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北京财富中心写字楼工程位于北京市朝阳区东三环，与央视新址临街相望，是2009年北京市重点建设项目之一。该工程总建筑面积175919m2，地上58层，地下4层，高265m，建成后将成为北京CBD区域最为高端的写字楼之一，亦将成为北京第二高楼。北京财富中心写字楼整个建筑结构形式为型钢混凝土框架-核心筒组合结构,基础形式为筏板基础。
基于北京财富中心写字楼建成后的使用功能及效果，工程机电专业系统多而复杂，其中电气部分包括了强电系统、弱电系统、消防系统和综合布线系统，给排水部分包括了生活给水系统、中水系统、生活污废水排水系统、消火栓给水系统、喷淋系统，通风部分包括了通风空调系统、防排烟系统、正压送风系统。由于是商业建筑，设计对空间的利用做到了最大化。专业管道安装空间有限，既要保证吊顶标高又要保证施工质量，专业系统管路交叉多，施工难度大。
对机电专业管道密集区域进行综合排布设计，是指导施工顺利进行的必要准备工作。综合排布设计的区域主要包括设备机房、公共走廊及办公区，机电专业管道主要集中在核心筒外围的走道，走道宽度只有1.5m，且受限于吊顶标高2.75m。机电专业进行综合深化设计是保证施工质量、确保施工顺利开展的重要一环，如何合理组织有序施工极为关键。
BIM技术的优势
对于施工企业来说，应用BIM技术可协调各专业分包单位，避免现场重复拆改造成的材料及人工浪费，能够保证施工一次成优，合理有序施工，使整个工程的施工质量得到保证，同时缩短工期，为创建优质工程奠定基础。
过去对机电管线的综合排布设计普遍使用CAD软件，对各专业图纸进行简单叠加，同时配合各剖面图，叠加后的平面图繁琐混乱，而剖面图无法反映整个工程的每处细节。传统CAD深化图无法暴露所有碰撞，细部做法不能在图纸上明确显示，施工指导性不强，降低了效率。管线调整只是在局部范围内，而由于局部调整引起的全局变化还需要大量的人力跟进。
采用BIM技术，建立完整准确的建筑模型和各专业模型，进行全面的协调优化，可以解决以上所有问题。对施工企业而言，一个完整准确的模型，可用来统计工程所需的各设备、管道等，包括各类型号、规格尺寸，为后续加工带来极大便利。关键部位通过三维效果图合理有序展现，作业人员可根据综合排布设计的图纸保质保量完成施工任务。配合工程进度表，BIM软件可制作4D施工演示，这一功能对业主具有很大的吸引力。
应用BIM技术的条件
BIM实施过程中，首先需要解决的就是人员配置问题，而在人员配置方面也有许多实际困难。有经验的专业工程师计算机应用能力较弱，年轻人计算机操作能力强，但缺乏专业的施工经验；模型建立之前需要确定供货商的设备规格尺寸，而这些设备大部分都由业主决定；BIM软件的样板及本地族库还不够完善，这些都为模型的建立带来许多困难。在实际施工过程中，可能还会产生不可避免的结构与安装偏差，需要及时调整模型。
面对这些难题，项目部最终决定选用年轻员工培训revit软件操作，掌握基本的建模方法，建立项目的整体建筑模型（见图1）。与业主及供货商沟通收集整理项目中设备的规格尺寸，对于管廊空间狭小、模型中反馈无法安装的设备应及时通知业主调整，避免设备进场后无法安装就位。各专业工程师参照施工图电子版，作为底图分别建立给排水、电气、通风模型，公用同一轴网，导入建筑模型（见图2），保证模型的精确性。
图1&工程建筑模型
图2&机电管线导入建筑模型后的效果
导入naviswork软件碰撞分析，软件将碰撞部位用亮色显示，对照碰撞部位，在模型中逐个调整管道走向和位置等，直至各系统协调。
BIM技术实施过程
以北京财富中心写字楼四层为样板层，建立通风管、空调水管、给排水管道、强弱电桥架和消防水管道模型，参照结构模型，合并之后找出碰撞冲突点，调整后导出综合平面图及细部图，配合剖面图按照工序先后顺序指导各专业分包单位有序施工。项目部给出四层办公区深化综合平面图（见图3）和三维效果图（见图4），确定了各专业管线安装的位置和相互关系，对管线交叉问题进行了有针对性的解决。按照专业管道尺寸的大小，先施工通风管道和空调水管，再施工喷淋管道及消火栓管道，最后施工电气配管。通过合理安排施工顺序，使各项工作有序展开，既保证工程进度又节省了开支，降低了工程成本（见图5）。施工中的各部位均可用剖面图或轴测图显示，有利于施工企业对劳务工人交底，也便于与业主沟通交流，可减少大量拆改工作，避免材料浪费。
图3&四层深化综合平面
图4&四层办公区深化效果
图5&四层办公区根据深化实施效果
根据工程特点，公共走廊是专业管道密集区，采用BIM技术绘制走廊部位管道交叉剖面图（见图6）和走廊专业管道深化三维效果图（见图7），根据图纸确定最合理的排布方案和施工顺序，在有限空间内做到最合理的布置，保证施工质量的同时提高吊顶内空间的有效利用，又提高了吊顶标高（见图8）。
图6&走廊交叉部位剖面
图7&走廊机电管道深化三维效果
图8&根据效果图施工的走廊效果
样板层施工完毕后，标准层按照样板层施工，各专业顺利展开，避免了专业间互相交叉影响，减少大量协调工作，保证了工期，避免拆改。
该工程地下变电所母线、风管综合排布，设计人员未考虑竖井内母线排列顺序与低压柜顺序、风管与低压柜出线处的位置关系，产生大量母线反弯，在排布完成后，共调整16台低压柜位置，减少多达28处反弯，优化母线路由，风管重新调整移位，减少了二次拆装，既节约材料，又使得整体布局合理美观。变电所三维效果如图9所示。
图9&变电所三维效果
采用BIM技术，通过模型建立、各专业排布，完成后导出综合排布平面图、剖面图及轴测图，对工人进行交底。安装过程中，各专业未发生碰撞导致返工的问题，保证了工期与质量要求，并满足验收规范。
BIM技术的应用效果
通过本工程对BIM技术使用的尝试，虽然施工前要投入一定技术人员深化图纸，但解决了各专业碰撞问题，避免了后期拆改造成的材料和人工浪费，取得了良好的经济效益。经过对本工程BIM技术使用的初步估算，节省人工费、材料费达上百万元，缩短工期3个月之多。
北京财富中心工程BIM技术的应用，让我们体验到了BIM技术的优势，今后将强化BIM技术人员对软件的应用深度，拓宽BIM技术在施工中的应用广度，提高速度与准确度，为更好的BIM应用打下基础。
文/中国新兴建设开发总公司&孙启利&雷鸣炜&于少鹏&
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BIM技术在机电安装工程中的研究与应用
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&&盘点BIM技术在机电安装行业的八大应用
盘点BIM技术在机电安装行业的八大应用
出处：网络
点击量：976
编辑：Ruuu
相比较其他施工企业来说，机电安装公司在施工管理中存在的难题主要在于机电管线深化设计复杂，二维设计非常容易出现管线打架现象，在传统施工方式下返工的概率非常大，且分散的二维图纸修改麻烦，若业主有设计变更，则需要大量的修改，工作量非常大，不仅仅造成人力、财力浪费，还将延误工期。
相比较其他施工企业来说，机电安装公司在施工管理中存在的难题主要在于机电管线深化设计复杂，二维设计非常容易出现管线打架现象，在传统施工方式下返工的概率非常大，且分散的二维图纸修改麻烦，若业主有设计变更，则需要大量的修改，工作量非常大，不仅仅造成人力、财力浪费，还将延误工期。
另外，机电安装的施工管理困境还包括，项目施工进度难以监控，材料管理难以有序，项目的多个参与方也难以有效协同沟通；项目竣工后，没有整体的竣工模型，难以进行后续维护管控。
近年来，随着BIM技术在国内理论与实践的不断推进，在项目实施中的应用越来越频繁，为解决企业在施工管控中的各项难题，发挥巨大价值。本文主要对现今BIM在机电安装工程中的应用做总结。
技术在招投标中的应用
现阶段招投标文件的制作主要以纸质文档为主，Word、Excel等Microsoft的各类软件编制的电子文档为辅，招标人及评标专家面对浩瀚的纸质投标文件，不得不凭借自己多年的设计、施工经验从中挑选合适的中标候选人，工作量大而复杂。
BIM技术投标以后，通过建立三维模型，将拟建设安装工程的各道工序以3D效果直观地展示，通过3D的模型，可以清晰直观的了解整个工程的实施方案和建造完成后的效果，提高了招标人和评标专家对投标文件的接受程度，同时通过BIM技术投标也可以提前将施工中遇到的问题，如碰撞检查、净高等提前展示，可具体形象地展示投标单位的实力。
同时参加竞标的单位参照招标单位提供的工程量清单，可通过BIM模型快速的得到相应的工程数据，根据拟建项目的数据科学、策略地调整自身单位的投标报价，使企业自身具备更大的竞争优势。
基于BIM的工程量预算
根据BIM技术可以多人协同工作，让计算机根据定制的计算规则快速处理与计算各组成构件的预算工程量，并考虑相互扣减及空间位置关系。极大的提高了工作效率，为数据获取进行项目高效管理提供了帮助。
采用BIM技术对施工过程中各种管线的碰撞检测
机电工程施工中，水、暖、电、智能化、通信等各种管线错综复杂，各管路走向密集交错，如在施工中发现各专业管路发生碰撞，则会出现大面积拆除返工，甚至会导致整个方案的重新修改，不但会浪费材料还会大大的延误工期。
因此，在施工前，采用BIM技术，针对现场的结构进行实地测量后，将机电各个专业和结构整合在统一的平台上，进行机电各专业间及与结构间的碰撞检查，提前发现施工现场存在的保温层、工作面、检修面等碰撞和冲突，通过提前预知施工过程中这些可能存在的碰撞和冲突，利于减少设计变更，大大提高施工现场的生产效率。
BIM技术在机电施工中对施工设计的进一步深化
在机电施工设计图中，标准的预制管路常以线型化的形式表现出来，各专业的管路往往存在相同标高的布置方式，如按照施工中常用的做法，在施工现场先做样板的形式，进行对比、更改、再对比、再更改，通过反复的拆改来最终确定施工方案，就导致费工费时。
通过BIM技术，将各专业管线的位置、标高、连接方式及施工工艺先后进行三维模拟，按照现场可能发生的工作面和碰撞点进行方案的调整，最终实现方案的可施工性，这样就将原来需要实际改拆的工作运用电脑实现，不仅省时省力还大大节约了成本，避免了材料的浪费，同时将完成后的方案通过三维剖面图及动态漫游等方式展示给施工工人，使工人更好的理解施工方案，保证施工质量的同时更能很好的缩短工期。
基于BIM的净高分析
通过土建一二次结构和安装多专业模型合成，进行管线综合优化排布，根据调整好的综合模型自动筛选出净高不符合设计规范的空间位置，并利用自动出剖面图辅助优化，有效地避免后期施工完成后再遇到净高不足的问题。
基于BIM的现场管理
利用移动终端（智能手机、平板电脑）采集现场数据，建立现场质量缺陷、安全风险等数据资料，与BIM模型即时关联，方便施工中、竣工后的质量缺陷等数据的统计管理。应具备以下特点：
1）缺陷问题的可视化：现场缺陷通过拍照来记录，一目了然；
2）将缺陷直接定位于BIM模型上：BIM模型定位模式，让管理者对缺陷的位置准确掌控；
3）方便的信息共享；让管理者在办公室即可随时掌握现场的质量缺陷安全风险因素；
4）有效的协同共享，提高各方的沟通效率：各方根据权限，查看属于自己的问题；
5）支持多种手持设备的使用：充分发挥手持设备的便捷性，让客户随时随地记录问题，支持iPhone、iPad、Android等智能设备；
6）简单易用，便于快速实施：实施周期短，便于维护，手持设备端更是一教就会；
7）基于云+端的管理系统，运行速度快，可查询各种工程相关数据。
BIM技术对施工进度的模拟控制和更新
目前，我国的施工进度管理主要是采用P6、Microsoft Project等工程管理软件对施工进度计划进行管理，进度管理模式仅停留在二维平面上，对于标段多、工序复杂的建设工程，对施工进度的管理难以达到全面、统筹、精细化，采用BIM技术结合施工现场的三维激光扫描和高像素数码相机的全景扫描，将施工现场的空间信息和时间信息集合在一个可视的3D或4D的建筑模型中，对施工现场进度进行形象、具体、直观的模拟，便于合理、科学地制定施工进度计划，直观、精确地掌握施工进度，对不同施工标段之间的沟通和协调有一个统一的管理和全盘的控制，利于缩短工期，降低施工成本。
BIM技术对设备运维资料管理
基于BIM技术的施工方档案资料协同管理平台，可将运维阶段需要的信息包括维护计划、检验报告、工作清单、设备故障时间等列入BIM模型中，实现高效管理与协同。
施工方在竣工交付时，不仅是交付实体建筑，更是应将富含大量运维所需的BIM（建筑信息模型）一并交付，当然，施工方也应在整个过程中给予配合或自行整理录入所需的运维的信息。让BIM实现项目生命全周期的管理，为施工方提供及时、直观、完整、关联的项目信息服务和决策支持。实现BIM竣工模型（虚拟建筑）的信息与实际建筑物信息一致。
后期提交竣工模型后，利用BIM竣工模型，通过软件开发，在模型中植入设备管线的逻辑关系，形成基于BIM竣工模型的设备管线应急运维系统。通过BIM模型设备提醒功能，定期提醒业主维护、检查设备，打造智能化城市。
当然BIM软件技术应用不仅仅如此，还有许多应用点等着我们去挖掘，BIM技术将是让机电安装行业获得新生的必由之路，也将成为机电施工企业的核心竞争力之一。利用BIM技术不断实现施工企业各专业的协同工作，有效地降低施工成本和提高施工效率，在施工过程中明显的提高施工精确度，为施工企业节约成本、提高质量、提升工期，不断增强机电施工企业在建筑市场的竞争力。
未来几年我国机电安装行业的BIM软件技术将会延伸至4D更新化、5D新式化，甚至会迎来6D的时代化，将与国际安装行业接轨，从而最终带动机电安装行业的&新革命&。
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