BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工3篇
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摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地鐵建設(shè)的力度也在不斷加大，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在地鐵機(jī)電安裝施工中越來越多的用到BIM技術(shù)。通過對BIM技術(shù)的有效應(yīng)用可以在施工過程中更好的提高效率與質(zhì)量，并且還可以有效的節(jié)約成本，從而推動地鐵機(jī)電安裝施工更好發(fā)展?；诖?，本文詳細(xì)的分析了BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；地鐵機(jī)電安裝施工；運(yùn)用
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市化建設(shè)也在不斷的加快，在快速發(fā)展的過程中，交通擁堵等一些難題也隨之涌現(xiàn)出來，在這種情況下，地鐵有效的緩解了地面上的交通壓力。隨著各類計(jì)算機(jī)技術(shù)及各類新型軟件的開發(fā)、應(yīng)用，數(shù)字建模技術(shù)也在地鐵建設(shè)工程中獲得了有效的應(yīng)用。將BIM技術(shù)運(yùn)用在機(jī)電安裝施工中主要就是利用其進(jìn)行建模，有效提高安裝的效率，進(jìn)而推動地鐵行業(yè)的發(fā)展，并且為其發(fā)展提供較為科學(xué)的技術(shù)保障。
1BIM技術(shù)的特點(diǎn)
BIM是一種信息管理模型，可以將項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、項(xiàng)目運(yùn)營等方面的數(shù)據(jù)信息在數(shù)據(jù)庫中全部都整合起來，然后通過將數(shù)字模型地鐵工程的施工情況模擬出來，從而完成對地鐵各個項(xiàng)目的管理、共享以及創(chuàng)建[1]。BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用具有以下兩個方面的特點(diǎn)：①提供可視化模型。BIM技術(shù)利用3D幾何信息和其特有的拓?fù)潢P(guān)系將地鐵工程完整的描述出來，主要有地鐵工程中材料的持久性、使用安全性等維護(hù)信息；施工程序、施工成本、施工質(zhì)量、施工設(shè)備等施工信息；工程性能、建筑材料、結(jié)構(gòu)類型等設(shè)計(jì)信息。②協(xié)同性。地鐵機(jī)電安裝施工涉及建筑、設(shè)備、結(jié)構(gòu)等多個施工項(xiàng)目，這其中所涉及到的安裝施工信息數(shù)量也十分龐大，因此在數(shù)據(jù)庫中可以存儲地鐵各類設(shè)計(jì)文件和機(jī)電安裝信息，進(jìn)而BIM信息模型提供了一個共同的平臺給各個施工團(tuán)隊(duì)，可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)安裝施工信息共享，有效的推動地鐵機(jī)電安裝各個專業(yè)施工的協(xié)同發(fā)展。
2BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中技術(shù)分析
2.1地鐵機(jī)電安裝中的管線設(shè)計(jì)碰撞檢測
通過深入分析管線綜合應(yīng)用的現(xiàn)狀，可以及時發(fā)現(xiàn)管線排布不合理的地方，從而給管線的合理設(shè)計(jì)提供調(diào)整依據(jù)。在進(jìn)行地鐵機(jī)電安裝中管線設(shè)計(jì)碰撞檢測的時候要注意以下三點(diǎn)內(nèi)容：第一，要詳細(xì)檢測土建工程中不同專業(yè)之間的碰撞是否存在不合理的現(xiàn)象，具體就是指在工程設(shè)計(jì)和施工的時候，減少建筑結(jié)構(gòu)和不同專業(yè)之間所存在的管線排布不合理的情況，這一問題在平面圖紙中基本上發(fā)現(xiàn)不了，因此在設(shè)計(jì)的時候施工企業(yè)應(yīng)該利用平面圖紙構(gòu)建出三維模型，進(jìn)而使得管線排布更加的合理。第二，在管線設(shè)計(jì)與土建施工中，若存在碰撞檢測不合理的情況，就可能增加施工安裝風(fēng)險，所以一旦發(fā)現(xiàn)碰撞檢測不合理情況應(yīng)及時予以調(diào)整。BIM技術(shù)對管線之間的不合理碰撞檢測，也就是對電氣線路及給排水管道等裝置進(jìn)行自動性的檢測[2]。
2.2以圖像形式展現(xiàn)機(jī)電安裝
對地鐵機(jī)電安裝進(jìn)行碰撞檢測的主要目的就是將工程設(shè)計(jì)中不合理的地方及時檢查出來，并提供可以指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)圖紙修改的合理建議，BIM技術(shù)通過生成圖像為工程設(shè)計(jì)人員提供立體化的模擬施工場景，從而發(fā)現(xiàn)地鐵機(jī)電安裝施工中可能存在的問題，從而更加合理的使用施工技術(shù)，更好的完成地鐵機(jī)電安裝工程。
2.3實(shí)現(xiàn)對工程進(jìn)度、成本預(yù)算以及工程結(jié)算的科學(xué)管理
通過對BIM工程項(xiàng)目的深入分析發(fā)現(xiàn)，地鐵機(jī)電系統(tǒng)安裝過程中最重要的工作之一是對施工進(jìn)度的控制，在不同工期中，也要做好機(jī)電安裝施工的進(jìn)度控制。在傳統(tǒng)地鐵機(jī)電安裝工程中，施工企業(yè)僅僅只是通過對工期的控制完成工程項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)和分析，然后再通過分析和調(diào)整工程目標(biāo)，形成有針對性的設(shè)計(jì)方案，這樣一來，必然造成工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)欠缺完整性。但是現(xiàn)在通過運(yùn)用BIM技術(shù)，可以將工程設(shè)計(jì)通過三維模型展示出來，然后通過模擬施工現(xiàn)場進(jìn)而使工程施工更加具有科學(xué)性、合理性。同時在每項(xiàng)工程施工方案編制的過程中，都應(yīng)添加必要的設(shè)計(jì)圖紙及當(dāng)前原料市場的運(yùn)行情況分析，據(jù)此有效的對成本進(jìn)行預(yù)算，合理的對資金進(jìn)行籌劃安排，最終完成對工程成本的有效控制。同時，將BIM技術(shù)運(yùn)用在地鐵機(jī)電安裝施工的過程中，可以詳細(xì)分析每個工程模型的參數(shù)和構(gòu)件信息，進(jìn)而更好的計(jì)算出其成本造價，從而更好的對資金進(jìn)行安排與控制，最終使得機(jī)電安裝工程項(xiàng)目的結(jié)算更加合理化、科學(xué)化。
2.4實(shí)現(xiàn)信息資源的共享
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地鐵機(jī)電安裝技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新優(yōu)化，并且加上對BIM技術(shù)的使用，讓地鐵機(jī)電安裝工程的各個階層和各個專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。因此，BIM技術(shù)的使用可以給機(jī)電工程設(shè)計(jì)提供一套統(tǒng)一的模型標(biāo)準(zhǔn)，如果相關(guān)的信息發(fā)生沖突，可以通過對比模型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)而確定準(zhǔn)確的施工方法，這樣不僅使得對信息的利用更加充分，還給工程的優(yōu)化完善提供了更加科學(xué)合理的依據(jù)。同時將BIM技術(shù)有效的運(yùn)用在地鐵機(jī)電安裝施工中，可以共享信息資源，從而更加科學(xué)合理的對工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時又提供了一個有效的平臺供建設(shè)企業(yè)和施工企業(yè)之間進(jìn)行信息交流，進(jìn)而使得雙方的信息交流更加順暢。
3BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的運(yùn)用
3.1可視化展示
在地鐵機(jī)電安裝工程中使用BIM技術(shù)，可以將施工進(jìn)展情況以可視化狀態(tài)展示出來，由此便可以及時發(fā)現(xiàn)安裝工程中存在的管線設(shè)計(jì)不合理的問題，并進(jìn)行有效解決。在安裝管線前要將風(fēng)、水、電等圖紙建立相關(guān)的模型，并通過NavisworksManage將建好的模型整合起來，再利用信息處理工具對這些模型進(jìn)行檢查分析，看是否存在管線接錯、漏接、碰撞等問題，根據(jù)檢查結(jié)果對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化[4]。避免因設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致施工中出現(xiàn)管線碰撞或者重復(fù)施工等問題，以此盡量避免在施工中變更圖紙。
3.2提高空間利用率
依照工程施工圖紙建立支吊架的綜合模型，對支吊架的優(yōu)化排布進(jìn)行可視化模擬施工。在具體地鐵機(jī)電安裝施工中，支吊架也分為單層支吊架和多層支吊架，利用BIM技術(shù)可以根據(jù)支吊架的管線設(shè)計(jì)，可自行調(diào)整其大小和規(guī)格，提高對施工場地的利用率。
3.3成本管控
在地鐵機(jī)電安裝施工中使用BIM技術(shù)，可以將其所有的工程量利用相關(guān)的軟件統(tǒng)計(jì)出來，在最大程度上避免漏算、少算等問題出現(xiàn)，提高施工的準(zhǔn)確性以及效率。還可以對具體的施工過程進(jìn)行模擬，以便制定出更加合理的施工方案，對施工流程起到指導(dǎo)作用，有效的控制進(jìn)場材料，從而實(shí)現(xiàn)對成本的管理和控制。
3.4模擬施工進(jìn)度
在地鐵機(jī)電安裝施工中使用BIM技術(shù)，可以與施工進(jìn)度計(jì)劃相連接，進(jìn)而形成4D動態(tài)模型，將施工過程中現(xiàn)場的具體情況與各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化更好的展示出來。除此以外，還可以對日期和工序進(jìn)行選擇，從而更直觀的了解掌握該日的施工情況以及工程量的變化。
4BIM技術(shù)運(yùn)用實(shí)例
4.1石家莊地鐵1號線省博物館站BIM技術(shù)應(yīng)用
4.1.1項(xiàng)目概況
省博物館站位于中山東路與廣安街交叉口處，沿中山東路東西向布置，車站所在位置為中心城區(qū)，周邊現(xiàn)狀為高層酒店及寫字樓、省博物館廣場。本站為三層島式車站，其中地下一層為站廳層，地下二層為設(shè)備層，地下三層為站臺層，車站總長194.12米，總寬22.1米。車站總建筑面積為17715㎡，其中車站主體建筑面積13430㎡。該項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間區(qū)域分類細(xì)，機(jī)電管線種類多，機(jī)房及設(shè)備大多為專用設(shè)備，BIM實(shí)施難度較高。
4.1.2BIM應(yīng)用成果
（1）三維可視化交底。利用BIM圖紙，技術(shù)負(fù)責(zé)人向現(xiàn)場管理人員進(jìn)行施工要點(diǎn)的講解，并編制技術(shù)交底資料，向作業(yè)人員進(jìn)行三維交底，能夠清晰直觀查看構(gòu)件的做法及施工后的效果，對于復(fù)雜區(qū)域的施工來說，具有很好的指導(dǎo)意義，可以確保施工質(zhì)量一次成優(yōu)。（2）施工過程管理應(yīng)用。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況及管理人員施工經(jīng)驗(yàn)，將BIM模型拆分，與施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，進(jìn)行施工工藝及施工進(jìn)度模擬，直觀地反映施工的各項(xiàng)工序，方便協(xié)調(diào)好各專業(yè)的施工順序，提前組織專業(yè)班組進(jìn)場施工，準(zhǔn)備施工所需設(shè)備、場地和周轉(zhuǎn)材料等，以促進(jìn)施工現(xiàn)場精細(xì)化管理。（3）插件開發(fā)。對BIM平臺中的Revit軟件進(jìn)行二次開發(fā)，針對BIM地鐵機(jī)電工程中存在的特殊性，通過編程設(shè)計(jì)研發(fā)了2個內(nèi)置到Revit中的插件。一個是導(dǎo)出機(jī)電族，另一個是管線避讓。導(dǎo)出機(jī)電族具有以下三個方面的優(yōu)勢：1導(dǎo)出設(shè)置?？梢园搭悇e選取，也可以單獨(dú)選取部分或者全部族，方便快捷；2存儲目錄。按類別目錄進(jìn)行存儲，方便管理與調(diào)用；3存放位置、名稱、命名等均一目了然。
4.1.3效益分析
（1）石家莊地鐵1號線省博物館站前期施工時，由于現(xiàn)場有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員較少，而各個地鐵常規(guī)設(shè)備安裝專業(yè)之間的施工比較密集，工藝繁雜，通過人力來檢查圖紙所存在的問題往往會遺漏一些較為隱蔽的問題，當(dāng)施工進(jìn)行到這些部位的時候已經(jīng)無法修正，必須進(jìn)行返工，造成了人力，物力，財力的浪費(fèi)。例如，在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，一個6m長的風(fēng)管與2m長的風(fēng)管之間距離過小，導(dǎo)致安裝完一側(cè)風(fēng)管后另一側(cè)無法安裝，與設(shè)計(jì)單位溝通后重新設(shè)計(jì)風(fēng)管路徑，拆除已安裝風(fēng)管，按新路徑制作安裝風(fēng)管，拆除風(fēng)管需要4人干1天，重新加工制作風(fēng)管需要3人干2天，安裝風(fēng)管需要4人干2天，產(chǎn)生人工18個，多消耗0.8萬元鍍鋅鐵皮，吊裝運(yùn)輸0.2萬元。引進(jìn)BIM技術(shù)后，彌補(bǔ)了需高薪聘請大量有豐富經(jīng)驗(yàn)技術(shù)人員和隱蔽問題難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，通過創(chuàng)建風(fēng)、水、電模型發(fā)現(xiàn)圖紙中所存在的類似問題12處，項(xiàng)目技術(shù)人員積極與設(shè)計(jì)院溝通，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)在施工前解決了問題，為項(xiàng)目節(jié)約了大量成本。（2）石家莊地鐵1號線省博物館站運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工前的工程量提取，為物料的采購提供依據(jù)，通過限額領(lǐng)料的精細(xì)化工程量管理，減少了材料的浪費(fèi)。地鐵施工場地有限，通過合理規(guī)劃材料進(jìn)場時間大大減小了材料堆場對空間的要求，減小二次搬運(yùn)造成的工期及人工的浪費(fèi)。對比1號線同規(guī)模車站人民廣場站分析得出，運(yùn)用BIM技術(shù)合理規(guī)劃材料進(jìn)場計(jì)劃及限額領(lǐng)料節(jié)約場地租賃及二次搬運(yùn)費(fèi)約8萬元。（3）利用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙的可視化操作，這樣一來，施工人員可以準(zhǔn)確理解設(shè)計(jì)意圖，對于復(fù)雜構(gòu)建的把控也更加準(zhǔn)確，此外，利用BIM技術(shù)還能模擬施工程序、工程進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)工程量，有效地提升了項(xiàng)目精細(xì)化管理水平。BIM技術(shù)的培訓(xùn)以及其在石家莊地鐵1號線省博物館站項(xiàng)目中的應(yīng)用，提升了項(xiàng)目管理人員的管理水平和管理思路，完成了公司運(yùn)用BIM技術(shù)來指導(dǎo)施工技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累，提升了公司的核心競爭力和社會知名度，經(jīng)分析總結(jié)估算帶來經(jīng)濟(jì)和社會效益約30萬元。
4.2南寧地鐵3號線中BIM技術(shù)應(yīng)用
4.2.1工程簡介
南寧市城市軌道交通地鐵3號線工程是線網(wǎng)中的南北向骨干線，全長27.96km，線路平均站間距1235m，全線最大站間距1989m，位于青秀山站與市博物館站之間，最小站間距685m，位于市博物館站與總部基地站之間。
4.2.2 BIM應(yīng)用具體成果
（1）基于設(shè)計(jì)圖紙，對土建部分進(jìn)行BIM建模。（2）通過建立BIM信息模型，可以發(fā)現(xiàn)土建梁板標(biāo)高不一致、洞口預(yù)留偏位等設(shè)計(jì)圖紙中存在的問題，并據(jù)此對機(jī)電圖紙?zhí)崆斑M(jìn)行修改優(yōu)化，很大程度上避免了施工中的返工調(diào)整的情況。運(yùn)用BIM技術(shù)模型進(jìn)行核查，不僅有利于提高施工效率，保證工程進(jìn)度，還有以下幾方面功用：①能將專業(yè)平面圖、系統(tǒng)圖進(jìn)行核對，并與土建結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行比對，明確應(yīng)留孔、洞的尺寸、數(shù)量及準(zhǔn)確位置；②核查各系統(tǒng)的水平管線與立管間的位置間是否沖突；③預(yù)先核查空調(diào)風(fēng)管標(biāo)高，考慮保溫層厚度與該樓層中最厚的梁間是否有沖突；④可以確定空調(diào)水管道是否可接至空調(diào)設(shè)備房。（3）基于BIM模型可視化、參數(shù)化特點(diǎn)，可將優(yōu)化后的模型進(jìn)行三維技術(shù)交底，由此一來，就可以清晰直觀查看構(gòu)件的做法及施工后的效果，特別是針對梁、板、柱等施工復(fù)雜節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行精細(xì)化建模，從而指導(dǎo)施工進(jìn)行。
結(jié)語
在當(dāng)前地鐵機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)的過程中，BIM技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，并且通過對其應(yīng)用的具體成果可以看出，BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝工程中，不僅實(shí)現(xiàn)了自身構(gòu)建的價值，更為施工本身贏得更高的經(jīng)濟(jì)效益。但是在施工過程中，為了能夠充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，在施工過程中不僅要注意機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)的技術(shù)內(nèi)容，還要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，制定有針對性的施工計(jì)劃，從而為地鐵機(jī)電工程的施工安裝帶去便利。
作者:郭峰 單位:中鐵七局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司
BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝篇2
在地鐵機(jī)電系統(tǒng)的施工中，因地鐵施工具有空間狹窄、涉及專業(yè)多、施工集中、管線多且交叉，所以可以通過BIM(BuildingInformationModeling)，即建筑信息模型，對地鐵施工內(nèi)建筑、管線、設(shè)備等的布置進(jìn)行三維模型建立，以數(shù)字信息仿真來模擬地鐵機(jī)電安裝的真實(shí)情況，促進(jìn)同構(gòu)件間的互動和反饋，提高施工空間利用率，減少各種因溝通不及時所造成的專業(yè)碰撞問題。故在地鐵機(jī)電安裝過程中使用BIM技術(shù)可以加強(qiáng)對施工進(jìn)程、成本控制，并對地鐵機(jī)電系統(tǒng)施工進(jìn)行精細(xì)化管理。
1BIM技術(shù)在施工中應(yīng)用的概念
BIM系統(tǒng)作為一種全新的信息化管理系統(tǒng)，具有關(guān)聯(lián)性和協(xié)同性，可將設(shè)計(jì)、施工、項(xiàng)目運(yùn)營等各方面中所涉及的所有信息整合在已建立的數(shù)據(jù)庫中，將建筑的真實(shí)信息通過數(shù)字信息仿真模擬出來，從而達(dá)到對施工項(xiàng)目中動態(tài)的工程信息進(jìn)行創(chuàng)建、管理和共享的目的。在我國機(jī)電安裝行業(yè)，BIM技術(shù)已運(yùn)用多年。安裝施工企業(yè)從工程的招標(biāo)、設(shè)計(jì)策劃、施工指導(dǎo)、成本管控、預(yù)算結(jié)算等方面對BIM技術(shù)大力普及和深入應(yīng)用，并最終實(shí)現(xiàn)安裝工程全過程BIM技術(shù)應(yīng)用，從而提高企業(yè)安裝項(xiàng)目的精細(xì)化管理水平和核心競爭力［1］。地鐵機(jī)電的安裝涉及的專業(yè)工程較多，是一個復(fù)雜且綜合性很強(qiáng)的工程項(xiàng)目，可以運(yùn)用BIM技術(shù)，增強(qiáng)設(shè)備安裝中的專業(yè)性，加強(qiáng)各專業(yè)的交流，避免不必要的問題出現(xiàn)，從而科學(xué)高效地完成地鐵機(jī)電的安裝建設(shè)。
2BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中技術(shù)分析
2．1BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝中的管線設(shè)計(jì)
2．1.1管線綜合運(yùn)用分析
對管線綜合運(yùn)用情況分析可運(yùn)用構(gòu)建碰撞檢測技術(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)管線的不合理排布，并為管線設(shè)計(jì)提供合理的依據(jù)。在檢測管線碰撞過程中，應(yīng)該注意以下兩點(diǎn):①對各專業(yè)之間的不合理碰撞現(xiàn)象進(jìn)行檢測，即在施工工程設(shè)計(jì)和實(shí)施中，減少建筑結(jié)構(gòu)和建筑專業(yè)之間所出現(xiàn)的不合理排布。在二維設(shè)計(jì)圖紙中，這一點(diǎn)很難發(fā)現(xiàn)，因此，施工企業(yè)在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工圖紙時，應(yīng)該先設(shè)計(jì)二維施工圖紙，然后再建立三維模型，實(shí)現(xiàn)對管線的合理設(shè)計(jì)。②在對管線與土建專業(yè)不合理碰撞進(jìn)行檢測，要注意地鐵機(jī)電安裝在設(shè)計(jì)中存在著風(fēng)管標(biāo)過高的現(xiàn)象。因此要及時調(diào)整這一不合理現(xiàn)象。合理運(yùn)用BIM技術(shù)可以檢測管線間存在的不合理碰撞，即對電氣線路、給排水管道等管線裝置進(jìn)行自動性的檢測。
2．1.2以圖像形式展現(xiàn)機(jī)電安裝
在運(yùn)用BIM技術(shù)過程中，可以通過將文檔轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像將地鐵機(jī)電的安裝以圖像形式展現(xiàn)出來。碰撞檢測的核心目的就是為了及時發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中存在的不合理的設(shè)計(jì)問題，并提供具有指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)圖紙修改的合理建議，BIM技術(shù)通過生成圖像為工程設(shè)計(jì)人員提供立體化的模擬施工場景，從而發(fā)現(xiàn)地鐵機(jī)電安裝施工中可能存在的問題，更好地運(yùn)用工程技術(shù)，科學(xué)合理地完成地鐵機(jī)電工程。
2．2科學(xué)管理工程進(jìn)度、成本預(yù)算以及工程結(jié)算
通過BIM技術(shù)對工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)，地鐵機(jī)電系統(tǒng)安裝過程中最重要的工作是施工工程進(jìn)度的控制，在不同的工期設(shè)計(jì)中，都應(yīng)該對工程項(xiàng)目進(jìn)行有效合理的控制。以往的地鐵機(jī)電系統(tǒng)安裝過程中，施工企業(yè)僅僅只是對施工工期的控制和已完成的工程項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，而后再對工程工期目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和分析，以此策劃針對性的設(shè)計(jì)方案，這樣的工作方式最終使工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)變?yōu)橐粋€缺乏完善性的工作計(jì)劃。但是，通過科學(xué)運(yùn)用BIM技術(shù)，可以將實(shí)際的工程設(shè)計(jì)以三維空間得形式展現(xiàn)出來，而后再模擬工程施工現(xiàn)場，以此完善工程施工設(shè)計(jì)的合理性。而在設(shè)計(jì)每項(xiàng)工程中，都必須添加必要的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和目前的市場運(yùn)行分析情況，以此對施工成本進(jìn)行預(yù)算，然后合理籌劃資金，最終達(dá)到合理控制工程成本的目的。與此同時，地鐵機(jī)電安裝的施工過程中，BIM技術(shù)的合理運(yùn)用可以詳細(xì)分析每個工程模型的參數(shù)和構(gòu)件信息，進(jìn)而可以合理分析工程造價成本，合理地統(tǒng)籌及控制資金的使用，實(shí)現(xiàn)對地鐵機(jī)電安裝中工程項(xiàng)目結(jié)算進(jìn)行科學(xué)化的管理，并實(shí)現(xiàn)地鐵工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行。
2．3實(shí)現(xiàn)信息資源的共享
隨著科技的飛速發(fā)展，地鐵機(jī)電安裝技術(shù)也得到了不斷優(yōu)化和提升，其中BIM技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)各個層級、各個專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性發(fā)展。在已有的機(jī)電安裝工程設(shè)計(jì)中，專業(yè)較多但專業(yè)工作分工明確，其中涉及到電梯行業(yè)、供電行業(yè)以及施工企業(yè)等眾多行業(yè)，所以分析工程項(xiàng)目的程中，工程項(xiàng)目信息繁多且相對分散，這就影響到信息、資源的合理分析與利用。因此，在機(jī)電工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，合理運(yùn)用BIM技術(shù)可以提供統(tǒng)一模型標(biāo)準(zhǔn)，在信息、資源出現(xiàn)碰撞時，可以對比模型標(biāo)準(zhǔn)，制定標(biāo)準(zhǔn)性的施工策略，提高合理運(yùn)用信息的能力，并在優(yōu)化機(jī)電安裝工程項(xiàng)目中提供科學(xué)性依據(jù)。與此同時，在施工過程中，BIM技術(shù)的有效運(yùn)用，可以共享已有的信息資源，提高工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性，為促進(jìn)和增強(qiáng)企業(yè)間的信息交流提供了一條高效的途徑［2］。
3地鐵機(jī)電系統(tǒng)中BIM技術(shù)應(yīng)用
3．1可視化展示
BIM技術(shù)可以將機(jī)電安裝工程可視化展示出來，可以很好地發(fā)現(xiàn)并解決地鐵機(jī)電系統(tǒng)安裝施工中所存在的管線設(shè)計(jì)不合理的問題。在管線安裝之前，要依據(jù)風(fēng)、水、電、建筑等各專業(yè)技術(shù)圖紙，分別建立仿真模型，并通過NavisworksManage整合已建立的模型，運(yùn)用信息處理工具對全系統(tǒng)的數(shù)字模型進(jìn)行管線錯、漏、碰、缺以及綜合結(jié)構(gòu)留洞的檢查，然后導(dǎo)出檢測出的碰撞檢查報告和方案改進(jìn)優(yōu)化的建議等。避免因設(shè)計(jì)問題所導(dǎo)致的施工過程中管線碰撞、重復(fù)施工等誤差，以此減少施工過程中不必要的設(shè)計(jì)變更。此外，還可以自動調(diào)整優(yōu)化施工中所需要的支吊架，提高空間的利用率。
3．2提高空間利用率
依照工程施工圖紙建立支吊架的綜合模型，然后對支吊架的優(yōu)化排布先進(jìn)行可視化模擬施工。在實(shí)際施工中，支吊架有單層和多層，BIM技術(shù)可依據(jù)支吊架的管線設(shè)計(jì)，自動調(diào)整其規(guī)格和大小，這樣的調(diào)整不僅可以合理規(guī)劃施工空間，還可以自動分析統(tǒng)計(jì)耗材，預(yù)先規(guī)劃好方案，減少不必要的材料消耗。
3．3建立可查詢的安裝記錄
在施工過程中，施工方可采用360度全景掃描技術(shù)，建立一個可供查詢的施工安裝信息記錄，方便施工過程中追溯。而在工程完工驗(yàn)收前，也可以采用同樣的方式，采集施工現(xiàn)場信息，將所有的信息與全景照片中相對應(yīng)的位置連接，并建立一套完整的設(shè)備信息和施工狀況的全景共享信息系統(tǒng)，以便施工、建設(shè)等單位可以更加清楚重要的設(shè)備和施工部位的信息，為追溯工程質(zhì)量提供便利。3．4成本管控BIM模型可以利用相應(yīng)的軟件快速統(tǒng)計(jì)地鐵機(jī)電系統(tǒng)施工中的所有工程數(shù)量，可以極大地避免工程項(xiàng)目出現(xiàn)高估、冒算、少算、漏算等現(xiàn)象，從而提高工作效率和準(zhǔn)確性。其次，還可以模擬實(shí)際施工，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)場物料和施工物流的控制，以此來制定合理的施工方案來指導(dǎo)施工，并制定和實(shí)施相應(yīng)的人材機(jī)計(jì)劃、限額領(lǐng)料等，增強(qiáng)對施工成本的控制，從而精細(xì)化管理施工工程。
3．5模擬施工進(jìn)度
BIM模型與施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)所形成的4D動態(tài)模型，可以形象地反映出施工過程中施工現(xiàn)場狀況和各項(xiàng)數(shù)據(jù)的動態(tài)變化。此外還可以選擇相應(yīng)的日期和工序，直觀掌握該日、該工序的工程量變化情況［3］。
3．6BIM技術(shù)運(yùn)用實(shí)例
在參與的青島地鐵項(xiàng)目的13號線中，運(yùn)用Rebro軟件對該在建地鐵機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行BIM建模。在狹窄的空間內(nèi)，通過BIM技術(shù)，合理地排布了機(jī)電和其他專業(yè)的設(shè)備管線，最大程度上利用了有限的空間，減少管線間的碰撞，并建立有效的安裝目錄準(zhǔn)確定位安裝過程中的信息，最終協(xié)調(diào)各專業(yè)各施工項(xiàng)目合理施工，保障了地鐵機(jī)電安裝系統(tǒng)工程的利益。
4結(jié)語
總而言之，地鐵機(jī)電系統(tǒng)工程的建設(shè)所涉及的專業(yè)繁多，施工難度大，面對這樣的難題，施工企業(yè)應(yīng)該合理運(yùn)用BIM技術(shù)，在施工前期對各專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)行協(xié)調(diào)和數(shù)據(jù)共享，促使各施工單位分工明確，合作順利，避免在施工過程中出現(xiàn)種種本該避免的問題。在將來，隨著城市化和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地鐵建設(shè)項(xiàng)目還將繼續(xù)有一個良好的發(fā)展前景，而BIM技術(shù)的合理運(yùn)用，則會增強(qiáng)地鐵建設(shè)企業(yè)的競爭力，并推動國家發(fā)展，造福社會。
作者:楊沖 單位:中交二航局結(jié)構(gòu)工程有限公司
BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝篇3
1引言
經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，社會不斷進(jìn)步，國家對民生保障事業(yè)更加重視，加強(qiáng)地鐵線路建設(shè)，能夠進(jìn)一步突破地域限制，方便市民出行，促進(jìn)交通更加順暢、往來更加密切。地鐵施工本身具有施工作業(yè)空間狹窄，施工技術(shù)復(fù)雜，管線布局多且雜等特點(diǎn)，所以需要不斷引入新技術(shù)、新方法，合理布局、周密安排，才能確保地鐵施工順暢無阻。隨著BIM建筑信息模型在地鐵施工中的應(yīng)用，結(jié)合地鐵施工內(nèi)建筑、管線以及設(shè)備等基礎(chǔ)要件，構(gòu)建三維立體模型，借助現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行仿真模擬，從而提高溝通順暢性，提高施工作業(yè)效率，減少溝通障礙等。[2]加強(qiáng)BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的運(yùn)用分析，對進(jìn)一步推動地鐵機(jī)電安裝施工效率和質(zhì)量具有重要的支撐保障作用。
2BIM技術(shù)基本內(nèi)涵概述
BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡稱，是一種新型的信息管理技術(shù)，具有很強(qiáng)的協(xié)同作用和關(guān)聯(lián)性能，運(yùn)用于施工中，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營管理等所有信息進(jìn)行集結(jié)，從而構(gòu)建基于基本信息相關(guān)的數(shù)據(jù)庫和模型，運(yùn)用數(shù)字信息仿真技術(shù)進(jìn)行模擬演示，從而實(shí)現(xiàn)對施工項(xiàng)目的動態(tài)監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)信息全面共享，提高管理效率和施工質(zhì)量。目前BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑施工、道路交通建設(shè)等方方面面，實(shí)踐證明，將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工招投標(biāo)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、組織管理、預(yù)決算以及成本管控等方面都發(fā)揮著重要的作用，加強(qiáng)BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工領(lǐng)域的探索，能夠?qū)⒌罔F機(jī)電安裝施工工程變得更加簡單，將復(fù)雜的技術(shù)問題運(yùn)用模型和技術(shù)等處理更加便捷，有助于加強(qiáng)過程中的交流，減少失誤等發(fā)生率，從而促進(jìn)地鐵機(jī)電安裝建設(shè)圓滿完成。
3BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的運(yùn)用分析
BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中得以運(yùn)用，必須要和地鐵機(jī)電安裝施工具體情況緊密結(jié)合，協(xié)調(diào)處理好各種情況，才能提高BIM技術(shù)的適用性和高效性，具體包括：
3.1BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的技術(shù)處理
BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的技術(shù)主要包括管線設(shè)計(jì)、工程進(jìn)度及預(yù)決算管理、信息資源高度共享三大方面。①在管線設(shè)計(jì)方面。一方面，在地鐵機(jī)電安裝施工過程中首先要對管線等進(jìn)行設(shè)計(jì)布局和分析，找出設(shè)計(jì)不合理的地方，從而為管線設(shè)計(jì)和后續(xù)安裝等奠定基礎(chǔ)，這時可以應(yīng)用BIM技術(shù)中的碰撞檢測技術(shù)，對管線碰撞過程中給水、排水、管網(wǎng)等方面不合理的情況進(jìn)行及時檢測分析，從而在管線設(shè)計(jì)整體布局中進(jìn)行科學(xué)布置和安排，降低建筑結(jié)構(gòu)、建筑專業(yè)之間出現(xiàn)的矛盾。當(dāng)然首先要做好基礎(chǔ)工作，即進(jìn)行二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，對現(xiàn)場進(jìn)行全面勘察，設(shè)計(jì)好二維圖紙后，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建三維立體模型，從而直觀、清晰地看到管線設(shè)計(jì)及分布情況，在這個過程中如果出現(xiàn)管線和土建專業(yè)方面的矛盾，風(fēng)管標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，可以利用BIM技術(shù)對給水、排水、電氣等管線裝置動態(tài)檢測，及時調(diào)整和優(yōu)化，確保管線設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)適宜[3]。另一方面，在地鐵機(jī)電安裝施工中，借助BIM技術(shù)，可以將收集的管線信息從文檔的格式轉(zhuǎn)化為直觀的圖像形式，從而更加形象地將管線設(shè)計(jì)情況表現(xiàn)出來，這樣既可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用BIM技術(shù)提高碰撞檢測質(zhì)量，糾正工程設(shè)計(jì)不合理的情況，還可以應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)立體圖像展現(xiàn)，對施工場景進(jìn)行模擬，從而找出漏洞，提高整體設(shè)計(jì)水平。②在工程組織管理和成本預(yù)決算方面。地鐵機(jī)電安裝施工組織管理應(yīng)當(dāng)貫穿于整個施工過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠以三維空間的分布形式將工程設(shè)計(jì)展現(xiàn)在施工人員面前，還可以進(jìn)行模擬施工，BIM技術(shù)能夠?qū)φ麄€設(shè)計(jì)和施工組織環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)動態(tài)分析，全面分析構(gòu)建工程模型的具體參數(shù)、構(gòu)建配置等相關(guān)信息，既能夠更好地指導(dǎo)組織施工，發(fā)現(xiàn)不合理的地方，又可以加強(qiáng)工程造價控制，實(shí)現(xiàn)資金有效利用，對工程項(xiàng)目提前編制預(yù)算，科學(xué)指導(dǎo)進(jìn)行資金分配，減少不必要支出，提高整體預(yù)決算水平和成本管控水平，實(shí)現(xiàn)地鐵機(jī)電安裝施工高效化、經(jīng)濟(jì)化。③在信息資源傳輸共享方面。BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵機(jī)電安裝施工中，能夠?qū)Ω鱾€環(huán)節(jié)進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，將各類信息進(jìn)行完整快速地傳輸，實(shí)現(xiàn)模型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)統(tǒng)一性，從而規(guī)范和轉(zhuǎn)化各類技術(shù)參數(shù)不一致的情況，對各類信息資源實(shí)現(xiàn)全面共享，從而提高部門間溝通銜接效率，針對可能存在矛盾或者沖突的地方共同溝通，借助模擬演示和綜合分析，最終形成完善的施工組織方案，提高整體施工質(zhì)量。
3.2BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的運(yùn)用分析
BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中扮演的角色、發(fā)揮的作用很大，具體可以應(yīng)用于三維立體展示、管線空間布局統(tǒng)籌、信息資源整合調(diào)度、成本管控等多個環(huán)節(jié)。在三維立體展示方面，應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒌罔F機(jī)電安裝施工工程清晰、全面、直觀地展示出來，能夠及時發(fā)現(xiàn)和糾正管線設(shè)計(jì)不科學(xué)、施工過程銜接不順暢、管線碰撞、重復(fù)施工等情況。[4]在進(jìn)行管線安裝作業(yè)前期，可以對涉及到水、電、建筑等每一個專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)圖紙信息收集起來，并建立相應(yīng)的仿真模型，隨后借助NavisworksManage對所有的分類模型進(jìn)行整合，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)將所有的模型中涉及到的每一個參數(shù)、管線布局情況完整地呈現(xiàn)出來，進(jìn)行自動檢驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和碰撞方面存在的差異和可能出現(xiàn)矛盾的情況，通過各方交流，共同商討改進(jìn)方案，降低返工或者碰撞矛盾等發(fā)生，也為后期順暢施工奠定基礎(chǔ)。在空間布局分配方面，地鐵機(jī)電安裝施工中運(yùn)用多種支吊架，如果設(shè)計(jì)布局不合理，規(guī)格不匹配，將會直接影響空間布局，所以可以借助BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)χУ跫芊植记闆r建立模型，并進(jìn)行模擬施工分析，對施工中用到的支吊架進(jìn)行動態(tài)調(diào)整設(shè)計(jì)，減少不必要的材料損耗，從而不斷提升空間利用水平。在信息管理和成本管控領(lǐng)域。一方面可以應(yīng)用BIM技術(shù)的360度全景掃描技術(shù)，對整個地鐵機(jī)電安裝施工情況進(jìn)行定位跟蹤，既可以對施工現(xiàn)場情況進(jìn)行全面追蹤，還能夠用于工程竣工驗(yàn)收相關(guān)信息核實(shí)等，從而結(jié)合地鐵機(jī)電安裝施工整個過程，實(shí)現(xiàn)動態(tài)全面信息共享和過程控制，準(zhǔn)確定位施工各個環(huán)節(jié)，掌握施工進(jìn)度，模擬施工進(jìn)度，對各類數(shù)據(jù)動態(tài)變化進(jìn)行分析，掌握每日工程量變動情況，科學(xué)安排工期，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，降低安全隱患。[5]另一方面，通過BIM技術(shù)相關(guān)匹配的應(yīng)用軟件，對整個地鐵機(jī)電安裝施工工程建設(shè)情況全面掌握，科學(xué)安排材料、設(shè)備、人工、技術(shù)等各類資源，動態(tài)分析整個過程中工程預(yù)算、執(zhí)行以及決算等情況，加強(qiáng)成本動態(tài)控制，提高項(xiàng)目施工精細(xì)化水平，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益?？傊?，地鐵機(jī)電安裝施工本身涉及多個專業(yè)、多個環(huán)節(jié)，借助BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化展示、項(xiàng)目動態(tài)跟蹤、成本管控等，從而確保設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等有效銜接，提高機(jī)電安裝施工整體效率和質(zhì)量，更好地服務(wù)社會。
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作者:張宇 單位:中交隧道局電氣化工程有限公司