，将需使用高端配置电脑。
利用Navisworks建立4D模型：需对CATIA模型进行转换，一般是利用3DVIA Composer将CATIA模型转换成“*.3ds”数据格式，然后在Navisworks里面进行模型加工处理，结合Project进度计划完成进度模拟模型制作。其缺点在于数据转换繁琐、属性等信息会在转换中丢失，模型的加工处理需要消耗一定的时间，优点刚好是上述的缺点，其对电脑的配置要求不太高。
4.6物料跟踪技术
三维模型可以导出物料清单，其再与施工进度计划相结合，可以导出对应计划所需的物料清单。根据清单可以较为确切的准备材料进场，并能通过多个进度计划的比对，实现材料进场与人员、机械及环境的高效配置。
主要采取如下思路：
（1）物资提料的校核
通过BIM导出的清单与手工提料的工程量进行对比，并与物资管理结合，对物资申请计划进行校核，可以规避手工提料的失误。
（2）劳务验工的校核
以月为单位对劳务验工的工程量进行核算，快速完成劳务工程款的校核及审批。
4.7数字化建造技术
利用BIM模型各项数据信息，对风管等构件快速放样，实现工厂预制，数字化建造。将模型应用到现场放线控制中去，保证施工精度要求。通过模型与现场实物对比，采用数字化验收，实现施工质量的事后控制。
5应用后的经济效益
本项目利用BIM技术规避了管线碰撞点2749处，对管线进行了合理化排布，减少了管线弯转数量，节省材料，提前预控管线碰撞，减少安装返工率，节约项目成本150余万元，大大提高了工程经济效益。
结语
通过引进BIM技术，本工程在一次结构预留预埋期间解决了大量的机电管线预留洞问题，避免了后期结构洞开槽或管线避让调整路由而导致施工成本的增加；在进度模拟方面，本工程在施工前期就规避了进度安排不合理现象，使进度模拟具有一定的可指导性，通过采取进度跟踪措施，对进度分析及后续采取的措施提供了较为直观的依据；在仿真模拟及装配模拟过程中，对复杂区域的施工事先采取三维模拟交底的方式，使参建的各劳务队伍及技术管理人员对安装顺序及交接流程有了更深刻的认识，避免了管线拆装的现象。
参考文献：
[1]钱惠，吴善浒，王兴坡. BIM在机电安装工程中的应用[J]. 安装，2011，（10）.
[2]李报春. BIM技术在机电工程施工中的应用[J]. 安装，2014，（6）.
论文作者:严心军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/26
标签：模型论文; 管线论文; 进度论文; 计划论文; 机电论文; 技术论文; 建模论文; 《基层建设》2019年第16期论文;