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摘要：随着我国城市化水平不断提高，超高层建筑越来越多，建筑电气智能化系统的体量和复杂性也越来越大，传统的施工方式中各专业沟通不畅、管道碰撞等问题层出不穷，施工进度及质量得不到保证，而BIM技术以其三维可视化、信息集成化为一体的特点，为超高层建筑电气智能化施工的多专业协调作业提供了技术支持。本文就超高层建筑电气智能化系统的主要特点，整理了BIM技术在该行业中的应用思路，构建了一体化应用平台，贯穿施工全过程，根据具体工程实例分析了其应用效果，为BIM技术应用于超高层建筑电气智能化施工提供了借鉴。

关键词：超高层建筑；电气智能化施工；BIM技术；协同应用

1超高层建筑电气智能化系统施工的核心特征

超高层建筑一般指高度超过100米的公共建筑，因其结构复杂、功能分区众多等特点，电气智能化系统安装不同于普通建筑，主要有以下三个特点。第一，系统构成复杂，管道密集。超高层建筑要容纳上万人工作或生活，电气负荷大，除了一些常见的系统之外还需要增加一些高品质的安防监控、楼宇自控等系统，各种强弱电电缆总数达几十万米，大部分集中在狭小的空间内，排列困难。第二，多个专业同时施工，协调量大。电气智能化系统施工需要与土建、设备安装、装饰等多个专业进行配合，例如管道的预留预埋配合土建施工，管道安装要配合通风空调、给排水等专业，末端设备的安装要配合装修装饰等专业，任何一个环节出现矛盾都会导致工期延迟。第三，施工精度要求高，后期难以修复。超高层建筑垂直分段施工，预埋的管道很难大规模地修改，如果发生碰撞或者偏差，会破坏建筑主体结构，影响后面的工作，所以对施工精度要求高，比普通建筑物要求更加严格。

2 BIM技术在电气智能化施工中的协同应用逻辑与框架

2.1 BIM技术的协同应用核心优势

BIM技术的主要特点是信息集成与共享，相比传统二维的施工方式，在超高层建筑电气智能化施工配合上有三个优势。第一是三维可视性，能把电气智能化系统中的各个部件、线路变成三维立体模型，直观显示空间位置及走向，减少碰撞问题。第二是信息一体化，BIM技术可以记录整个项目从建造到拆除全寿命周期的所有相关信息，不同的参与者可以基于同一个平台得到这些数据，避免信息传递错误。第三是过程可模拟性，可以对整个施工过程进行虚拟模拟，预测可能出现的问题，优化方案及进度，减少未知因素。

2.2 全流程协同应用框架构建

对于超高层建筑物电气智能化施工全流程，BIM技术的协作配合可分为四个部分，形成整个过程的协作配合体系。施工准备阶段，关键是多专业模型整合以及碰撞检验。电气专业工程师根据图纸建立模型，结合其他专业模型形成整体模型，使用碰撞检测功能得到报告，配合修改管线路由。相对于传统的图纸会审，能更早发现问题，避免了二次施工。施工交底阶段，重点就是三维可视化交底以及施工方案模拟，传统的交底容易出现失误，基于BIM模型能够直观地呈现出三维场景并标注清楚施工要点，对于一些重要的施工环节可以进行仿真演练，检验方案的正确性，防止在实际施工过程中出现问题。施工过程中最重要的就是各专业之间的配合以及现场的变更。基于BIM协同平台，参与方可以及时上传资料，达到专业间资料的共享。变更的部分可以及时更新到模型中，各方都可以随时查看。移动BIM技术可以使施工人员直观对比偏差值，保证施工质量。施工验收阶段，主要是对隐蔽工程验收以及竣工模型交付。

3工程案例应用分析

3.1 项目概况

以城市核心区超高层商业综合体项目为案例，该项目总建筑面积约28万平方米，建筑高度328米，地上68层，地下5层，是集商业办公、高端酒店、观光游览为一体的多功能超高层地标建筑，该项目电气智能化系统包括10kV变配电系统、应急发电机系统、智能照明系统、火灾自动报警系统、安全监控系统、楼宇自动化控制系统、5G室内分布系统、综合布线系统等12个系统，强电电缆总长度约为18.6万米，弱电电缆总长度约为12.3万米，各类用电设备总数大于12000台，电缆管道主要分布在核心筒管井、公共区域吊顶内、地下停车场等位置，安装空间狭小，多个专业交叉作业的难度较大，在项目施工之前建设单位就要求运用BIM技术来进行多专业配合施工，来解决电气智能化系统安装过程中产生的问题。

3.2 BIM协同应用实施过程

该项目在云平台上建立BIM协同管理平台，明确各个参建单位模型更新及信息交流的标准，电气施工单位派出2位专职BIM工程师负责电气模型的建立与维护。电气BIM工程师按照1:1的比例建立完整的电气智能化系统BIM模型，将各个专业的模型合并到一起形成完整的BIM模型。使用Navisworks软件进行碰撞检测，发现电气与其他专业之间有1248处碰撞点，通过协调各个专业的技术人员配合进行修改，改变电气管道的位置以及高度，简化了管道路线168处，解决了碰撞问题，避免了施工重复作业。

对于复杂的施工区域采用BIM三维模型直观展示交底，生成可以浏览的三维文件，施工人员可以在移动终端上查看管路布局，避免了传统二维交底的误解。对于地下变电所大型变压器吊装作业，在BIM模型基础上模拟吊装路径，事先将影响通行的结构梁进行处理，防止工期延误。

施工过程中，基于BIM协同平台实现各专业工种协同，土建更新模型成型信息，电气调整预埋管线位置，做到预留正确，现场施工人员利用移动端比较实际情况与模型之间的差距，进行修正，使施工准确性提高到毫米级；17次设计变更同步导入BIM模型，相关人员及时查询，防止因信息沟通不畅造成的错误施工。

3.3 应用效果分析

基于BIM技术的联合应用，在该项目的电气智能化系统施工中取得了较好的效果，主要体现在四个方面：一方面大大减少了返工和整改的数量，节约了成本。施工期间仅发现8处现场碰撞问题，远远低于同类建筑中的一般水平，碰撞引起的返工费用降低了约82%，总共节约材料约120万元；另一方面提高了合作的交流效率，缩短了工期。施工周期比原计划提前了18天，各专业之间的沟通交流时间减少了约45%，未出现大的工序矛盾；再者提高了施工质量，减少了隐患。电气施工一次验收合格率为98.7%，比同类项目中一般水平多出6个百分点，隐蔽工程无质量问题；最后完善竣工BIM模型，方便以后的运维。

4 结语

综上所述，BIM技术在超高层建筑电气智能化系统安装施工中的协同应用可以有效解决多专业施工的配合难度，预先发现一些管路碰撞等施工问题，在节约成本、提高施工质量、方便后期维护等方面起到重要作用。本次的应用案例所建立的合作体系以及相关的实施经验可以为类似的超高层建筑项目的电气智能化安装施工提供借鉴，以后随着BIM技术与物联网等技术的结合，其在整个过程以及运营过程中的价值将会更加明显。

参考文献

[1] 王珺, 张宏. 面向运维的建筑信息模型信息集成应用研究[J]. 建筑经济, 2015, 36(7): 102-106.

沈华军