BIM技術及關鍵技術在地鐵機電設備安裝施工中的應用

摘? 要：隨著社會經濟的不斷發展，計算機技術獲得飛速發展，當前通過建模來實現建筑工程的數字化發展已成為工程實踐的主要發展方向，該方法在地鐵工程中的應用可為地鐵施工建設和未來發展提供科學保障。在地鐵機電安裝施工中，技術質量會直接影響施工整體質量。基于此，本文對地鐵機電安裝施工中BIM技術及關鍵技術的應用進行分析，以期推動其獲得更好應用，提升我國地鐵建設水平。

關鍵詞：地鐵;機電安裝;BIM技術

中圖分類號：U231.3? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）10-0000-00

0 引言

在城市化建設進程不斷加快的背景下，交通工程的建設得到了較大發展。地鐵作為現階段城市建設的重要組成部分，其施工建設質量更是關系到市民的生命安全。其中機電安裝作為地鐵施工中的重點，其具有施工復雜的特點，因此將其與BIM技術相結合，通過對管線進行優化及統一規劃，使施工工作更好開展，這是保證地鐵機電安裝施工效率和質量的關鍵。

1地鐵機電安裝工程現狀

以標準的地鐵站為參考，其整體結構包含兩個層次的內容，分別是上和下[1]。地鐵站的占地面積一般比較廣闊，并且需要在這樣的空間中分隔出不同的結構，這些專業部門的結構需要進行專業化的施工，否則就會給其他部分的功能造成不利影響。對于地鐵站的施工來說，其任何一項專業的施工都會涉及到某個部分的基礎，還會涉及到眾多的接口和管線交叉問題。想要在有限的時間內保證施工質量是一項艱巨任務，尤其是對于地鐵機電設備的安裝施工更是如此，因此需要對新型BIM技術進行應用，通過構建可視化的模型來提供更為清楚的數據內容，讓整個施工流程變得更加可視化和高效化。

2 BIM技術的概述和優勢

BIMI技術是一種創新性的信息化管理技術，其通過在計算機中建立虛擬的三維模型來進行建筑施工全過程仿真管理。BIM技術能夠對在設計、施工、項目管理、項目運營和風險規避等方面的信息進行綜合考慮，并且將其集中在一起使用數字信息仿真模擬的方式來構筑仿真模型，從而實現對建設項目的管理，在最大程度上提高建設效率[2]。

2.1 促進信息資源的傳輸和共享

在科學技術不斷發展的影響下，地鐵機電安裝技術已經得到了很大優化與提升，其中BIM技術的應用可以提升各個層級和各個專業之間的協調性發展，在已有的機電安裝工程中，可以整合以有的各類信息，通過提供統一的模型標準來對資源和信息碰撞問題進行合理處理[3]。

2.2 有效控制工程進度和成本預算

在進行地鐵施工過程中，如果出現施工問題，會給施工進度造成一定影響，從而給整體工程質量帶來不利影響。在施工過程中應用BIM技術，可以在工程設計初期進行三維空間模擬，這樣就可以快速發現各個階段中的一些技術性難題，然后根據具體情況來提出解決方案，從而在成本預算方面得到更好控制。

3 BIM技術在地鐵機電設備安裝施工中的應用

利用BIM技術以項目的特點為參考構建整體模型，然后將模型作為依據來對各管線進行拆解，生成可加工的數據資料之后再由工廠進行具體加工。現場主要是根據模型來使用放線機器人進行放線和打孔操作，最后在現場進行裝配式施工[4]。將這種施工方法應用在地鐵機電設備安裝中，可以提升定位精準性，而且可以在現場實現零切割和零焊接以及零油漆的施工，沒有加工廠區，可以在很大程度上降低施工安全問題。本次項目的BIM+裝配式施工主要包括三個方面的內容：一是車站公共區及關鍵設備房的裝配式施工，通過自主完成精確建模、工廠制造到現場裝配全過程的方式，進一步提高施工效率;二是車站公共區綜合支吊架裝配式施工，可以通過優化管線和合理布置支吊架，來實現綜合支吊架施工的規范化、標準化發展;三是車站設備區管線過墻預留套管施工實現精準預留套管。

以車站制冷機房管道裝配式施工為例，在施工過程中需要關注模型尺寸數據的精準度，從而確保設備定位。主要施工流程就是通過3D激光掃描設備，獲取現場點云數據來建立精準的土建模型，各專業利用該模型根據設計藍圖進行建模，并進行碰撞及標高測試生成碰撞報告作為后期調整依據，在經調整后對構件分解及編碼，圖1所示為制冷機房模型拆解圖，根據圖1可以生成預制加工圖、預制構件清單、定位圖等進行預制加工。將模型數據通過REVIT插件導出到放線機器人，在現場實施精確定位由于在工廠對材料配件進行焊接、刷漆等預制加工，材料到場后現場僅需進行上螺絲操作即可，減少傳統工藝的現場切割、焊接、刷漆等作業，避免出現安全隱患。圖2所示為制冷機房BIM模型截圖，圖3所示為制冷機房裝配式施工效果圖，制冷機房裝配式施工現場完成效果與BIM模型效果一致。此外，在BIM施工中還需要對以下幾個方面進行關注。

3.1 優化地鐵機電安裝中的管線設計

利用BIM技術可將綜合管線排布在BIM系統構建的三維仿真視圖中，對各個專業管線之間的空間幾何關系進行一定的檢測之后可讓其中存在的問題更為直觀的展現在設計人員眼前，還能夠通過設定碰撞規則、碰撞專業、碰撞類型、碰撞構件的相關參數來進行不同專業之間的碰撞檢測。在完成碰撞檢測之后就可以對已經得到的結果進行分析，然后做好對碰撞點的分組，并且對其進行一定隔離設計。在碰撞組完成分組之后就可以將其分配給不同的專業人員，通過進行重新設計就來實現修改操作，從而進一步實現協同化的管理工作。

3.2 科學管理機電安裝的施工進度和成本預算

施工進度是地鐵機電安裝中的一個重要內容，將BIM技術應用在地鐵機電安裝施工中，可以實現對施工進度的合理管控，尤其是在施工期的關鍵期和收尾期。應用BIM技術可以利用三維空間模型來將整個機電設備的施工過程進行展示，也可對施工現場進行準確模擬，從而更好的反映出還沒有完成的工程內容，方便合理安排工期，提高施工安裝效率。對于地鐵機電系統施工中的工程量來說，其都可以采用BIM技術來使用相應的軟件對其進行快速統計，通過這樣的方式可以對項目中所出現的高估、冒算、少算和漏算等現象進行極大避免，從而提升工作效率和準確性。

3.3 優化機電設備的預制加工管理

在地鐵機電系統安裝施工過程中，施工設施的使用也是非常重要的一項內容，想要保證其準確性和可靠性，必須要對相關的施工管理工作進行重視。在開展施工管理工作過程中，需要借助3D機電深化設計的方式，然后將先進的BIM技術融入到其中來進行三維模型的構建，將其與機電專業的相關配件進行結合，進一步對數據的精準度進行提升[5]。因此在對管道橋進行搭建過程中，預制管件的深度和準確度都會得到顯著性的提升。除此之外，為了保障地鐵機電安裝施工水平，需要對全體施工人員的綜合素質進行提升，通過組建一支高技術和高能力的隊伍來應用好BIM技術，讓地鐵機電安裝施工的工作得以更好的開展，從而促進施工質量提升。

3.4 強化對地鐵設備的安裝和維護管理

BIM技術的應用可以實現地鐵車站的三維仿真建模，憑借著其自身的可視化特點可以對地鐵車站機電設備進行可視化的動態維護和管理。首先需要重視國家有關機電設備的編碼規則，將其作為依據來對機電設備進行規范編碼;其次還需要利用BIM技術，利用所獲信息對機電設備施工過程進行仿真模擬，及時發現其中存在的問題，減少在實際施工中出現返工問題，進一步降低企業的經濟損失;另外還要建立設備動態編碼信息和車站服務器動態連接，通過對動態管理所需設備信息的有效獲取，做好設備的維護仿真。除此之外，通過應用360度全景掃描技術，建立起可供查詢的安裝信息，實現對施工項目的施工模擬和設備的維護模擬，為工程施工提供可追溯性。

4 結語

地鐵作為當代市民出行的重要方式之一，其不僅可以緩解交通壓力，同時也能更好的方便人們日常生活。在地鐵工程中，機電安裝施工作為其重要內容，需要對其施工效率和施工質量進行有效的控制。通過應用BIM技術，將其與地鐵機電安裝施工進行結合，對其中的施工要點進行分析，可最大限度的發揮出該技術的優勢，在很大程度上提升地鐵機電安裝施工效率和質量。

參考文獻

[1] 劉圳.地鐵機電安裝施工中的BIM及關鍵技術[J].科技風，2020（5）：118.

[2] 鄭志明.地鐵機電安裝施工中的BIM及關鍵技術[J].建材與裝飾，2019（28）：277-278.

[3] 程小春.蘭州西站高鐵站房關鍵施工技術應用[D].蘭州：蘭州交通大學，2018：84.

[4] 謝菁.BIM技術在地鐵機電安裝施工中的運用研究[J].工程技術研究，2019（9）：39+41.

[5] 何勇.基于BIM技術的濰坊北站地鐵施工關鍵技術研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2019：99.

收稿日期：2020-10-15

作者簡介：陳惠英（1974—），女，廣東揭陽人，本科，工程師，研究方向：建筑電氣施工管理、對地鐵車站機電系統裝配化施工及技術創新。