Application of 3D Construction Model in Electromechanical
Installation and Construction
李青 LI Qing；李松 LI Song；沈威锋 SHEN Wei-feng
（内蒙古北方重工业集团有限公司，包头 014033）
（Inner Mongolia North Heavy Industry Group Corp.，Ltd.，Baotou 014033，China）
摘要：本篇文章通过简单介绍三维模型和机电安装工程的发展现状，并在此基础上对三维施工模型在机电安装施工领域中的应用进行重点分析，希望能够为机电企业提供一个强有力的工具和手段，并且通过不断地优化三维设计软件在机电安装施工中的应用，促进机电行业取得长足发展。
Abstract: This article briefly introduces the development status of 3D models and electromechanical installation engineering, and on this basis, focuses on the application of 3D construction models in the field of electromechanical installation and construction, hoping to provide a powerful tool for electromechanical enterprises, and through continuous optimization of the application of three-dimensional design software in electromechanical installation and construction to promote the development of the electromechanical industry.
关键词：施工模型；三维；机电安装；应用分析
Key words: construction model；three-dimensional；electromechanical installation；application analysis
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）22-0153-02
0 引言
随着网络科技的迅速发展，传统的二维模型已经无法做到完全满足工程建筑的需求了，而数据库、网络技术或是人工智能技术等的出现，也让三维模型逐渐在建筑设计领域脱颖而出，成为众多工程技术人员建立施工模型的首选技术。但是，虽然三维设计软件在建立三维施工模型上有很大的优势，但是在实际的使用过程中，仍然需要对其应用能力和范围进行不断地探索，从而使其更好地与机电安装施工进行融合并且发挥作用。
1 三维模型
三维模型作为一种在二维模型基础上应运而生的一种表现模式，能够有效地突破二维模型在视觉上带给人们的缺陷，从而更好地将图像以一种更加立体和多角度的方式进行呈现。而三维模型在应用方面也相对简单，不仅可以借助各种专业三维建模软件来实现，同时也可以利用三维扫描仪等设备进行建模，或是根据图像或者视频进行绘制和建模等等。因此，三维建模作为一种低成本和高效率的展示方式，自诞生以来至今为止已经得到了广泛地运用，无论是在医疗行业、视频游戏行业或是电影行业中，都取得了非常显著的效果。而三维模型在建筑工程中尤其是设计施工模型方面，更是极大地提高了建筑设计的科学性和可行性。由此可见，三维模型的应用前景是非常广阔的[1]。
2 机电安装工程的发展现状
依托于自动化设备的出现和广泛应用，机电安装工程在新时期也取得了长足的发展。但是由于在机电安装中，无论是在专业理论知识方面还是安装技术方面，都较其他的工业设备安装等有着更加严格的要求，仅仅具备丰富的实践经验也不一定能够完全胜任这份工作。而随着人们对机电设备的越发依赖，对机电安装的需求也会更高。因此，机电安装行业虽然面临着非常广阔的发展前景，但是在技术方面还是人才方面仍然有待提高，否则就无法满足现代社会的需求。
因此，机电安装行业为了能够更好地在竞争激烈的市场环境中脱颖而出，往往会通过不断提高安装人员和管理人员的职业素质和专业能力的方式进行完善和提升自身的核心竞争力。但是即使是这样机电安装的效果和质量也并没有得到显著地改善。而经过观察我们不难发现，导致这种情况的原因主要是设计和施工管理方面出了问题。在进行机电安装施工之前，需要专业的设计师根据实际情况建立表达效果清晰的专业模型，而设计师普遍使用的二维模型并不能很好地将管线、设备、电气等涵盖在内，设计模型虽然看似简单，实则并没有很大的参考价值，导致在实际施工中往往会出现与设计相互矛盾的情况。而在施工中，需要管理者实现全面监管，可是施工方面可视化程度过低让管理的效果和质量都无法得到保障，很多人为错误和需要进行审核的项目都会被忽略[2]。
因此，基于机电安装目前的发展现状，必须对其存在的问题予以高度重视，并且寻求改进和完善的方法，而三维施工模型的出现，也为机电安装工程的改进提供了一个很好的机会。
3 三维施工模型在机电安装施工领域的应用分析
3.1 三维施工模型让施工管理变得更加可视化
由于三维模型最显著的优点就是能够从多个角度建立模型，从而提高模型建立的还原性。在传统设计中建立的二维模型，只能选择性地设置参数并建立模型，因此对于施工人员和管理者而言，该模型的实用性并不是很高。而在三维建模软件基础上建立的施工模型，不仅能够将基本的电气和仪表等设备展示出来，同时管道布置和管线设立也能够实现高度地还原，既能够帮助施工人员在充分了解工程全局及其细节的基础上更好地开展工作，同时也能够帮助管理者进行高度可视化管理，通过动画的方式展现施工的标准流程，从而有效弥补管理者在施工技术方面存在的缺陷[3]。
3.2 三维施工模型让工程进度变得更加可视化
为了让机电安装工程的进度能够通过三维模型进行全面展示，还需要在建立三维施工模型的基础上，增加一个时间维度。由于机电安装施工的时间周期比较长，同时安装的复杂性也比较突出，对管理者而言无疑是非常繁重的工作任务，这就导致管理的质量可能会有所降低。而通过加入时间维度的三维模型，就可以对施工的进度进行实时把控。
技术人员在根据时间信息建立好最初的三维模型之后，为了能够实现三维模型的自动化和同步化，可以通过工作分解结构技术链接的方式实现，从而让三维模型能够具有时效性。因此，管理者在对机电安装施工进行管理的过程中，就可以将在施工现场收集到的数据通过整理作为参数应用在三维模型中，从而在更新三维模型的基础上实现进度的更新。而在这个过程中，管理者可以通过对比理想设计模型和实际模型的方式，对目前的工程进度进行判断，从而发现施工进度存在问题并及时进行纠错和调整。
除此之外，三维施工模型能够支持共享和修改，因此即使受到施工现场或是人员的限制，也可以通过远距离传输的方式，让相关专家了解工程的进度和施工组织编排现状，从而能够更好地获得专家的意见并及时改正[4]。
3.3 三维施工模型让计算工程量变得更加可视化
在机电安装施工中，需要重视并提高计算工程量的准确度。因为工程量只有做到准确计算，才能为工程计价提供准确的数据和依据，才能实现对工程投资的合理控制。同时，计算工程量也是出于编制施工计划的角度而言的，因为工程的庞大复杂需要科学合理的施工计划，否则就无法对各项资源进行协调分配，进而出现资源浪费和成本增加等情况。除此之外，准确计算工程量还能够建立工程企业的形象进度，不仅是一种提高竞争力的有效手段，同时也是进行结算工程款时的重要参考依据。虽然工程量的计算如此至关重要，但是在实际的施工过程中，想要做到准确计算工程量，仍然存在着非常大的技术难度。
而三维模型中自带的工程量计算功能，能够帮助我们很好地解决这个困难。只需要将相关的材料和施工方法等信息进行准确输入，就能够通过软件计算出目前的工程量，而管理者只需要通过与理想状态的三维施工模型工程量进行对比，就能够得出此时的工程量是否处于合理的范围，以及是否需要进行相应地调整工程计划。但是，即使这个功能的优点如此显著，但仍然未能实现全面应用。这是因为在使用这个方法进行计算工程量的时候，前提和基础不仅要保证输入的各项数据真实准确，同时在操作的时候也要避免出错。而很多技术人员由于其繁琐且高难度的操作，往往会不可避免地出现错误。因此，对于工程企业而言，如果不具备相应操作能力的技术人员，应该避免使用该项功能，以免造成预计的失误，影响到机电安装工程的按期完成[5]。但是随着三维软件在建筑工程中的应用范围不断扩大，其中存在的不足和缺陷随着时间的推移也会得到完善和优化，从而能够发挥其应有的效果。
3.4 三维施工模型让成本管理变得更加可视化
虽然对于成本管理方面已经有很多专业化的软件可供选择，但是建立在三维施工模型基础上的成本管理，才能够实现更加便捷高效地进行成本管理。
三维施工模型自身是不具备进行成本管理的功能的，但是其通过支持与成本管理模型相连接的方式，就能够通过对两个模型的数据进行观察和分析的基础上，实现高效的成本管理目标。三维模型通过与成本模型进行数据交换的形式，将与成本管理有关的数据进行整合并作用在自身模型上，就能够在原有基础上，建立一个包括人力使用和调配、材料采购和使用和仓库管理等涉及成本指标的模型，并且通过追踪这些资源的使用情况，还能够实时进行更新和保存，以便使用者能够随时获取最真实有价值的信息[6]。但是需要注意的是，并不是所有的成本管理软件都能够实现与三维软件进行数据共享和交换的，例如ERP系统就不支持该项操作。因此，技术人员如果想要借助三维软件实现成本管理的可视化，首先应该在成本管理软件上进行初步筛选。
除此之外，虽然目前的三维模型已经能够基本满足机电安装施工的各项要求，但是该项技术由于出现得比较晚，使用的时间也不长，在稳定性方面仍然存在一定问题。因此，三维设计软件仍然需要不断地进行专业化和实现简单操作，从而能够更好地融入到施工管理过程中，发挥出更好的作用。
4 结束语
总而言之，三维设计软件在各项工程中的应用前景是非常广阔的，借助三维施工模型，不仅能够极大地降低了机电安装工程的难度，同时也能够促进施工管理变得更加专业化和灵活操作。而我国建筑行业要想取得长足的发展，就不能满足于现有技术手段所具备的能力，而是应该以更加苛刻的眼光去正视存在的不足，从而让三维设计软件更好地为工程建设所用。
参考文献：
[1]饶德奕.AP1000核电厂三维模型辅助工程进度管理应用探索[J].工程建设与设计，2016（10）.
[2]陈斌.BIM技术在地铁机电安装施工中的应用探究[J].门窗，2017（10）.
[3]洪毅生.BIM应用+工厂ERP和MES形成机电工程智慧制造的探索及应用[C]//第二届全国BIM学术会议.
[4]张镇，陈宏斌，王斌兴.BIM技术在粮食仓储物流项目机电安装中的应用[J].现代食品，2017（16）.
[5]钟胜，陈明浩，徐娣，等.BIM技术在机电安装深化设计中的应用及问题[J].安装，2018，314（09）：62-64.
[6]倪嵩波，黄益平，徐义明，等.基于三维施工图模型的机电安装统筹系统及统筹方法. |
