摘要：深圳平安金融中心機電總承包工程深度應用BIM技術，真正實現(xiàn)機電施工的數(shù)字化建造和工業(yè)化施工，探索出1條c高層機電總承包施工管理的全新之路。

  深圳平安金融中心效果圖

  由中建三局二公司安裝公司承建的深圳平安金融中心機電總承包工程，樓高660米，是目前深圳在建的d1高樓。工程總建筑面積約46萬平方米，地上118層，其中裙樓11層，地下5層。其機電總承包工程合同金額近13億元，包括通風空調(diào)、強電及變配電、發(fā)電機組、給排水、消防、樓宇自控、停車管理、會議影音、制冷站及控制等20多個機電專業(yè)系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)總冷負荷為12910冷噸，設計總蓄冰容量為40000冷噸時；變配電總?cè)萘?8330kVA，發(fā)電機總負荷20000kVA。

  作為建筑行業(yè)d1個雙總包（施工總包+機電總包）強強聯(lián)合模式工程，中建三局二公司安裝公司機電項目部d膽創(chuàng)新與探索，形成單有的機電總承包“靶心”理念—統(tǒng)籌組織、集成管理、協(xié)調(diào)服務。從計劃管理到深化設計，從工廠預制到全息驗收，從物資采購到調(diào)試運維，項目部將BIM技術始終貫穿項目全生命周期管理，實現(xiàn)由“只重現(xiàn)場”向“虛擬、施工、運維”為1體的模式轉(zhuǎn)變。項目深度應用BIM技術，真正實現(xiàn)機電施工的數(shù)字化建造和工業(yè)化施工，探索出1條c高層機電總承包施工管理的全新之路。

       機電總承包管理嶄露頭角

  BIM的核心價值在于信息數(shù)據(jù)的管理。作為機電總承包管理方，項目部從立項開始，即著手工程信息數(shù)據(jù)集成管理體系的創(chuàng)建，從設計階段到施工階段，制定工程信息數(shù)據(jù)提交標準及流轉(zhuǎn)制度，使機電總承包管理工作有效開展。

  項目部通過BIM私有云平臺的搭建，構(gòu)造項目信息數(shù)據(jù)集成管理體系運行的物理框架；通過制定《機電總承包工程信息數(shù)據(jù)管理手冊》，使工程信息數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)規(guī)范化；通過Pad版現(xiàn)場管理系統(tǒng)及施工進度復現(xiàn)技術，實現(xiàn)工程信息數(shù)據(jù)的輸出與反饋，正確指導機電總承包管理工作有效開展。

  d1，搭建BIM私有云平臺，提供有力支持和保障。

  結(jié)合業(yè)主BIM全模型交付的要求以及項目復雜的機電系統(tǒng)設計，項目部與時俱進，與計算機公司聯(lián)合，搭建了BIM私有云平臺。私有云平臺的搭建，1是通過平臺賬戶的權(quán)限設置，包管模型數(shù)據(jù)以及圖紙流轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性，便于機電總承包統(tǒng)籌BIM數(shù)據(jù)及圖紙的管理工作；二是通過平臺建立項目工程信息集成管理制度，全程把控工程信息數(shù)據(jù)的動向，使項目總承包管理工作更加正確；三是充分利用云計算功能，項目通過云計算技術解決因為模型信息量d電腦硬件跟不上的問題，減少了BIM技術對計算機硬件設備的依賴。

  BIM私有云平臺的搭建，為項目機電總承包深化設計工作、BIM技術開發(fā)應用以及信息化集成管理工作提供強有力的硬件支持和保障，dd提高項目機電總承包技術工作管理效率；同時也為項目d數(shù)據(jù)庫的形成創(chuàng)造條件，更為基于BIMd數(shù)據(jù)庫的深度應用（運維管理平臺）奠定基礎。

  d二，基于BIM三維深化出圖，為施工生產(chǎn)降本增效。

  通過BIM技術進行三維出圖是設計行業(yè)發(fā)展的d趨勢，作為機電總承包方，圖紙的深化設計質(zhì)量至關重要。項目嚴格按照BIM模型轉(zhuǎn)CAD圖紙出圖的方式執(zhí)行，將現(xiàn)場施工碰撞點提前在深化階段消除，減少現(xiàn)場施工拆改浪費，降本增效。針對機電核心機房部位，項目部實施BIM三維演練，組織參建各方對排布觀感效果進行評定，提升機電總承包深化設計管理水平，為現(xiàn)場施工指導打下堅實基礎。

  d三，Pad版項目現(xiàn)場管理系統(tǒng)，實現(xiàn)“無紙化”調(diào)閱模型。

  項目部通過Pad版項目現(xiàn)場管理系統(tǒng)與BIM建模技術結(jié)合，實現(xiàn)了“無紙化”的現(xiàn)場施工管理。將z新國家規(guī)范、圖集及簡易的綜合模型存儲在平板電腦，可調(diào)閱查找，規(guī)范指導現(xiàn)場機電綜合管線施工。通過1個平板電腦，輕松調(diào)用施工區(qū)域的簡易模型，立體直觀地對多個區(qū)域現(xiàn)場實物工程量進行復核，提高了項目機電總承包現(xiàn)場施工管理水平，提高工作效率，節(jié)約管理成本。

  d四，施工進度復現(xiàn)模擬，便于把控整體進度。

  BIM技術與機電總承包施工進度管理相結(jié)合，在BIM模型中增加施工進度計劃的時間要素，建立基于BIM的機電設備管線4D信息模型，實現(xiàn)c高層機電安裝工程施工進度的4D動態(tài)管理以及施工過程可視化4D模擬，為機電總承包工程施工進度管理提供科學的信息化數(shù)據(jù)，便于機電總承包管理團隊把控機電專業(yè)整體進度，合理調(diào)度資源，對癥下藥化解進度管理風險。

       數(shù)字化建造技術頻結(jié)碩果

  d1，c高層虛擬仿真施工技術，直觀指導現(xiàn)場施工。

  項目部應用c高層虛擬仿真施工技術與BIM技術相結(jié)合，對項目重要施工工藝及吊運方案等進行虛擬建造，通過模型演練論證，指導現(xiàn)場施工。通過虛擬仿真演練與現(xiàn)場實際相結(jié)合的方式，讓業(yè)主、監(jiān)理及施工方更直觀了解方案實施過程，便于查找方案風險因素，論證其可實施性。目前，項目部對機電重要施工工藝、設備調(diào)運方案（尤其是c高層設備吊裝）已積累了d量的虛擬仿真施工技術成果，具有代表性的有“B2層柴油發(fā)電機組運輸路徑”、“塔樓板式換熱機組吊裝”、“壓型鋼板上支吊架預埋”。

  d二，CFD氣流組織模擬，合理布局擊破重難點。

  平安金融中心項目冷卻塔群及風冷熱泵機組設于塔樓內(nèi)，進/出風量、散熱量能否達到設計效果、混流現(xiàn)象是否存在等問題是設備選型和空間布置等深化設計的重難點，如何包管在施工前消除這些疑難技術，確定1個合理的方案，從而指導施工至關重要。針對這1現(xiàn)狀，項目團隊聯(lián)合國內(nèi)知名院校，開展課題研究。利用CFD軟件（ComputationalFluidDynamics，即計算流體動力學），在BIM模型的基礎上，建立相應的物理模型和數(shù)學模型，設定邊界條件，并借助工作站級的計算機，應用離散化的數(shù)學方法，對流體力學的各類問題進行數(shù)值實驗、計算機模擬和分析研究。通過這1技術，項目部開展了冷卻塔群CFD模擬技術的研究和方案論證工作，研發(fā)出了“冷卻塔群CFD模擬技術”。通過對氣流組織進行科學合理分析，進行優(yōu)化設計方案，消除了設備安裝后期整改的隱患，保障了業(yè)主及項目的利益。通過CFD模擬技術，對設置在塔樓內(nèi)設備進行選型參數(shù)復核，項目部已完成對標準層、冷卻塔群及風冷熱泵機組氣流的組織分析，為系統(tǒng)功能的實現(xiàn)提供了有力保障。

  d三，測量機器人指導機電管線施工技術，提高施工精度和效率。

  BIM技術與測量機器人的結(jié)合，拓展了BIM技術在機電施工行業(yè)上應用，打破傳統(tǒng)機電施工的壁壘。兩者之結(jié)合，在技術上展現(xiàn)出其在行業(yè)內(nèi)的先進性，并顯著提高了工作效率及施工正確度（預計節(jié)約人工成本約30%）。就平安項目塔樓標準層現(xiàn)場放樣過程中為例，完成1個標準層主風管放樣及支吊架固定過程，利用傳統(tǒng)方法需要3名工人工作7個工作日，在全站儀的配合下完成相同量的該工作，只需要兩名工人工作3個工作日即可完成，每1個標準層節(jié)省了15個標準工作日。

  項目部現(xiàn)已通過測量機器人實現(xiàn)現(xiàn)場放樣、建筑結(jié)構(gòu)復核、輔助施工驗收三項工作。測量機器人在機電綜合管線安裝領域的應用，有利于提升機電深化設計水平，提高現(xiàn)場機電管線施工精度和效率。測量機器人結(jié)合BIM在機電綜合管線施工中的應用，是BIM指導現(xiàn)場施工應用的重要發(fā)展方向，是推動數(shù)字化建造施工的重要1步。

  d四，基于BIM的產(chǎn)品預制加工技術，包管安裝便捷規(guī)范。

  風管預制加工。項目部通過軟件將BIM模型轉(zhuǎn)換成裝配圖，交付工廠下料加工，形成裝配件，利用定制的吊籠運至現(xiàn)場組裝施工。工廠化預制的優(yōu)勢明顯，1是不受天氣影響，也不受場地的限制，待現(xiàn)場工作面具備的d1時間，即可將預制好的管段及組合件運至現(xiàn)場進行安裝；二是現(xiàn)場安裝施工減少對技工的依賴性；三是減少現(xiàn)場動火焊接、機械加工等工序，提高機電總承包現(xiàn)場安全文明施工水平。

  水管預制加工。在核心機房等管線密集區(qū)域，d型機電設備優(yōu)先就位，為減少現(xiàn)場結(jié)構(gòu)及施工誤差，項目引入三維全息掃描儀，對整個空間及設備管線位置進行掃描，獲取正確尺寸的點云數(shù)據(jù)，通過計算獲取所需配件的詳細加工尺寸，交由場外預制后到現(xiàn)場直接拼裝完成，提高施工精度，提升施工效率。應用三維全息掃描儀于機電總承包施工質(zhì)量管理，核查機電管線施工正確度，提高整體施工質(zhì)量觀感，為創(chuàng)優(yōu)打好基礎。

  機電系統(tǒng)運維引領航向

  d1，遠程全息掃描驗收系統(tǒng)，實時把控現(xiàn)場施工。

  平安金融中心高六百多米，垂直運輸緊張，上下1次施工電梯將耗費d量的時間。而作為機電總包，范圍內(nèi)包含兩千多次實物驗收和三百多個機房評定，如何解決這個難題呢？項目部充分利用信息技術傳輸速度快、誤差小等特點，正在打造項目的遠程視頻驗收系統(tǒng)，使項目管理人員、業(yè)主及監(jiān)理單位可不必時時到現(xiàn)場、事事到現(xiàn)場即可把控現(xiàn)場，改變了傳統(tǒng)的管理方式，實現(xiàn)了管理模式的變革。

  遠程視頻驗收系統(tǒng)將移動通訊技術、全息掃描儀及BIM技術結(jié)合，通過全息掃描儀，直接現(xiàn)場掃描三維成像，將現(xiàn)場機電系統(tǒng)安裝完成實像以及勞動力分布情況實時傳送至辦公室d屏幕上，1是實現(xiàn)工程現(xiàn)場遠程監(jiān)控和管理，達到施工現(xiàn)場作業(yè)信息化的目的；二是可以將掃描獲得模型數(shù)據(jù)即時反饋給深化設計員，直接測量實物安裝定位，將之以BIM模型相對比，做到對現(xiàn)場施工的正確把控。

  d二，基于BIM的項目全生命周期數(shù)字化運維管理系統(tǒng)，打造未來發(fā)展趨勢。

  應用二維碼管理物資調(diào)配。項目部聯(lián)合軟件公司聯(lián)合開發(fā)物資二維碼管理系統(tǒng)，從物資生產(chǎn)、運輸、入庫、出庫及安裝全過程信息進行可追溯性倉儲式管理；采用裝配式貨架，對重要、0散材料進行分類管理，標示清楚，方便出入庫管理；結(jié)合二維碼物流配送和調(diào)撥管理，通過移動終端設備PDA對條碼的掃描，從而實現(xiàn)提高施工階段材料進出庫、分類、限額領料等的管理效率，清楚知道該物資在入庫、出庫、盤點的信息。二維碼管理系統(tǒng)的成功研發(fā)，將之與BIM技術相結(jié)合，為基于BIM的項目全生命周期數(shù)字化運維管理系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)造了良好的基礎。

  打造全數(shù)字化運維管理系統(tǒng)。運維管理是平安金融中心d廈投入使用后業(yè)主關注的核心，只有建立了既簡潔明了易操作又舒適有效低成本的運維管理體系才能為業(yè)主帶來實實在在的價值。

  因此在施工階段，項目部就充分發(fā)揮機電總承包的優(yōu)勢，梳理各個機電系統(tǒng)的邏輯關系、運行策略，收集設備的設置參數(shù)、維保措施等，以二維碼為媒介，將設備物資的各項重要信息歸納整理，并建立后臺數(shù)據(jù)庫。對于運維平臺的開發(fā)，項目部積1調(diào)動企業(yè)內(nèi)外部資源，搭建出基本的框架，并與業(yè)主攜手，共同打造全數(shù)字化運維管理系統(tǒng)。利用科技提升建筑品質(zhì)，利用BIM提升數(shù)字化建造水平，不斷為國人提供更加人性化、智慧型的建筑生活，是建筑人的追求和夢想。從追求高速度到講究優(yōu)品質(zhì)，這既是中國建筑發(fā)展的果然要求，也是建筑人不斷努力的奮斗目標。

  （作者：鐘劍中建三局二公司深圳平安金融中心機電總承包項目經(jīng)理）