陳偉強(qiáng) 朱永謙 趙何海 曹遠(yuǎn)洋

摘 要：在地鐵工程的施工建設(shè)中，地鐵機(jī)電系統(tǒng)的安裝施工，是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，對(duì)于地鐵工程建成后的整體穩(wěn)定性，以及各種應(yīng)用功能的正常發(fā)揮，都有著直接的影響。由于地鐵機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)備和管線較多，施工比較復(fù)雜，而且地下空間狹小，導(dǎo)致施工的空間有限，這就對(duì)地鐵機(jī)電項(xiàng)目的安裝施工，提出了更高的要求。BIM技術(shù)作為一種新型的建筑信息化模型系統(tǒng)，應(yīng)用比較廣泛，將其應(yīng)用在地鐵機(jī)電安裝施工中，可以實(shí)現(xiàn)可視化的機(jī)電安裝設(shè)計(jì)，在機(jī)電安裝施工的過程中，各種施工的信息實(shí)現(xiàn)共享，避免不同的工序之間發(fā)生沖突，進(jìn)而確保建成后地鐵整體運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。本文首先闡述了BIM技術(shù)及其特點(diǎn)，然后探討了BIM技術(shù)在廣州南站地鐵機(jī)電安裝項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 廣州南站地鐵 機(jī)電安裝 項(xiàng)目管理 應(yīng)用

近年來，隨著我國(guó)軌道交通技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的城市修建了地鐵。地鐵的運(yùn)行速度快，節(jié)省時(shí)間，而且價(jià)格低廉，搭乘方便，運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能環(huán)保，成為了越來越多人的出行選擇，極大地緩解了城市交通的擁堵情況，方便了人們的日常出行，發(fā)揮了日益重要的作用。在地鐵工程的施工建設(shè)中，地鐵機(jī)電系統(tǒng)的安裝施工，是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，對(duì)于地鐵工程建成后的整體穩(wěn)定性，以及各種應(yīng)用功能的正常發(fā)揮，都有著直接的影響。由于地鐵機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)備和管線較多，施工比較復(fù)雜，而且地下空間狹小，導(dǎo)致施工的空間有限，這就對(duì)地鐵機(jī)電項(xiàng)目的安裝施工，提出了更高的要求。BIM技術(shù)作為一種新型的建筑信息化模型系統(tǒng)，應(yīng)用比較廣泛，將其應(yīng)用在地鐵機(jī)電安裝施工中，可以實(shí)現(xiàn)可視化的機(jī)電安裝設(shè)計(jì)。在機(jī)電安裝施工的過程中，各種施工的信息實(shí)現(xiàn)共享，可避免不同的工序之間發(fā)生沖突，提高地鐵機(jī)電安裝的質(zhì)量，進(jìn)而確保建成后地鐵整體運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性[1]。

1 BIM技術(shù)及其特點(diǎn)

BIM（Buliding Infromation Modeling），即建筑信息化模型， BIM技術(shù)是一種數(shù)字化、信息化的建造技術(shù)。在工程項(xiàng)目施工中，通過錄入各種數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、建模，可以得到設(shè)計(jì)圖紙，以及模擬現(xiàn)場(chǎng)施工效果的建筑模型。在建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)建筑工程項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)、施工建設(shè)以及規(guī)劃設(shè)計(jì)等各個(gè)施工環(huán)節(jié)的情況進(jìn)行全面的優(yōu)化、整合，并進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)而創(chuàng)建各種動(dòng)態(tài)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息的共享與管理，在建筑工程的整個(gè)施工管理進(jìn)程中，大幅度降低施工風(fēng)險(xiǎn)，極大地提高建設(shè)效率[2]。

BIM技術(shù)的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面。

1.1直觀可視

BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中，通過錄入各種數(shù)據(jù)，可以構(gòu)造出建筑工程的設(shè)計(jì)圖紙，以及建造三維模型，直觀形象，使尚未建造的建筑工程可視化，使建筑工程的設(shè)計(jì)、施工人員，可以直觀地對(duì)整個(gè)建筑工程的全景，進(jìn)行細(xì)致的觀察、研究，通觀全局，考慮問題會(huì)更加周全，可以更加全面地了解整個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)思路，理解整個(gè)建筑工程的建設(shè)方案[3]。同時(shí)，將施工的過程中，可能遇到各種變化情況，利用動(dòng)態(tài)模型的形式，直觀、形象、生動(dòng)、有趣地表現(xiàn)出來，呈現(xiàn)在施工人員面前，從而提前發(fā)現(xiàn)施工過程中面臨的問題并提前規(guī)避，進(jìn)而避免出現(xiàn)返工。

1.2信息共享

BIM技術(shù)提供了一個(gè)可以信息交流的平臺(tái)，使參與建筑工程施工的各個(gè)部門，得到的建筑工程的各項(xiàng)信息是相同的，使全體施工人員實(shí)現(xiàn)信息共享，而且各個(gè)部門可以很方便、靈活地進(jìn)行信息的交換，使建筑工程的建造過程更加的可視化、公開化，實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、各個(gè)層次的協(xié)調(diào)運(yùn)作，使建筑工程各部門的進(jìn)程一致，達(dá)到統(tǒng)一進(jìn)度的效果[4]。

1.3節(jié)約成本

在建筑工程中運(yùn)用BIM技術(shù)，通過BIM科學(xué)的運(yùn)算體系，對(duì)建筑工程中所需的各項(xiàng)成本進(jìn)行科學(xué)、細(xì)致的估算，在滿足建筑工程施工設(shè)計(jì)方案的前提下，進(jìn)行各項(xiàng)資源的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)施工操作對(duì)于成本的把控，進(jìn)而節(jié)約建筑工程的建設(shè)成本。

1.4加快進(jìn)度

在建筑工程中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以根據(jù)施工方案的具體要求，合理調(diào)整施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的全面協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。利用BIM技術(shù)，還可以對(duì)建筑工程的建設(shè)思路，預(yù)先進(jìn)行施工計(jì)劃的設(shè)想，通過排列、組合等方式，對(duì)于各種施工的工序，進(jìn)行排列、組合，并輸入各種數(shù)據(jù)，然后根據(jù)BIM的效果，科學(xué)、合理地安排各項(xiàng)工序，使施工進(jìn)度實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)性、統(tǒng)一性，進(jìn)而極大地提高整體施工的效率，節(jié)約工程建設(shè)的時(shí)間[5]。

1.5提高質(zhì)量

利用BIM技術(shù)，提前設(shè)計(jì)建造的建筑，在施工建設(shè)的過程中，出現(xiàn)的問題很少，驗(yàn)收質(zhì)量較高，具有較高的驗(yàn)收率、通過率。建筑工程施工的過程中，BIM技術(shù)還能夠有效完成碰撞檢測(cè)，進(jìn)行安全性分析等，從根本上保證建筑工程各項(xiàng)施工操作的安全性、有效性，進(jìn)而提高建筑工程的質(zhì)量[6]。

2 BIM技術(shù)在廣州南站地鐵機(jī)電安裝項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

2.1優(yōu)化施工進(jìn)度管理

由于廣州南站地鐵項(xiàng)目的建設(shè)工期較短，因此，機(jī)電安裝施工要做好施工進(jìn)度的管理，最大限度地提高安裝效率。在廣州南站地鐵機(jī)電安裝施工中，應(yīng)用BIM技術(shù)，進(jìn)行三維建模，對(duì)廣州南站地鐵的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行虛擬建造，可以對(duì)地鐵的整體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，看其是否合理。同時(shí)，按照機(jī)電安裝現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的工作面，以及可能出現(xiàn)的碰撞點(diǎn)，對(duì)具體的安裝方案進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。這樣原來需要實(shí)際改拆的工作，只需要在電腦上進(jìn)行操作即可完成，不僅省時(shí)、省力，節(jié)約成本，避免安裝材料的浪費(fèi)，還可以將調(diào)整后的方案，通過三維剖面圖，或者動(dòng)態(tài)漫游等方式，直觀、生動(dòng)、形象地展示給施工人員看，有助于他們更好地理解施工方案，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，加快施工進(jìn)度，縮短工期，進(jìn)而使施工進(jìn)度管理得到優(yōu)化。廣州南站地鐵BIM技術(shù)三維建模如圖1所示。

2.2科學(xué)布置管線

由于廣州南站地鐵機(jī)電系統(tǒng)中包含大量的管線，在對(duì)這些管線進(jìn)行布置的過程中，不同的管線之間容易相互出現(xiàn)交叉、碰撞。為了避免這種情況，可利用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，以檢測(cè)不同專業(yè)的管線之間是否存在交叉、碰撞的情況，以及管線安裝施工的空間是否充足。而且，利用BIM技術(shù)可以建立三維空間模型，每條管線安裝施工的位置、標(biāo)高、不同管線之間的距離、連接方式、施工工藝以及管線的交叉部位等，都可以清楚地展現(xiàn)出來，方便進(jìn)行管線碰撞檢查。同時(shí)，還可以預(yù)測(cè)可能面臨的各種安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而及時(shí)地調(diào)整不科學(xué)、不安全的管線布置，進(jìn)而提升地鐵機(jī)電管線安裝的安全性。此外，還可以極大地降低機(jī)電安裝的識(shí)圖誤差，提前檢查各種碰撞點(diǎn)，避免后期機(jī)電安裝施工中，相互出現(xiàn)沖突，提高地鐵機(jī)電管線排布的科學(xué)性[7]。利用BIM技術(shù)建立三維空間模型進(jìn)行管線碰撞檢查如圖2所示。

2.3有效控制施工成本

廣州南站地鐵機(jī)電安裝施工中，運(yùn)用BIM模型能夠全面分析地鐵機(jī)電安裝中所需的構(gòu)件信息、模型參數(shù)，快速統(tǒng)計(jì)所需構(gòu)件的數(shù)量，使漏算、少算、冒算、高估等問題得到有效的避免，提高機(jī)電安裝工作的效率。同時(shí)，BIM模型還可模擬機(jī)電安裝的施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的物流以及進(jìn)場(chǎng)的物料數(shù)量進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，進(jìn)而對(duì)安裝的成本進(jìn)行有效控制。同時(shí)，可優(yōu)化機(jī)電安裝的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，編制合理的施工成本預(yù)算，科學(xué)籌劃、統(tǒng)籌使用安裝施工的資金，進(jìn)而使機(jī)電安裝的施工成本得到有效的控制[8]。

2.4極大提高施工質(zhì)量和效率

廣州南站地鐵機(jī)電項(xiàng)目的施工中，水、電、暖、通信等各種管線錯(cuò)綜復(fù)雜，各管路的走向密集交錯(cuò)。在機(jī)電項(xiàng)目安裝施工的過程中，一旦各專業(yè)管路發(fā)生碰撞，會(huì)導(dǎo)致大面積的拆除、返工問題，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致要推翻整個(gè)施工方案，重新設(shè)計(jì)新方案。這樣不但會(huì)造成很大的人力和材料的浪費(fèi)，而且可能會(huì)導(dǎo)致工期延誤。對(duì)此，廣州南站地鐵在機(jī)電項(xiàng)目安裝施工前，采用BIM技術(shù)，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行實(shí)地測(cè)量后，將機(jī)電各個(gè)專業(yè)的管路以及結(jié)構(gòu)利用電腦整合在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上，進(jìn)行三維技術(shù)交底，有助于施工人員深刻理解施工方案，提高施工質(zhì)量。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的保溫層、工作面以及檢修面等，利用BIM技術(shù)，提前進(jìn)行機(jī)電各專業(yè)間、結(jié)構(gòu)間的碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)這些地方可能存在的碰撞、沖突，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行有效預(yù)防，進(jìn)而減少安裝設(shè)計(jì)的變更，避免返工，提高施工效率[9]。采用BIM技術(shù)三維交底如圖3所示。

2.5 實(shí)現(xiàn)高效現(xiàn)場(chǎng)管理

在廣州南站地鐵機(jī)電安裝施工中，應(yīng)用BIM技術(shù)，利用移動(dòng)終端，例如智能手機(jī)或者平板電腦等，采集機(jī)電安裝施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料，并與BIM模型進(jìn)行即時(shí)關(guān)聯(lián)，方便施工中以及竣工后對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多人協(xié)同工作，讓計(jì)算機(jī)根據(jù)定制的計(jì)算規(guī)則，快速地處理、計(jì)算各組成構(gòu)件的預(yù)算工程量，并考慮相互扣減以及空間位置的關(guān)系，極大地提高機(jī)電安裝的工作效率，實(shí)現(xiàn)高效的現(xiàn)場(chǎng)管理[10]。將BIM技術(shù)用于輔助廣州南站地鐵機(jī)電安裝施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，提高了機(jī)電安裝現(xiàn)場(chǎng)管理的科技含量，克服了粗放式管理模式的弊端，使機(jī)電安裝項(xiàng)目管理更為精細(xì)化、科學(xué)化。此外，廣州南站地鐵機(jī)電安裝施工中，應(yīng)用BIM技術(shù)還可對(duì)安裝需要的材料進(jìn)行自動(dòng)的分析統(tǒng)計(jì)，極大地減少安裝材料的浪費(fèi)。

3結(jié)語(yǔ)

地鐵機(jī)電項(xiàng)目的安裝施工過程比較復(fù)雜，而BIM技術(shù)作為一種新型的建筑信息化模型系統(tǒng)，在地鐵機(jī)電安裝施工中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，可以優(yōu)化施工進(jìn)度管理，科學(xué)布置管線，有效控制施工成本，極大地提高施工效率，實(shí)現(xiàn)高效的現(xiàn)場(chǎng)管理，進(jìn)而提升建成后地鐵整體運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。

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