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摘要：机电工程造价占工程总造价的比例越来越高，因此要求机电工程的项目管理水平不断升级提高。BIM技术的应用给工程项目管理带来全新的理念与工具，其体现在优化机电安装工程项目管理方面的效果尤为明显。本文简要介绍了BIM技术在地铁机电工程中的几方面应用。期望能给地铁机电工程项目管理水平升级提高起到借鉴作用。
关键词：BIM 地铁 机电 项目管理
中图分类号：C93文献标识码： A
一、BIM技术背景
随着人们对建筑功能及舒适度要求的提高，现代建筑机电设备安装工程设计标准逐步提高，设计内容也越来越复杂而繁多，机电工程造价占建筑总造价的比例越来越高，这些都要求机电工程的项目管理水平不断升级提高。然而，基于二维CAD 技术的管理模式无论在化设计阶段、建造阶段还是运营阶段都不能很好地适应复杂的管理。BIM技术的出现给工程项目管理带来全新的理念与工具，将引发建筑业的第二次技术革命，在优化机电安装工程项目管理方面的效果尤为明显。 BIM即Building Information Modeling，建筑信息模型。BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM技术以其可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等诸多优点越来越被大家认可。 它通过设计效果的可视化，对模型效果进行检验，为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度，达到三维效果的模拟和施工的监控。
二、BIM在地铁机电安装工程中的具体应用
当前，基于二维图纸的机电安装工程中存在着大量的“错漏碰缺”现象，特别是风水电不同专业的管线碰撞打架现象严重，如此等等，给机电工程项目管理造成了很大压力。因此，相对其它专业，机电安装专业更加迫切需要应用BIM技术以走出当下的管理困境。BIM技术的碰撞检查可以提前发现各专业设备管线的位置冲突并给予综合平衡，减少返工；而且BIM技术的应用成果能够轻松延伸到其预制构件、机电清单、采购管理以及设备运营维护管理，优化管理流程，提高管理效率。具体到机电安装施工领域，BIM技术的应用主要体现在以下几个方面：碰撞检查，管线综合设计，系统平衡校核，工程量统计，施工模拟及进度控制，优化机电系统运营维护管理。以上六个方面的应用，是机电安装施工行业的不同层次的应用，实际应用过程中，可以结合项目情况、业主要求、施工周期，安排不同层面的应用内容。
1碰撞检查
地铁2、3号线机电工程建设中，各专业设备管线种类繁多，包括给排水管路、消防喷淋管、电缆桥架、空调送风管、回风管、排风管、新风管、冷冻水管、冷却水管、弱电管线等等。二维图纸往往不能全面反映个体、各专业、各系统之间碰撞的可能;同时由于二维设计的离散行为的不可预见性，也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题，因此我们可以在管线综合平衡设计时，利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测，将碰撞点尽早地反馈给设计人员，为实际解决问题提供信息参考，在第一时间尽量减少现场的管线碰撞和返工现象，以最实际的方式体现降本增效，践行低碳施工的理念。好的设计院的设计尽管考虑得比较周到，但是还有一些地方有遗漏。不同专业、不同系统之间的错漏缺将严重影响到施工设计和成本。一般情况下，施工设计人员会对施工前进行管线设计并解决大量的管线碰撞问题。
2、管线综合设计
机电安装施工行业在实际施工过程中，如何实时地与土建、装修专业进行配合，合理的利用安装空间，一直是困扰行业的一个难点。采用基于BIM技术的专业软件，机电安装施工行业可以在项目开始阶段，进行机电专业的深化设计，结合实际情况，进行管线综合布置，合理利用空间，解决管线碰撞，在综合过程中满足各种国家规范要求，满足系统使用要求，尽量避免多余管件，减小系统阻力，考虑预留足够的检修空间，考虑实际管件的采购及制作，考虑支吊架的制作及安装。需要时还可对水电风多专业的管线、桥架设计综合桥架，优化建筑空间的合理利用。该项目采用 BIM 技术进行三维综合，消除了几百个碰撞点，减少大量不必要的成本支出，保证了按期竣工。
3、系统平衡校核
作为业主方，更加关心的是机电设备的使用效果是否能够达到预期，设计选择的产品参数是否能够满足要求？作为业主方，并不关心的不是管线如何排布，而是关心使用效果是否能够达到设计标准，与此相关的便是系统安装完成后如何调试?原有设计选择的产品参数是否能够满足要求?因此，机电安装施工行业如果通过三维机电深化设计得到BIM模型，就能较好的去回答业主的这些问题，BIM模型是一个真实系统在电脑中的虚拟反应，管道、设备、部件均包含完整的数据信息，有了这样一个虚拟模型，就可以进行系统数据校核：校核原始设计所选设备的参数是否满足使用要求;校核系统最不利环路; 计算阀门开度。
4、工程量统计
传统的工程量是依靠人工根据图纸进行测量统计，不仅需要消耗大量人工，而且比较容易出现手工计算带来的差错。机电安装行业，除了各类管道以外，还有大量的机电设备及管道部件，而BIM是在事先建好的工程信息模型的基础上，依托一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供工程管理需要的工程量信息，借助这些信息平台，相关人员可以对各种材料进行快速统计分析，轻松的实现了工程量与设计图纸的吻合。采用专业的三维机电深化设计软件搭建BIM模型时，各类机电设备及管道部件都是来源于真实厂家产品数据库，因此，通过BIM模型快速统计项目工程量信息，业主和施工管理人员可以对变更引起的成本变化进行快速、准确的评估，避免人工统计带来的误差和争议。
5、施工模拟及进度控制
将BIM模型与建筑信息相结合，即可实现四维模拟。通过它不仅可以直观地体现施工的界面、顺序，从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了;而且通过四维施工模拟与施工组织方案的结合，能够使设备材料进场，劳动力配置，机械排版等各项工作的安排变得最为有效、经济。设备吊装方案及一些重要的施工步骤，现在都可以用四维模拟的方式很明确地向业主、审批方展示出来。在施工质量与进度控制方面，BIM也有其独特的魅力，在施工过程中，还可将BIM与数码设备相结合，实现数字化的监控模式，更有效地管理施工现场，监控施工质量，这种模式使现场管理人员不用花费大量的时间进行现场的巡视监控，而是腾出更多的精力用于对现场实际情况的提前预控和对重要部位、关键产品的严格把关等准备工作。这不仅提高了工作效率，减少了管理人员数量，还可以帮助管理人员尽早发现并防止质量问题的发生。同时，工程项目的远程管理成为可能，项目各参与方的负责人都能在第一时间了解现场的实际情况。
6、优化机电系统运营维护管理
在建筑生命周期的运营管理阶段，应用BIM可以通过数字信息仿真模拟机电系统的真实信息，在这里，信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非几何信息，如电缆的耐火等级、构件的使用年限、阀门采购厂商、施工单位信息、采购信息等。从而建立虚拟机电系统，在地铁运营维护阶段可以快速查询到大楼任何一个设备的相关信息进行及时的维护，降低维护成本。
以上六个方面的应用，是针对地铁机电安装工程项目特点的应用领域。除此之外，普遍适用于各专业的预制构件等领域的应用同样适合机电安装工程。实际工程中，可以结合项目情况、参建单位技术力量、施工周期，安排不同层面的应用内容，实现机电安装工程项目管理的升级。
三、BIM技术在地铁机电工程项目管理中的作用
BIM应用改变施工行业，充分利用BIM的共享平台，可以真正实现信息互动和高效管理。
第一，地铁工程的机电设备和材料种类繁多。BIM模型被誉为参数化的模型，提高了施工预算的准确性。在建模的同时，各类的构建就被赋予了尺寸、型号、材料等约束参数。由于BIM是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果，所以由此导出的材料设备数据有很高的可信度，应用BIM模型导出的数据可以直接应用到工程预算中，为造价控制、施工决算提供了有力的依据。
第二， BIM可以有效地提高设备参数复核的准确性。在机电安装过程中，由于管线综合平衡设计，以及精装修时会将部分管线的行进路线进行调整，由此增加或减少了部分管线的弯头数量，这就会对原有的系统复核产生影响。通过BIM模型的准确信息，对系统进行复核计算，就可以得到更为精确的系统数据，从而为设备参数的选型提供有力的依据。
第三， BIM使施工协调管理更为便捷。信息数据共享、四维施工模拟、施工远程的监控，BIM在项目各参与者之间建立了信息交流平台，尤其像地铁工程这样一个结构复杂、系统庞大，功能众多的建筑项目，各施工单位之间的协调管理显得尤为重要。有了BIM这样一个信息交流的平台，可以使业主、设计院、顾问公司、施工总承包、专业分包、材料供应商等众多单位在同一个平台上实现数据共享，使沟通更为便捷、 协作更为紧密、管理更为有效。
雖然目前国内的BIM应用，主要还停留在较低的层面，多数应用主要还停留在项目的投标过程，其次是简单的碰撞检测操作。随着更为专业的机电BIM深化设计软件的普及及施工单位对BIM应用认识的加深及投入的加大，依据设计院电子图纸，结合项目实际情况，快速完成机电专业三维深化设计，进行管线综合，生成大量指导实际施工的深化设计图纸，依据模型进行工程量统计等深入的BIM应用正在逐步扩大。BIM作为建筑全生命周期管理的有效工具，将为我们提供良好的管理平台。它是建设行业数字化管理的发展趋势，它对于整个建筑行业来说，必将产生更加深远的影响!
作者简介: 赵玉军（1973），女，天津人，副高
关键词：BIM 地铁 机电 项目管理
中图分类号：C93文献标识码： A
一、BIM技术背景
随着人们对建筑功能及舒适度要求的提高，现代建筑机电设备安装工程设计标准逐步提高，设计内容也越来越复杂而繁多，机电工程造价占建筑总造价的比例越来越高，这些都要求机电工程的项目管理水平不断升级提高。然而，基于二维CAD 技术的管理模式无论在化设计阶段、建造阶段还是运营阶段都不能很好地适应复杂的管理。BIM技术的出现给工程项目管理带来全新的理念与工具，将引发建筑业的第二次技术革命，在优化机电安装工程项目管理方面的效果尤为明显。 BIM即Building Information Modeling，建筑信息模型。BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM技术以其可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等诸多优点越来越被大家认可。 它通过设计效果的可视化，对模型效果进行检验，为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度，达到三维效果的模拟和施工的监控。
二、BIM在地铁机电安装工程中的具体应用
当前，基于二维图纸的机电安装工程中存在着大量的“错漏碰缺”现象，特别是风水电不同专业的管线碰撞打架现象严重，如此等等，给机电工程项目管理造成了很大压力。因此，相对其它专业，机电安装专业更加迫切需要应用BIM技术以走出当下的管理困境。BIM技术的碰撞检查可以提前发现各专业设备管线的位置冲突并给予综合平衡，减少返工；而且BIM技术的应用成果能够轻松延伸到其预制构件、机电清单、采购管理以及设备运营维护管理，优化管理流程，提高管理效率。具体到机电安装施工领域，BIM技术的应用主要体现在以下几个方面：碰撞检查，管线综合设计，系统平衡校核，工程量统计，施工模拟及进度控制，优化机电系统运营维护管理。以上六个方面的应用，是机电安装施工行业的不同层次的应用，实际应用过程中，可以结合项目情况、业主要求、施工周期，安排不同层面的应用内容。
1碰撞检查
地铁2、3号线机电工程建设中，各专业设备管线种类繁多，包括给排水管路、消防喷淋管、电缆桥架、空调送风管、回风管、排风管、新风管、冷冻水管、冷却水管、弱电管线等等。二维图纸往往不能全面反映个体、各专业、各系统之间碰撞的可能;同时由于二维设计的离散行为的不可预见性，也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题，因此我们可以在管线综合平衡设计时，利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测，将碰撞点尽早地反馈给设计人员，为实际解决问题提供信息参考，在第一时间尽量减少现场的管线碰撞和返工现象，以最实际的方式体现降本增效，践行低碳施工的理念。好的设计院的设计尽管考虑得比较周到，但是还有一些地方有遗漏。不同专业、不同系统之间的错漏缺将严重影响到施工设计和成本。一般情况下，施工设计人员会对施工前进行管线设计并解决大量的管线碰撞问题。
2、管线综合设计
机电安装施工行业在实际施工过程中，如何实时地与土建、装修专业进行配合，合理的利用安装空间，一直是困扰行业的一个难点。采用基于BIM技术的专业软件，机电安装施工行业可以在项目开始阶段，进行机电专业的深化设计，结合实际情况，进行管线综合布置，合理利用空间，解决管线碰撞，在综合过程中满足各种国家规范要求，满足系统使用要求，尽量避免多余管件，减小系统阻力，考虑预留足够的检修空间，考虑实际管件的采购及制作，考虑支吊架的制作及安装。需要时还可对水电风多专业的管线、桥架设计综合桥架，优化建筑空间的合理利用。该项目采用 BIM 技术进行三维综合，消除了几百个碰撞点，减少大量不必要的成本支出，保证了按期竣工。
3、系统平衡校核
作为业主方，更加关心的是机电设备的使用效果是否能够达到预期，设计选择的产品参数是否能够满足要求？作为业主方，并不关心的不是管线如何排布，而是关心使用效果是否能够达到设计标准，与此相关的便是系统安装完成后如何调试?原有设计选择的产品参数是否能够满足要求?因此，机电安装施工行业如果通过三维机电深化设计得到BIM模型，就能较好的去回答业主的这些问题，BIM模型是一个真实系统在电脑中的虚拟反应，管道、设备、部件均包含完整的数据信息，有了这样一个虚拟模型，就可以进行系统数据校核：校核原始设计所选设备的参数是否满足使用要求;校核系统最不利环路; 计算阀门开度。
4、工程量统计
传统的工程量是依靠人工根据图纸进行测量统计，不仅需要消耗大量人工，而且比较容易出现手工计算带来的差错。机电安装行业，除了各类管道以外，还有大量的机电设备及管道部件，而BIM是在事先建好的工程信息模型的基础上，依托一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供工程管理需要的工程量信息，借助这些信息平台，相关人员可以对各种材料进行快速统计分析，轻松的实现了工程量与设计图纸的吻合。采用专业的三维机电深化设计软件搭建BIM模型时，各类机电设备及管道部件都是来源于真实厂家产品数据库，因此，通过BIM模型快速统计项目工程量信息，业主和施工管理人员可以对变更引起的成本变化进行快速、准确的评估，避免人工统计带来的误差和争议。
5、施工模拟及进度控制
将BIM模型与建筑信息相结合，即可实现四维模拟。通过它不仅可以直观地体现施工的界面、顺序，从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了;而且通过四维施工模拟与施工组织方案的结合，能够使设备材料进场，劳动力配置，机械排版等各项工作的安排变得最为有效、经济。设备吊装方案及一些重要的施工步骤，现在都可以用四维模拟的方式很明确地向业主、审批方展示出来。在施工质量与进度控制方面，BIM也有其独特的魅力，在施工过程中，还可将BIM与数码设备相结合，实现数字化的监控模式，更有效地管理施工现场，监控施工质量，这种模式使现场管理人员不用花费大量的时间进行现场的巡视监控，而是腾出更多的精力用于对现场实际情况的提前预控和对重要部位、关键产品的严格把关等准备工作。这不仅提高了工作效率，减少了管理人员数量，还可以帮助管理人员尽早发现并防止质量问题的发生。同时，工程项目的远程管理成为可能，项目各参与方的负责人都能在第一时间了解现场的实际情况。
6、优化机电系统运营维护管理
在建筑生命周期的运营管理阶段，应用BIM可以通过数字信息仿真模拟机电系统的真实信息，在这里，信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非几何信息，如电缆的耐火等级、构件的使用年限、阀门采购厂商、施工单位信息、采购信息等。从而建立虚拟机电系统，在地铁运营维护阶段可以快速查询到大楼任何一个设备的相关信息进行及时的维护，降低维护成本。
以上六个方面的应用，是针对地铁机电安装工程项目特点的应用领域。除此之外，普遍适用于各专业的预制构件等领域的应用同样适合机电安装工程。实际工程中，可以结合项目情况、参建单位技术力量、施工周期，安排不同层面的应用内容，实现机电安装工程项目管理的升级。
三、BIM技术在地铁机电工程项目管理中的作用
BIM应用改变施工行业，充分利用BIM的共享平台，可以真正实现信息互动和高效管理。
第一，地铁工程的机电设备和材料种类繁多。BIM模型被誉为参数化的模型，提高了施工预算的准确性。在建模的同时，各类的构建就被赋予了尺寸、型号、材料等约束参数。由于BIM是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果，所以由此导出的材料设备数据有很高的可信度，应用BIM模型导出的数据可以直接应用到工程预算中，为造价控制、施工决算提供了有力的依据。
第二， BIM可以有效地提高设备参数复核的准确性。在机电安装过程中，由于管线综合平衡设计，以及精装修时会将部分管线的行进路线进行调整，由此增加或减少了部分管线的弯头数量，这就会对原有的系统复核产生影响。通过BIM模型的准确信息，对系统进行复核计算，就可以得到更为精确的系统数据，从而为设备参数的选型提供有力的依据。
第三， BIM使施工协调管理更为便捷。信息数据共享、四维施工模拟、施工远程的监控，BIM在项目各参与者之间建立了信息交流平台，尤其像地铁工程这样一个结构复杂、系统庞大，功能众多的建筑项目，各施工单位之间的协调管理显得尤为重要。有了BIM这样一个信息交流的平台，可以使业主、设计院、顾问公司、施工总承包、专业分包、材料供应商等众多单位在同一个平台上实现数据共享，使沟通更为便捷、 协作更为紧密、管理更为有效。
雖然目前国内的BIM应用，主要还停留在较低的层面，多数应用主要还停留在项目的投标过程，其次是简单的碰撞检测操作。随着更为专业的机电BIM深化设计软件的普及及施工单位对BIM应用认识的加深及投入的加大，依据设计院电子图纸，结合项目实际情况，快速完成机电专业三维深化设计，进行管线综合，生成大量指导实际施工的深化设计图纸，依据模型进行工程量统计等深入的BIM应用正在逐步扩大。BIM作为建筑全生命周期管理的有效工具，将为我们提供良好的管理平台。它是建设行业数字化管理的发展趋势，它对于整个建筑行业来说，必将产生更加深远的影响!
作者简介: 赵玉军（1973），女，天津人，副高