摘要：隨著建筑信息化技術(shù)的快速發(fā)展，基于BIM技術(shù)的機(jī)電工程信息化必然日趨重要。以機(jī)電工程為例，按照工程建設(shè)周期的發(fā)展，介紹了機(jī)電工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容及應(yīng)用模式，并闡述了機(jī)電安裝企業(yè)應(yīng)用 BIM技術(shù)的難點(diǎn)和解決方法。

　　關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);機(jī)電工程;全壽命;碰撞檢查;預(yù)制化生產(chǎn)

　　近年來，隨著建筑工程技術(shù)含量的增加，導(dǎo)致附加于項(xiàng)目中的信息量也逐漸增大，使得工程項(xiàng)目信息的管理、利用和處理也成為了一項(xiàng)技術(shù)活。信息傳遞緩慢甚至信息失真等問題一直干擾著建筑業(yè)的發(fā)展，與其他行業(yè)如汽車、航空、電子等相比，可以看出先進(jìn)的生產(chǎn)流程再加上相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用是提高行業(yè)水平的有力武器。隨著信息化步伐的加快，使得計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)在各行各業(yè)得以實(shí)施應(yīng)用，因此，傳統(tǒng)的建造業(yè)也急需改革才能適應(yīng)新的信息技術(shù)環(huán)境，BIM正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。

　　1 BIM概述

　　建筑信息模型(Building Information Modeling)簡(jiǎn)稱為“BIM”，關(guān)于BIM的定義和解釋的版本很多，也并沒有統(tǒng)一的理解。有代表性的有2002年美國(guó)的歐特克(Autodesk)公司提出的，“BIM是建筑物在被設(shè)計(jì)和建造的過程中的可計(jì)算數(shù)碼信息”1;美國(guó)的BIM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此定義較全面：BIM是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，它為建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期的信息提供一個(gè)可參考、可查閱、可依靠的平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目?jī)r(jià)值最大化提供了可能性。

　　BIM技術(shù)的基礎(chǔ)是一個(gè)將建設(shè)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)各個(gè)階段所有信息以面向?qū)ο筮M(jìn)行電子化集成應(yīng)用與管理的統(tǒng)一信息模型。以面向?qū)ο蟮姆绞剑珺IM技術(shù)能夠形象地表達(dá)項(xiàng)目的每個(gè)階段、每個(gè)部件的詳細(xì)信息，并且能夠及時(shí)、有效地處理信息的變更，使各信息源形成一個(gè)有機(jī)的整體，方便管理人員的使用。同時(shí)BIM技術(shù)支持全壽命周期信息管理，包含項(xiàng)目的物理信息和功能信息，更有利于信息在項(xiàng)目全壽命周期管理中的傳遞，且BIM技術(shù)支持開放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是目前應(yīng)用廣泛的IFC(Industry Foundation Class，工業(yè)基礎(chǔ)類)標(biāo)準(zhǔn)，便于信息資源在不同系統(tǒng)、不同階段和企業(yè)之間的信息共享，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的全壽命周期的一體化信息管理。

　　2BIM技術(shù)在項(xiàng)目全壽命周期各階段的應(yīng)用

　　2.1 策劃設(shè)計(jì)階段

　　策劃設(shè)計(jì)階段是項(xiàng)目建設(shè)過程中重要的一個(gè)階段。在項(xiàng)目策劃決策過程中，可以運(yùn)用商業(yè)分析系統(tǒng)(Business AnalyticsSystem，簡(jiǎn)稱BAS)實(shí)現(xiàn)高效率的方案策劃、預(yù)測(cè)、比選和評(píng)估。BAS通過決策樹界面使得模型更改更直觀地讓用戶了解并進(jìn)行決策，解決了項(xiàng)目前期策劃要素管理中策劃方案缺乏直觀有效的比選方法的問題。BAS可用于項(xiàng)目的環(huán)境分析，包括政治、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等因素。從BAS的功能看，它能研究這些宏觀因素與項(xiàng)目的關(guān)系，分析項(xiàng)目在社會(huì)環(huán)境中的地位、層次及其經(jīng)濟(jì)效益。通過經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)，確定和修正項(xiàng)目的規(guī)模、基調(diào)、性質(zhì)。在BAS計(jì)算機(jī)模型的屏幕上能動(dòng)態(tài)顯示項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等不確定性因素隨著時(shí)間的推移而產(chǎn)生的影響，解決了項(xiàng)目前期策劃要素管理中策劃方案缺乏動(dòng)態(tài)因素分析的問題。同時(shí)BAS能夠通過采用綜合定量風(fēng)險(xiǎn)分析方法，自動(dòng)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)并制定糾正措施，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的時(shí)候可以對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避進(jìn)行選擇，更加科學(xué)地制定策劃方案，解決了項(xiàng)目前期策劃要素管理中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析不足的問題。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)一般分為初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)初設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要階段。由于項(xiàng)目模型量大，需要按分區(qū)和專業(yè)進(jìn)行劃分，再進(jìn)行模型的建立。借助歐特克公司開發(fā)的Building Design Suite軟件組合，能夠更高效地設(shè)計(jì)，創(chuàng)建極具吸引力、可視化效果更好的評(píng)估設(shè)計(jì)選項(xiàng)，方便項(xiàng)目審批。同時(shí)借助3D模型虛擬施工，能夠幫助設(shè)計(jì)師更好地了解可施工性，在項(xiàng)目施工前解決沖突。設(shè)計(jì)師使用信息豐富的智能模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，將設(shè)計(jì)意圖與分析和項(xiàng)目制造連接起來，更清晰地溝通設(shè)計(jì)意圖，實(shí)時(shí)共享設(shè)計(jì)方案。各設(shè)計(jì)部門、不同設(shè)計(jì)專業(yè)通過“工作共享”和“模型鏈接”兩種混合方式進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。“工作共享”是指允許多人同時(shí)編輯相同模型，“模型鏈接”是獨(dú)享模型，當(dāng)某個(gè)模型被打開編輯時(shí)，其他人只能“讀”而不能“改”。根據(jù)設(shè)計(jì)劃分類別，不用專業(yè)之間采用“模型共享”模式，同一專業(yè)不同分區(qū)采用“工作共享”模式進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案匯總后會(huì)進(jìn)行沖突檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提高了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，解決了項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中存在的諸多問題。

　　2.2 招投標(biāo)階段

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展和招投標(biāo)管理理念的提升，電子化招投標(biāo)系統(tǒng)推行勢(shì)在必行，全面實(shí)現(xiàn)招投標(biāo)工作的網(wǎng)絡(luò)化和電子化，做到工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)信息流的完全利用，無需二次整理項(xiàng)目信息，以電子標(biāo)書為基礎(chǔ)，規(guī)范、固化招投標(biāo)工作流程、實(shí)現(xiàn)招投標(biāo)電子化高效運(yùn)轉(zhuǎn)，解決了招投標(biāo)要素管理中招標(biāo)信息不全，信息傳遞過程冗雜的問題以及合同要素管理中信息化管理程度不高的問題。

　　將 BIM技術(shù)運(yùn)用到招投標(biāo)過程中，大幅減少了投標(biāo)單位的建模時(shí)間，提高了建模的準(zhǔn)確性。在投標(biāo)技術(shù)標(biāo)中，利用BIM模型的可視化，詳細(xì)地反映工程項(xiàng)目施工的步驟以及項(xiàng)目的總體施工進(jìn)度，并通過三維示意圖展示各重要節(jié)點(diǎn)的工程形象。

　　在投標(biāo)標(biāo)書中，人、材、機(jī)的配置是工程項(xiàng)目能否順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。通過BIM的工程量動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)技術(shù)，分析各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的工程量，從而精確配置施工資源。由于統(tǒng)計(jì)工程量需要精確的建筑信息模型，建模的工作量大，耗時(shí)長(zhǎng)，考慮到投標(biāo)階段時(shí)間的緊迫性，可以有選擇性地對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層或者有代表性的施工流水段進(jìn)行詳細(xì)建模，既可以完成資源的配置，還降低建模成本，為后續(xù)準(zhǔn)備工作節(jié)約時(shí)間。

　　2.3機(jī)電模塊管道分段

　　1)在條件允許情況下，管段構(gòu)件應(yīng)盡量減少分段，避免接駁點(diǎn)過多導(dǎo)致滲漏隱患增加;但也不能一味減少管段構(gòu)件分段，需考慮工廠加工能力、模塊組質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)吊裝和尺寸大小等因素。

　　2)半成品管段運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)吊裝是管道分段方案需考慮的重中之重，加工廠至施工現(xiàn)場(chǎng)間道路的寬度、限高、轉(zhuǎn)彎半徑等因素均能成為管道構(gòu)件分段的限制條件。

　　3)模塊化安裝現(xiàn)場(chǎng)首選綜合支吊架，因此管道綜合支吊架布置應(yīng)先于管道分段方案確定。為使接駁點(diǎn)牢固可靠，建議每個(gè)接駁點(diǎn)前后1m范圍內(nèi)加設(shè)支吊架。

　　4)管道構(gòu)件分段預(yù)制完成后，應(yīng)對(duì)每段管道使用二維碼技術(shù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，讓每個(gè)管段具有獨(dú)一無二的“身份證”。需要注意的是，在BIM建模階段、工廠化預(yù)制階段、現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝階段二維碼所包含的信息應(yīng)保證全過程一致。

　　2.4 模塊化機(jī)電系統(tǒng)虛擬加工與拼裝

　　為使加工廠預(yù)制加工的管道能在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)組裝，可通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)管段拼裝的虛擬仿真預(yù)演。通過在計(jì)算機(jī)中模擬模塊組、支吊架等部分的先后施工順序，提前發(fā)現(xiàn)組裝過程中工序的不合理之處與現(xiàn)場(chǎng)操作的困難節(jié)點(diǎn)。另外通過觀看模擬安裝視頻也是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人的一種交底方式。

　　結(jié)束語

　　隨著全球信息化趨勢(shì)的加強(qiáng)，農(nóng)業(yè)、金融業(yè)、農(nóng)業(yè)對(duì)信息技術(shù)的有效利用，大大提高了生產(chǎn)率;而在建筑業(yè)，信息技術(shù)的采用仍然處于初步階段，而且大部分僅用于實(shí)現(xiàn)手工過程自動(dòng)化這方面。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]孫陳俊妍，徐莎，常曉.BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目全壽命周期信息化管理的運(yùn)用[J].江蘇科技信息，2014(21)：72-74.

　　[2]李楠楠.淺談BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期管理中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2015(19)：27-29.