王凱，王春風(fēng)

（1.中鐵十一局集團(tuán)第六工程有限公司，湖北 襄陽 441000；2.鄭州地鐵集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

某地鐵工程為南北走向，起點是廣播臺站，終點是南四環(huán)站，線路均為地下線，全長約為20.658km，相鄰地鐵站距離最大為2.426km，最小為0.753km，相鄰地鐵站平均間距為1.340km，一共需要設(shè)置16座車站，還有一站和其他線路共用。另外，本文涉及工程還涉及到某停車場以及車輛段室外工程，具體涉及到的施工技術(shù)有消防技術(shù)、給排水施工技術(shù)、設(shè)備安裝技術(shù)、通風(fēng)技術(shù)以及采暖技術(shù)等。

2 BIM技術(shù)在風(fēng)水電安裝工程中的應(yīng)用

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、動力照明系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)的BIM模型應(yīng)用Revit MEP進(jìn)行構(gòu)建，在構(gòu)建模型的過程中，注意要區(qū)分不同專業(yè)的相關(guān)系統(tǒng)。除了風(fēng)水電三個領(lǐng)域，其余領(lǐng)域在進(jìn)行碰撞試驗前，必須建立結(jié)構(gòu)圖以及各系統(tǒng)專業(yè)圖紙，保證BIM模型更為有效的體現(xiàn)真實情況的同時，更是為了方便對結(jié)構(gòu)和管線時間進(jìn)行碰撞檢測。

在實際施工過程中，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析的工作人員必須通過Revit MEP構(gòu)件各類管線、風(fēng)機(jī)以及空調(diào)設(shè)備等信息，經(jīng)過認(rèn)真分析核對后，在應(yīng)用相關(guān)軟件對管線結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的綜合性分析，最終完成BIM地鐵車站站模型的建立。

應(yīng)用相關(guān)軟件中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工具對管線之間的容差值進(jìn)行精準(zhǔn)的計算，充分考慮保溫層厚度以及管線的操作空間。應(yīng)用BIM模型對各專業(yè)系統(tǒng)、車站建筑、風(fēng)水電專業(yè)進(jìn)行碰撞分析，分析結(jié)果顯示，該車站當(dāng)前存在1000余處碰撞點。

將已經(jīng)完成施工和結(jié)構(gòu)中存在的碰撞點，需要適當(dāng)修整土建信息，認(rèn)真完成碰撞點的核對。通過相關(guān)分析和統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，大部分的碰撞點是噴淋系統(tǒng)管道和其他管線發(fā)生碰撞，為了防止這類沖突，可以對噴淋系統(tǒng)管道的標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。經(jīng)過合理的設(shè)計和溝通，在消防允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)調(diào)整了噴淋系統(tǒng)的相關(guān)管線，碰撞檢測結(jié)果顯示，沖突有減小趨勢。

2.1 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

該工程涉及到的通風(fēng)系統(tǒng)主要有：車站公共區(qū)域內(nèi)通風(fēng)空調(diào)以及排煙系統(tǒng)，設(shè)備管理區(qū)的通風(fēng)空調(diào)以及排煙系統(tǒng)。

圖1為站廳層大軸端系統(tǒng)軸西側(cè)碰撞沖突，通過對圖1進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，左側(cè)橋架和風(fēng)管存在碰撞，可以適當(dāng)調(diào)整橋架標(biāo)高避免此類沖突。如果橋架標(biāo)高已經(jīng)處于標(biāo)高的極限位置，不能繼續(xù)調(diào)整，那么可以通過調(diào)整橋架結(jié)構(gòu)進(jìn)行完成。防止重新拆掉風(fēng)管后返工的現(xiàn)象，因為如果橋架標(biāo)高得不到有效調(diào)整，就可能會造成風(fēng)管完成施工后，橋架無法施工的現(xiàn)象。右側(cè)橋架和下翻梁也存在十分嚴(yán)重的沖突現(xiàn)象，下翻梁在結(jié)構(gòu)上不允許存在開孔，可以通過設(shè)置下滑破的方式進(jìn)行調(diào)整，可以有效防止先安裝橋架之間，最終發(fā)現(xiàn)橋架不能安裝，再將橋架之間拆除的現(xiàn)象發(fā)生。

圖1 站廳層大軸端系統(tǒng)軸西側(cè)碰撞沖突

圖2消防管和排風(fēng)管的碰撞，通過對圖2模型進(jìn)行分析可以顯現(xiàn)，消防管和排風(fēng)管發(fā)生了嚴(yán)重的碰撞現(xiàn)象。為了避開沖突，在消防管遇到排風(fēng)管之前，對消防管標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。通過模型分析發(fā)現(xiàn)存在這類問題，在圖紙上對該類問題的位置和解決方法進(jìn)行表示，在實際施工中，可以有效避免這類沖突的發(fā)生。

圖2 消防管和排風(fēng)管的碰撞

圖3為排風(fēng)管和電纜橋架的碰撞，通過對圖3進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，橋架和風(fēng)管發(fā)生了一定程度的碰撞。為了防止這類碰撞的發(fā)生，將風(fēng)管在和橋架接觸前，將其標(biāo)高降低200mm。通過模型發(fā)現(xiàn)這類問題，在圖紙上對該類問題的位置和解決辦法進(jìn)行標(biāo)識，同時通知相關(guān)施工人員，可以有效防止橋架和風(fēng)管發(fā)生沖突，不僅節(jié)省了物料和人工，同時降低了返工的可能性。

圖3 排風(fēng)管和電纜橋架的碰撞

2.2 給排水系統(tǒng)

給排水系統(tǒng)由兩部分組成，分別是消防水系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)主要包含生產(chǎn)用水、循環(huán)用水以及生活用水；其中冷卻循環(huán)用水的設(shè)備為冷卻水泵，主要是空調(diào)制冷循環(huán)水系統(tǒng)，循環(huán)水經(jīng)過冷卻水達(dá)到降溫的目的。排水系統(tǒng)主要包含以下系統(tǒng)：污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)以及廢水系統(tǒng)。

圖4為站廳層大軸端系統(tǒng)軸東側(cè)碰撞沖突，通過對圖4的模型分析發(fā)現(xiàn)，橋架和水管存在一定的碰撞現(xiàn)象，弱電橋架和右側(cè)的消防水管也存在較明顯的沖突。如果先進(jìn)行橋架施工，水管的位置就必須移動，為了防止這類沖突出現(xiàn)，可以對消防水管的位置進(jìn)行調(diào)整。

圖4 站廳層大軸端系統(tǒng)軸東側(cè)碰撞沖突

2.3 動力照明系統(tǒng)

動力照明系統(tǒng)應(yīng)用的為TNS系統(tǒng)。車站的供電由本車站0.4kV降壓變電所進(jìn)行。各專業(yè)系統(tǒng)的負(fù)荷電源由動力照明系統(tǒng)提供。

2.4 碰撞結(jié)果

通過對檢測結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，主要的碰撞點數(shù)量為100多個，其中19處沖突必須上報設(shè)計單位，對管線進(jìn)行優(yōu)化完善后方可進(jìn)行修改。

經(jīng)過BIM碰撞檢測，對不同的碰撞點進(jìn)行分析，合理對管線進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，為了防止碰撞沖突發(fā)生，可以綜合優(yōu)化和完善不同專業(yè)的標(biāo)高、橋架結(jié)構(gòu)以及風(fēng)管規(guī)格。在實際施工過程中，通過對施工記錄進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，BIM碰撞檢測的應(yīng)用，大幅度降低了各專業(yè)因為施工不同步造成的摩擦，有效防止了安裝后出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，大大提高了施工效率，經(jīng)濟(jì)效益提高30%左右。

3 碰撞檢測中應(yīng)用BIM技術(shù)結(jié)論

BIM技術(shù)在地鐵站施工設(shè)計中的應(yīng)用，有效解決了碰撞沖突的發(fā)生。

（1）施工初期在應(yīng)用BIM技術(shù)對機(jī)電安裝碰撞進(jìn)行檢測的過程中，完成碰撞試驗后，一般通過肉眼對碰撞進(jìn)行觀測，應(yīng)用 BIM技術(shù)對碰撞進(jìn)行檢測，存在的主要優(yōu)勢是可以有效的檢測出硬性碰撞，對于橋架和管線橋架之間的碰撞檢測效果十分明顯。工期延誤的主要原因就是施工過程中遇到了硬性碰撞。所以，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高施工效率，保證施工在工期內(nèi)完成。

（2）在對地鐵進(jìn)行實際施工過程中，需要對機(jī)電的安裝過程進(jìn)行實時跟蹤，著重灌注電梯樓、車站走廊區(qū)域的綜合施工情況，因為這類區(qū)域通常在表面沒有問題存在，但是在實際施工過程中常常因為管線設(shè)備不準(zhǔn)確造成施工困難的情況發(fā)生。

（3）BIM技術(shù)不僅可以發(fā)現(xiàn)硬性碰撞，還可以對軟性碰撞進(jìn)行檢測和分析。一般來說，運營單位后期整改的主要原因來源于軟性碰撞。工程一旦存在軟性碰撞，肯定會造成返工現(xiàn)象頻繁發(fā)生，工期嚴(yán)重拖后，費用大幅度提升。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)引入地鐵安裝工程，不僅可以提高項目經(jīng)濟(jì)效益，還顯著提高了施工人員的技術(shù)水平。通過對BIM技術(shù)應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)就是二維建筑思想向多維建筑思想轉(zhuǎn)變的過程，是建筑領(lǐng)域發(fā)展的主要發(fā)現(xiàn)。BIM技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以通過三維立體環(huán)境對各施工工序進(jìn)行觀察，還可對各專業(yè)系統(tǒng)的管線碰撞進(jìn)行有效的監(jiān)測。不僅如此，BIM技術(shù)還可以統(tǒng)計實際工程量，對工程進(jìn)度進(jìn)行有效的模型，監(jiān)控整個項目的施工質(zhì)量。總之，BIM技術(shù)在地鐵建設(shè)領(lǐng)域的引入和應(yīng)用，大大提高了地鐵建設(shè)質(zhì)量，值得廣泛推廣和應(yīng)用。