由中建三局二公司安裝公司承建的深圳平安金融中心機(jī)電總承包工程，樓高660米，是目前深圳在建的第一高樓。工程總建筑面積約46萬(wàn)平方米，地上118層，其中裙樓11層，地下5層。其機(jī)電總承包工程合同金額近13億元，包括通風(fēng)空調(diào)、強(qiáng)電及變配電、發(fā)電機(jī)組、給排水、消防、樓宇自控、停車管理、會(huì)議影音、制冷站及控制等20多個(gè)機(jī)電專業(yè)系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)總冷負(fù)荷為12910冷噸，設(shè)計(jì)總蓄冰容量為40000冷噸時(shí)；變配電總?cè)萘?8330kVA，發(fā)電機(jī)總負(fù)荷20000kVA。
作為建筑行業(yè)第一個(gè)雙總包（施工總包+機(jī)電總包）強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合模式工程，中建三局二公司安裝公司機(jī)電項(xiàng)目部大膽創(chuàng)新與探索，形成獨(dú)有的機(jī)電總承包“靶心”理念—統(tǒng)籌組織、集成管理、協(xié)調(diào)服務(wù)。從計(jì)劃管理到深化設(shè)計(jì)，從工廠預(yù)制到全息驗(yàn)收，從物資采購(gòu)到調(diào)試運(yùn)維，項(xiàng)目部將BIM技術(shù)始終貫穿項(xiàng)目全生命周期管理，實(shí)現(xiàn)由“只重現(xiàn)場(chǎng)”向“虛擬、施工、運(yùn)維”為一體的模式轉(zhuǎn)變。項(xiàng)目深度應(yīng)用BIM技術(shù)，真正全面實(shí)現(xiàn)機(jī)電施工的數(shù)字化建造和工業(yè)化施工，探索出一條超高層機(jī)電總承包施工管理的全新之路。
機(jī)電總承包管理嶄露頭角
BIM的核心價(jià)值在于信息數(shù)據(jù)的管理。作為機(jī)電總承包管理方，項(xiàng)目部從立項(xiàng)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(shè)計(jì)階段到施工階段，制定工程信息數(shù)據(jù)提交標(biāo)準(zhǔn)及流轉(zhuǎn)制度，使機(jī)電總承包管理工作高效開展。
項(xiàng)目部通過(guò)BIM私有云平臺(tái)的搭建，構(gòu)造項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)集成管理體系運(yùn)行的物理框架；通過(guò)制定《機(jī)電總承包工程信息數(shù)據(jù)管理手冊(cè)》，使工程信息數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)規(guī)范化；通過(guò)Pad版現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)及施工進(jìn)度復(fù)現(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程信息數(shù)據(jù)的輸出與反饋，精確指導(dǎo)機(jī)電總承包管理工作有效開展。
第一，搭建BIM私有云平臺(tái)，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(xiàng)目復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，項(xiàng)目部與時(shí)俱進(jìn)，與計(jì)算機(jī)公司聯(lián)合，搭建了BIM私有云平臺(tái)。私有云平臺(tái)的搭建，一是通過(guò)平臺(tái)賬戶的權(quán)限設(shè)置，保證模型數(shù)據(jù)以及圖紙流轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性，便于機(jī)電總承包統(tǒng)籌BIM數(shù)據(jù)及圖紙的管理工作；二是通過(guò)平臺(tái)建立項(xiàng)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(dòng)向，使項(xiàng)目總承包管理工作更加精準(zhǔn)；三是充分利用云計(jì)算功能，項(xiàng)目通過(guò)云計(jì)算技術(shù)解決因?yàn)槟Ｐ托畔⒘看箅娔X硬件跟不上的問(wèn)題，減少了BIM技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的依賴。
BIM私有云平臺(tái)的搭建，為項(xiàng)目機(jī)電總承包深化設(shè)計(jì)工作、BIM技術(shù)開發(fā)應(yīng)用以及信息化集成管理工作提供強(qiáng)有力的硬件支持和保障，大大提高項(xiàng)目機(jī)電總承包技術(shù)工作管理效率；同時(shí)也為項(xiàng)目大數(shù)據(jù)庫(kù)的形成創(chuàng)造條件，更為基于BIM大數(shù)據(jù)庫(kù)的深度應(yīng)用（運(yùn)維管理平臺(tái)）奠定基礎(chǔ)。
第二，基于BIM三維深化出圖，為施工生產(chǎn)降本增效。
通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行三維出圖是設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，作為機(jī)電總承包方，圖紙的深化設(shè)計(jì)質(zhì)量至關(guān)重要。項(xiàng)目嚴(yán)格按照BIM模型轉(zhuǎn)CAD圖紙出圖的方式執(zhí)行，將現(xiàn)場(chǎng)施工碰撞點(diǎn)提前在深化階段消除，減少現(xiàn)場(chǎng)施工拆改浪費(fèi)，降本增效。針對(duì)機(jī)電核心機(jī)房部位，項(xiàng)目部實(shí)施BIM三維演練，組織參建各方對(duì)排布觀感效果進(jìn)行評(píng)定，提升機(jī)電總承包深化設(shè)計(jì)管理水平，為現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
第三，Pad版項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“無(wú)紙化”調(diào)閱模型。
項(xiàng)目部通過(guò)Pad版項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)與BIM建模技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了“無(wú)紙化”的現(xiàn)場(chǎng)施工管理。將最新國(guó)家規(guī)范、圖集及簡(jiǎn)易的綜合模型存儲(chǔ)在平板電腦，可全面調(diào)閱查找，規(guī)范指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電綜合管線施工。通過(guò)一個(gè)平板電腦，輕松調(diào)用施工區(qū)域的簡(jiǎn)易模型，立體直觀地對(duì)多個(gè)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物工程量進(jìn)行復(fù)核，提高了項(xiàng)目機(jī)電總承包現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平，提高工作效率，節(jié)約管理成本。
第四，施工進(jìn)度復(fù)現(xiàn)模擬，便于把控整體進(jìn)度。
BIM技術(shù)與機(jī)電總承包施工進(jìn)度管理相結(jié)合，在BIM模型中增加施工進(jìn)度計(jì)劃的時(shí)間要素，建立基于BIM的機(jī)電設(shè)備管線4D信息模型，實(shí)現(xiàn)超高層機(jī)電安裝工程施工進(jìn)度的4D動(dòng)態(tài)管理以及施工過(guò)程可視化4D模擬，為機(jī)電總承包工程施工進(jìn)度管理提供科學(xué)的信息化數(shù)據(jù)，便于機(jī)電總承包管理團(tuán)隊(duì)把控機(jī)電專業(yè)整體進(jìn)度，合理調(diào)度資源，對(duì)癥下藥化解進(jìn)度管理風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)字化建造技術(shù)頻結(jié)碩果
第一，超高層虛擬仿真施工技術(shù)，直觀指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。
項(xiàng)目部應(yīng)用超高層虛擬仿真施工技術(shù)與BIM技術(shù)相結(jié)合，對(duì)項(xiàng)目重要施工工藝及吊運(yùn)方案等進(jìn)行虛擬建造，通過(guò)模型演練論證，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。通過(guò)虛擬仿真演練與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(shí)施過(guò)程，便于查找方案風(fēng)險(xiǎn)因素，論證其可實(shí)施性。目前，項(xiàng)目部對(duì)機(jī)電重要施工工藝、設(shè)備調(diào)運(yùn)方案（尤其是超高層設(shè)備吊裝）已積累了大量的虛擬仿真施工技術(shù)成果，具有代表性的有“B2層柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)輸路徑”、“塔樓板式換熱機(jī)組吊裝”、“壓型鋼板上支吊架預(yù)埋”。
第二，CFD氣流組織模擬，合理布局擊破重難點(diǎn)。
平安金融中心項(xiàng)目冷卻塔群及風(fēng)冷熱泵機(jī)組設(shè)于塔樓內(nèi)，進(jìn)/出風(fēng)量、散熱量能否達(dá)到設(shè)計(jì)效果、混流現(xiàn)象是否存在等問(wèn)題是設(shè)備選型和空間布置等深化設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，如何確保在施工前消除這些疑難技術(shù)，確定一個(gè)合理的方案，從而指導(dǎo)施工至關(guān)重要。針對(duì)這一現(xiàn)狀，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名院校，開展課題研究。利用CFD軟件（ComputationalFluidDynamics，即計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)），在BIM模型的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，設(shè)定邊界條件，并借助工作站級(jí)的計(jì)算機(jī)，應(yīng)用離散化的數(shù)學(xué)方法，對(duì)流體力學(xué)的各類問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬和分析研究。通過(guò)這一技術(shù)，項(xiàng)目部開展了冷卻塔群CFD模擬技術(shù)的研究和方案論證工作，研發(fā)出了“冷卻塔群CFD模擬技術(shù)”。通過(guò)對(duì)氣流組織進(jìn)行科學(xué)合理分析，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，消除了設(shè)備安裝后期整改的隱患，保障了業(yè)主及項(xiàng)目的利益。通過(guò)CFD模擬技術(shù)，對(duì)設(shè)置在塔樓內(nèi)設(shè)備進(jìn)行選型參數(shù)復(fù)核，項(xiàng)目部已完成對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層、冷卻塔群及風(fēng)冷熱泵機(jī)組氣流的組織分析，為系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供了有力保障。
第三，測(cè)量機(jī)器人指導(dǎo)機(jī)電管線施工技術(shù)，提高施工精度和效率。
BIM技術(shù)與測(cè)量機(jī)器人的結(jié)合，拓展了BIM技術(shù)在機(jī)電施工行業(yè)上應(yīng)用，打破傳統(tǒng)機(jī)電施工的壁壘。兩者之結(jié)合，在技術(shù)上展現(xiàn)出其在行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)性，并顯著提高了工作效率及施工精準(zhǔn)度（預(yù)計(jì)節(jié)約人工成本約30%）。就平安項(xiàng)目塔樓標(biāo)準(zhǔn)層現(xiàn)場(chǎng)放樣過(guò)程中為例，完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層主風(fēng)管放樣及支吊架固定過(guò)程，利用傳統(tǒng)方法需要3名工人工作7個(gè)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(gè)工作日即可完成，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)省了15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作日。
項(xiàng)目部現(xiàn)已通過(guò)測(cè)量機(jī)器人實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)放樣、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)核、輔助施工驗(yàn)收三項(xiàng)工作。測(cè)量機(jī)器人在機(jī)電綜合管線安裝領(lǐng)域的應(yīng)用，有利于提升機(jī)電深化設(shè)計(jì)水平，提高現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電管線施工精度和效率。測(cè)量機(jī)器人結(jié)合BIM在機(jī)電綜合管線施工中的應(yīng)用，是BIM指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用的重要發(fā)展方向，是推動(dòng)數(shù)字化建造施工的重要一步。
第四，基于BIM的產(chǎn)品預(yù)制加工技術(shù)，確保安裝便捷規(guī)范。
風(fēng)管預(yù)制加工。項(xiàng)目部通過(guò)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(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)組裝施工。工廠化預(yù)制的優(yōu)勢(shì)明顯，一是不受天氣影響，也不受場(chǎng)地的限制，待現(xiàn)場(chǎng)工作面具備的第一時(shí)間，即可將預(yù)制好的管段及組合件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝；二是現(xiàn)場(chǎng)安裝施工減少對(duì)技工的依賴性；三是減少現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)火焊接、機(jī)械加工等工序，提高機(jī)電總承包現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工水平。
水管預(yù)制加工。在核心機(jī)房等管線密集區(qū)域，大型機(jī)電設(shè)備優(yōu)先就位，為減少現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)及施工誤差，項(xiàng)目引入三維全息掃描儀，對(duì)整個(gè)空間及設(shè)備管線位置進(jìn)行掃描，獲取精準(zhǔn)尺寸的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算獲取所需配件的詳細(xì)加工尺寸，交由場(chǎng)外預(yù)制后到現(xiàn)場(chǎng)直接拼裝完成，提高施工精度，提升施工效率。應(yīng)用三維全息掃描儀于機(jī)電總承包施工質(zhì)量管理，核查機(jī)電管線施工精準(zhǔn)度，提高整體施工質(zhì)量觀感，為創(chuàng)優(yōu)打好基礎(chǔ)。
機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維引領(lǐng)航向
第一，遠(yuǎn)程全息掃描驗(yàn)收系統(tǒng)，實(shí)時(shí)把控現(xiàn)場(chǎng)施工。
平安金融中心高六百多米，垂直運(yùn)輸緊張，上下一次施工電梯將耗費(fèi)大量的時(shí)間。而作為機(jī)電總包，范圍內(nèi)包含兩千多次實(shí)物驗(yàn)收和三百多個(gè)機(jī)房評(píng)定，如何解決這個(gè)難題呢？項(xiàng)目部充分利用信息技術(shù)傳輸速度快、誤差小等特點(diǎn)，正在打造項(xiàng)目的遠(yuǎn)程視頻驗(yàn)收系統(tǒng)，使項(xiàng)目管理人員、業(yè)主及監(jiān)理單位可不必時(shí)時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)、事事到現(xiàn)場(chǎng)即可把控現(xiàn)場(chǎng)，改變了傳統(tǒng)的管理方式，實(shí)現(xiàn)了管理模式的變革。
遠(yuǎn)程視頻驗(yàn)收系統(tǒng)將移動(dòng)通訊技術(shù)、全息掃描儀及BIM技術(shù)結(jié)合，通過(guò)全息掃描儀，直接現(xiàn)場(chǎng)掃描三維成像，將現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電系統(tǒng)安裝完成實(shí)像以及勞動(dòng)力分布情況實(shí)時(shí)傳送至辦公室大屏幕上，一是實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)反饋給深化設(shè)計(jì)員，直接測(cè)量實(shí)物安裝定位，將之以BIM模型相對(duì)比，做到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的精準(zhǔn)把控。
第二，基于BIM的項(xiàng)目全生命周期數(shù)字化運(yùn)維管理系統(tǒng)，打造未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
應(yīng)用二維碼管理物資調(diào)配。項(xiàng)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(yùn)輸、入庫(kù)、出庫(kù)及安裝全過(guò)程信息進(jìn)行可追溯性倉(cāng)儲(chǔ)式管理；采用裝配式貨架，對(duì)重要、零散材料進(jìn)行分類管理，標(biāo)示清楚，方便出入庫(kù)管理；結(jié)合二維碼物流配送和調(diào)撥管理，通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備PDA對(duì)條碼的掃描，從而實(shí)現(xiàn)提高施工階段材料進(jìn)出庫(kù)、分類、限額領(lǐng)料等的管理效率，清楚知道該物資在入庫(kù)、出庫(kù)、盤點(diǎn)的信息。二維碼管理系統(tǒng)的成功研發(fā)，將之與BIM技術(shù)相結(jié)合，為基于BIM的項(xiàng)目全生命周期數(shù)字化運(yùn)維管理系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。
打造全數(shù)字化運(yùn)維管理系統(tǒng)。運(yùn)維管理是平安金融中心大廈投入使用后業(yè)主關(guān)注的核心，只有建立了既簡(jiǎn)潔明了易操作又舒適高效低成本的運(yùn)維管理體系才能為業(yè)主帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。
因此在施工階段，項(xiàng)目部就充分發(fā)揮機(jī)電總承包的優(yōu)勢(shì)，梳理各個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的邏輯關(guān)系、運(yùn)行策略，收集設(shè)備的設(shè)置參數(shù)、維保措施等，以二維碼為媒介，將設(shè)備物資的各項(xiàng)重要信息歸納整理，并建立后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于運(yùn)維平臺(tái)的開發(fā)，項(xiàng)目部積極調(diào)動(dòng)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(yùn)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(guó)人提供更加人性化、智慧型的建筑生活，是所有建筑人的追求和夢(mèng)想。從追求高速度到講究?jī)?yōu)品質(zhì)，這既是中國(guó)建筑發(fā)展的必然要求，也是建筑人不斷努力的奮斗目標(biāo)。
（作者：鐘劍中建三局二公司深圳平安金融中心機(jī)電總承包項(xiàng)目經(jīng)理）
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