謝清明（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙410000）

BIM技術在地鐵機電系統(tǒng)施工中應用初探

謝清明（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙410000）

近年來隨著計算機技術的飛速發(fā)展和各種可視化軟件的更新，在工程實踐中越來越多的利用建模手段實現(xiàn)了建筑工程數(shù)字化。建筑信息模型（BIM）是以三維數(shù)字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數(shù)字化表達。本文主要針對地鐵機電系統(tǒng)施工綜合管線碰撞問題施工過程的管控措施進行簡要分析。

BIM技術；地鐵；機電系統(tǒng)施工；應用

1 BIM技術含義及其特點概述

1.1 BIM技術含義

BIM技術全稱為建筑信息模型（Building Information Model-ing），是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。該技術借助于計算機三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫，使得我們能夠?qū)⒔ㄖこ虡?gòu)建成一個數(shù)字化、參數(shù)化的多維模型，并且在該模型上能夠精確地記載著該工程的各種信息，從而使得企業(yè)能夠通過該模型進行諸如施工設計、進度控制以及運營管理等工作。同時與20世紀90年代便在建筑工程行業(yè)應用的Auto-CAD軟件所起的輔助作用相比較，BIM技術可以說是起到對建筑工程項目全面、精確以及高效處理。因而這就使得BIM技術逐漸得到了建筑工程行業(yè)廣泛的認可，并在當前越來越多地應用到具體工程建設中去。

1.2 BIM技術特點

經(jīng)過對有關文獻研究以及聯(lián)系筆者實踐來看，BIM技能首要具有以下幾方面特色：①協(xié)同設計。正如上文所述，在建筑工程中使用BIM技能時，使得公司可以憑借于此可構(gòu)建協(xié)調(diào)作業(yè)的高效平臺，進而使其可以經(jīng)過該一致渠道上進行多專業(yè)同時設計，而且不同專業(yè)的設計可相互影響，如此一來極大程度地提高公司設計工作效率與質(zhì)量；②和諧性。對施工企業(yè)來說，憑借于BIM技能使得其可以在內(nèi)部構(gòu)成一個有效的標準性文件，然后使得建筑工程項目可以在良好的內(nèi)部和諧基礎上確保其施工質(zhì)量和進度；③模仿性。經(jīng)過BIM技能對建筑工程所構(gòu)建三維模型，使得施工企業(yè)可以憑借于此進行機電設備設計模擬、電氣線路走向模仿以及暖通體系模仿等很多項目的模擬設計，然后提高有關規(guī)劃的準確性與質(zhì)量。

2 地鐵機電系統(tǒng)中BIM技術應用

2.1 可視化展示，解決地鐵機電系統(tǒng)施工管線綜合碰撞問題

管線安裝前，根據(jù)風、水、電、建筑等各專業(yè)圖紙分別建立模型，通過NavisworksManage對模型進行整合，利用信息處理工具對全系統(tǒng)的數(shù)字模型進行管線錯、漏、碰、缺檢查及綜合結(jié)構(gòu)留洞檢查，導出碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案等。最大限度的避免施工過程中的管線碰撞、重復施工等誤差，減少不必要的設計變更。如圖1，通過模型檢測出橋架和風管發(fā)生碰撞，在模型中對風管和橋架進行調(diào)整，輸出調(diào)整后的風管和橋架及支吊架信息，為施工中的預制提供依據(jù)。

2.2 4D模擬施工

經(jīng)過對三維綜合模型構(gòu)件的剖析，在施工設計的過程中，應當經(jīng)過施工實踐方案的確立，構(gòu)件科學化的施工項目，經(jīng)過直觀工程項目的設計，對工程項目的發(fā)展進行系統(tǒng)性的了解，然后經(jīng)過信息的有用剖析，實現(xiàn)對信息內(nèi)容的合理處理，并在項目施工之前，發(fā)現(xiàn)仿真環(huán)境中所呈現(xiàn)的設計缺陷，經(jīng)過對工程項目的合理檢測，為施工的穩(wěn)定構(gòu)建供給根據(jù)。

圖1

2.3 施工過程中成本管控

BIM模型可以對地鐵機電系統(tǒng)施工的所有工程數(shù)量進行統(tǒng)計，利用算量軟件快速統(tǒng)計計算，極大改善工程項目高估冒算、少算漏算等現(xiàn)象，提升預算人員的工作效率和準確性。再次，根據(jù)施工的組織設計模擬實際施工，實現(xiàn)物料進場控制、施工物流控制，從而來確定合理的施工方案來指導施工，制定人材機計劃、限額領料等，從而來實現(xiàn)施工成本控制，實現(xiàn)工程項目的精細化管理。

2.4 BIM技術的進度控制

地鐵機電施工進度受到施工方案、人材機等資源調(diào)配、天氣情況、人員素質(zhì)和項目管理水平等多種因素的動態(tài)影響，使得建設工程難以按期完工，4D虛擬建造技術的出現(xiàn)，為解決施工進度動態(tài)化管理提供了一個良好的技術支撐和應用平臺。通過BIM直觀的掌控項目施工進度，基于BIM模型以及工程量清單完成工程進度計劃的編制，對工程進度實際值和計劃值進行比較，早期預警工程誤期，動態(tài)控制整個項目的風險。實現(xiàn)了不同施工方案的靈活比較，發(fā)現(xiàn)影響工期的潛在風險。當設計變更時，BIM也能迅速更新工程工期。

2.5 設計、出圖、交底與施工

相較于常規(guī)的剖面圖、平面圖以及立面圖而言，BIM技術具有強大的出圖功能，經(jīng)過管道碰撞檢查后能夠?qū)崿F(xiàn)工序的優(yōu)化，確定合理的位置與標高。此外，從BIM三維模型中導出的剖面圖與平面圖的準確性較高，且富有詳細的標注，對后續(xù)施工作業(yè)提供了有效的指導。不僅如此，采用BIM技術能夠利用三維圖紙或視頻進行交底，并對現(xiàn)場施工進行指導。總的來說，利用BIM技術的可視化功能能夠有效對比模型與具體工程情況，掌握與分析理論與實際工程存在的差距，從而對施工過程進行合理評估，及時發(fā)現(xiàn)并修正有可能發(fā)生的情況，為機電工程后續(xù)施工提供有力保證。

2.6 安全區(qū)域分析分析

經(jīng)過對施工安排中設計項目的碰撞檢測，能夠發(fā)現(xiàn)施工時期應當對現(xiàn)場的施工進行持續(xù)性的檢測，并經(jīng)過對施工工序及安全等級的剖析，在工程設計的過程中應當對開挖區(qū)域的安全項目進行分段檢測，并給予工程項目管理者最科學性的輔導。與此同時，在地鐵工程深基坑開挖的過程中，基坑的穩(wěn)定定對安全因素有著非常嚴重的影響，因而，在施工活動構(gòu)建的過程中，應當將區(qū)域中的地表沉降、管線沉降等作為要點，然后確保數(shù)據(jù)監(jiān)測及記載的合理性。

2.7 BIM對材料設備及施工信息管理

地鐵車站工程具有專門的設計規(guī)范，受環(huán)境和高度安全性要求的影響，對地鐵車站和隧道內(nèi)所使用的材料設備質(zhì)量要求非常嚴格，其質(zhì)量遠遠高于一般常用材料設備，其采購難度較大，要求施工單位非常熟悉地鐵工程所使用的材料設備，才能少走彎路，確保工期。本工程要求主要設備材料及各專業(yè)主要施工信息，需按招標文件制定的規(guī)則利用二維碼技術進行錄入讀取，并實現(xiàn)實物與BIM模型信息相互映射。編碼及信息錄入量大。另外，地鐵工程具有專門的管理模式，對關鍵設備及材料大部分采用甲供或甲控的模式，甲供和甲控材料設備的采購要求施工單位和建設單位嚴密配合，確保材料設備數(shù)量不多不少，進場時間不早不晚。

3 BIM技術應用實例

在深圳市軌道交通7號線上沙站機電系統(tǒng)施工中，采用Revit軟件建立BIM模型，在地鐵站有限空間內(nèi)，合理排布機電及其他專業(yè)管線、設備，滿足施工規(guī)范要求同時滿足空間要求，減少了管線碰撞；將復雜的機電管線及設備安裝信息通過三維手段準確地在地鐵站空間中真實的體現(xiàn)出來，體現(xiàn)出工程施工過程可追溯性；通過BIM模型，可以準確地定位機電系統(tǒng)管線穿越建筑體的空洞位置、大小，避免工程重復施工，做到各專業(yè)協(xié)同施工。通過BIM技術在蘇州地鐵機電系統(tǒng)應用了，以達到保證質(zhì)量、節(jié)約材料、提高工效、提升技術管理的效率，達到提高地鐵機電系統(tǒng)工程項目的盈利的目的。

4 結(jié)論

地鐵機電體系施工涉及專業(yè)繁多，施工復雜，BIM信息模型可在地鐵車站機電安裝施工前期對建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、電氣等各專業(yè)設計進行協(xié)調(diào)，供給協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，防止呈現(xiàn)“每個專業(yè)的圖紙都是對的，合在一起就出疑問”的景象，保證分工清晰，協(xié)作妥洽。在施工期間的施工輔導、虛擬施工、管線橋架預制，BIM技術都能供給精確信息，對施工起到極好的指導作用。將來，地鐵機電體系項目將會廣泛運用BIM技能。

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U231.3

A

2095-2066（2016）36-0220-02

2016-12-9

謝清明（1983-），男，本科，主要從事機電安裝、地鐵站后工程施工等。