建筑设备BIM优化工程管理

1.BIM技术在进度管理中的应用

对施工进度进行管理和控制是BIM技术在建筑设备施工过程中进行控制与管理的重要内容之一。

把BIM模型和进度计划数据集成，让建设方及团队能利用三维的直观优势，可以按月、按周、按天看到项目的施工进度并根据现场情况进行实时调整，以便分析不同施工方案的优劣，从而得到最佳的施工方案。本案例中，把BIM模型和施工方案利用虚拟环境做数据集成，可以在虚拟环境中做施工仿真，对建筑设备施工的重点或难点部分进行全面的可建性（Constructibility，即可施工性）模拟以及安全、施工空间、对环境影响等的分析，优化施工安装方案。地铁车站施工是一个非常复杂的系统工程，因为地下空间狭小且处于地下深处，周边环境复杂，另外，还同时有很多其他专业的施工任务实施，这增加了建筑设备施工的难度，也反过来更能体现BIM技术在施工管理中的优势。

地铁车站机电施工管理中，大型建筑中的通风空调、建筑电气、给排水、消防、智能化等机电专业齐全，管井、吊顶、地下室和机房内管线密集，非常容易因设备、管线交叉矛盾而造成返工。利用BIM技术的特点，可在施工前精确模拟显示施工的效果。因此，在机电工程施工前应用BIM，可有效地解决管线交叉矛盾，提高施工质量和进度。

本案例中，基于BIM的施工与管理，一是可实现集成项目交付IPD（Integrated Project Deliv-ery，即综合项目交付）管理，把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理；二是可实现动态、集成和可视化的4D施工管理，可将建筑物及其施工现场3D模型与施工进度相连接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立4D施工信息模型，实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理以及施工过程的可视化模拟。

图2-5 BIM技术在建筑设备施工进度管理中的应用

BIM技术在建筑设备施工进度管理中的应用如图2-5所示。

2.BIM技术在质量安全管理中的应用

BIM技术也能实现在施工管理过程中的安全管理。比如通过BIM技术和平台，实现工程现场质量缺陷管理，快速将现场质量、安全等问题直接反映到项目管理层，避免质量、安全隐患。项目现场人员对现场的质量、安全隐患问题拍照，并且根据实际问题的不同选择系统中不同选项、轴线、工程项目等参数，将照片通过Wi-Fi或者3G网络传送到系统中。

这样，项目管理人员无论在什么地方，只要打开系统点任何一个“图钉”，就可以了解项目现场的即时问题，从登录到系统查阅，可以快到几秒钟，大大缩短问题反馈时间。在系统中形成可用的现场历史照片数据库，提升了项目协同能力，方便和加快了问题的跟踪解决。

3.BIM技术在造价控制管理中的应用

BIM模型创建完成，即可准确、快速地计算工程量。由于BIM模型的数据粒度达到构件级，因此可以按部位、区域、进度、专业、施工班组等任意条件快速生成报表，为制订人、材、机资源计划提供重要依据与参考。在实际施工过程中，施工员能从BIM软件中调取数据，结合项目实际施工情况制订采购计划，管理人员在BIM软件中调取数据，对计划进行审核，确定无误后才交由材料员进行采购。这样，既避免了材料的浪费，又能保证材料到场的及时性，有利于企业对项目资金的调配及安排，减少资金积压和成本浪费。

本案例中，公共走道管线布置高度密集，对管线排布要求极高；原结构建筑功能复杂，梁上含有管线洞口，新的建筑设备系统必须尽量利用既有梁洞，减少新开梁洞对结构安全性和耐久性的不利影响。

利用BIM平台软件，可以快速有效地查找碰撞点，并出具详细碰撞检查报告和预留洞口报告。例如，本案例中有碰撞点146个，如果任何一个碰撞点如果都不解决，将会带来工期的延误与材料的浪费。通过BIM技术，智能判断预留洞的位置，并且提供洞口在钢梁上的具体位置信息，能够极大地减少窝工、怠工等方面的损失，也能减少施工进度方面的违约损失等。图2-6列出了本案例中根据项目进度、自动调整请款计划和资金使用情况。(www.xing528.com)

图2-6 BIM技术在建筑设备施工造价管理中的应用

4.BIM技术在材料设备管理中的应用

在建造建筑信息模型的过程中，任何一个元素都被赋予与其相对应的参数。在完成模型的绘制工作之后，应该按照实际需要对单个系统所使用的具体材料以及数量等进行统计，以有效地减少前期算量周期，加快预算的进行，为项目管理策划奠定良好的基础。本案例中，为满足各方面需求，该软件还能够通过设置一些条件进行适当的筛选。材料管理小组根据不同施工阶段的实际需求，通过对模型进行操作即可获得相应数据，不仅能够方便材料招标，而且有利于物资进场计划的制订以及库房设置的开展。过去某些建筑设备的施工完全凭经验，安排劳动力、材料和配件的领用都根据经验进行，没有准确的数量。有了BIM数据模型，各种施工信息已十分精确，人力安排、材料计划、劳动定额十分精确，实现了精确的过程控制，对提供施工管理效率和提供成本管理水平起到直接作用。

5.BIM技术在设计变更管理中的应用

在本项目中，BIM软件平台还能按照设计变更的要求进行设计变更管理。施工管理工作主要存在以下几个难点：一是机电管线深化设计复杂，二维设计容易存在错、漏、差、碰等问题，造成返工现象严重；二是实现不同专业设计之间的信息共享，各专业可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，减少数据重复、冗余、歧义和错误；三是实现各专业之间的协同设计。在建筑设备施工过程中，某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象都会随之更新。本案例中，自项目开工，由各专业技术人员开始对各专业图样进行深化设计，同时创建BIM三维模型，在建设模型时，给各构件赋予完整的参数，如尺寸、规格、型号和材料等。根据项目进度和各专业要求，综合各专业图样，进行碰撞检查，生成碰撞报告，根据报告对设计进行优化，再生成二维管线综合图、各专业二维施工图。BIM在施工变更管理中的应用如图2-7所示。

图2-7 BIM在施工变更管理中的应用

6.BIM技术在运营维护管理中的应用

BIM技术还能实现建筑设备运营维护管理。通过记录项目投入运行以后的状况，对工程项目整体管理工作的数据进行汇总，为业主、物业、承包商、分包商、监理机构和施工方等提供参考和分析。

本案例中，基于BIM的建筑运营维护管理，一是综合应用GIS（Geographic Information Syestem，地理信息系统）技术，将BIM与维护管理计划相连接，实现建筑物业管理与楼宇设备的实时监控相集成的智能化和可视化管理；二是基于BIM进行运营阶段的能耗分析和节能控制；三是结合运营阶段的环境影响和灾害破坏，针对结构损伤、材料劣化以及灾害破坏，进行建筑结构安全性、耐久性分析与预测。本案例中，地铁建筑设备施工结束后，能将所有需要的信息输入到BIM模型里，再移交给运营维护管理部门或业主部门。BIM管理平台数字化移交的管理界面如图2-8所示。

图2-8 BIM管理平台数字化移交的管理界面