BIM技術在軌道交通弱電系統施工中的應用研究

李海宇

金華市軌道交通集團有限公司 浙江 金華 321000

引言

BIM技術在城市軌道交通弱電系統施工中的應用既能夠打破傳統技術對軌道交通建設的局限，提升信息化技術的應用水平，也能夠通過模型建設優勢強化弱電系統施工中的管理效率，從而有效節約經濟成本和時間成本，全面提升軌道交通工程建設水平。

1 BIM技術的概念內涵及應用特性

1.1 BIM技術

BIM的英文全稱為Building Information Modeling，其中文全稱為建設工程項目信息模型，關于BIM的研究要從2003年的概念提出談起，目前關于這一概念的名稱已經在全球范圍內得到了業界的認可，該技術也被建筑行業認為行業可持續發展的設計標桿，作為世界通用的一種建筑技術，將BIM技術應用我國工程建筑行業的發展中具有十分重要的價值，對于推動我國建筑行業可持續發展具有重要的價值[1]。有的學者將BIM技術定義為利用數字模型對建設項目進行設計、施工和運營的過程，這一概念的提出將BIM技術在建筑行業的應用進行了綜合概括，美國國家標準中從更為廣闊的概念層面對BIM進行了定義，認為BIM是一個設施物理和功能特性的數字表達，能夠為設施的全生命周期的決策提供更加可靠的依據。綜合來看，BIM技術主要是通過技術模型的構建來實現建筑項目信息的設計和優化的，能夠通過更少的經濟成本和實踐成本來實現高質量的建筑項目設計。

1.2 BIM技術的應用特性

1.2.1 可視化特征。在軌道交通弱電系統的施工建設中，BIM技術能夠通過信息技術的應用實現工程設計的三維模型構建，一方面，BIM技術的應用能夠將軌道交通建設中的各個施工環節進行模型展示，在模型建設過程中，工作人員能夠對建設前期的工作準備工作以及土建和積淀專業之間的問題進行提前分析和協調處理，實現施工方案的最優化設計，從而有效地減少施工過程中各種潛在問題的出現。

1.2.2 成本造價相對較低。在軌道交通弱電系統施工之前，碰撞實驗的檢查工作可以利用BIM技術來開展，通過構建建筑施工模型的方式分析和優化當前建筑施工圖紙中存在的各種不完善的問題，以科學的調整和優化來避免建筑過程實際開展中的問題。這樣一來，以人工模型的方式能夠對施工方案的科學性和合理性進行有效的分析和檢查，通過分析建設過程中對系統材料、人工資源以及機械設備的整體把握來科學調整施工準備過程和施工方案，既提高了建筑施工方案的準確性和精準度，也能夠在軟件和平臺的搭建過程中實現精細化管理，不僅降低了施工成本和時間成本，也能夠提升整體的施工質量，確保施工進度。

1.2.3 運用范圍相對廣泛。軌道交通弱電系統施工的各個階段都可以應用BIM技術，建模軟件能夠使用系統施工的設計階段和施工階段，對不同建筑形狀的模型構建能夠結合相關設計分析進行完善和發展。乙方面，通過結合BIM模型進行定量和反向計算，能夠將軌道交通弱電系統施工過程中所使用的的機械設備、人力以及建筑材料進行綜合分析，形成施工交底來優化成本支出，從而避免成本浪費問題；另一方面，BIM技術還能夠結合項目的建設計劃及實際的進度進行有效調整，從而及時有效地發現施工過程中的潛在問題，并對施工過程和環節進行全方位的信息管理，在建筑施工運營階段，建設平臺上BIM技術的應用還能夠將相關的建筑信息進行有機整合，從而促進軌道交通建設的順利開展，為以后軌道交通弱電管理和設備優化提供強有力的數據支撐。

2 BIM技術在軌道交通弱電系統施工中的應用場景分析

BIM技術在軌道交通弱電系統施工中能夠有效解決設備系統的終端布置問題、線槽安裝過程中的差錯監測以及線纜敷設過程中的路由選擇和維護，綜合來看，施工現場效率的提升可以通過強化BIM技術的應用來實現，對于降低軌道交通弱電系統施工中的差錯率，提升成本利用效率具有重要的價值。

BIM技術在軌道交通弱電系統施工中的應用場景多種多樣，在系統終端設備的安裝過程中對管線位置的有效設計和位置調整離不開模型建設，在弱電系統運營和維護過程中容易與現場的施工環境產生一定的沖突，BIM技術的應用能夠有效地調整施工工序和基礎流程，對不同環節的施工程序進行全面的優化和調整；在室內設備的安裝環節，軌道交通弱電系統施工中BIM技術的應用場景主要是可視化安裝模擬，通過對細節施工標準的整體把握和安裝工藝的可視化模擬，能夠將室內弱電系統的安裝全過程進行形象直觀地展現，與傳統的紙質交底方式不同，BIM技術的三維交底能夠以更加清楚直觀的方式實現室內安裝以及線纜鋪設等各個環節有效模擬，進而對各個走線路徑進行科學的規劃，實現輔助設備的科學調試、項目全過程設備添加以及可視化施工等各個程序的科學開展，并對BIM技術的運維管理環節進行綜合調整。

3 BIM技術在軌道交通弱電系統施工中的具體應用

3.1 系統終端設備優化布置的模擬應用

在軌道交通弱電系統施工中，BIM技術可以用在終端設備的優化布置上，通過模型的構建有效地解決終端的安裝和布置等基礎問題，既能夠起到工藝美觀的效果，也能夠進一步優化軌道交通設備的安裝位置和空間，從而實現在狹小空間內的科學安裝和有效模擬等各個步驟。比如通過BMI技術形成三維模型能夠通過動畫或視頻的方式對終端設備的安裝過程及安裝后的狀態進行有效調整和改善，進而對施工人員的施工步驟以及施工工序進行科學的布置，例如還存在一些攝像頭的安裝位置等都可以通過BIM技術進行提前模擬，一些特殊配置的攝像頭以及無線的安裝位置既需要保證線路敷設路徑的科學設計，也需要結合攝像頭的拍攝視角進行繪制，科學選擇利用BIM技術能夠實現對攝像頭安裝位置的科學定位，進而滿足攝像頭的拍攝角度要求以及位置要求[2]。

3.2 線槽安裝拆分層架設中的碰撞監測應用

軌道交通弱電系統的現場與其他系統工程的現場存在較大的區別，在分層架設的過程中需要結合現場不同的交匯點和轉彎處的地方進行設計圖紙的優化操作，一旦這些設計圖紙存在一定程度的偏差，會在一些狹窄部位造成管線的碰撞問題，不利于軌道交通弱電系統施工的順利開展，將BIM技術應用在弱電系統施工中，既能夠通過模型的構建將建筑結構與專業線路進行有效的合模，在合模以后能夠對弱電系統的架設和線纜敷設路徑等各個工序進行科學碰撞，這樣找到碰撞點以后既能夠對管線的路徑進行科學調整，凈化安裝空間，也能夠實現設計的最優化處理，BIM技術應用下的管線模型設計能夠通過加工圖的方式實現工廠化的預制和整體的拼裝，這種基于信息化技術的深化模型能夠幫助施工人員對模型進行分解和編碼，進而優化工程設計，在減少現場加工工作量的同時，也能夠有效地降低材料堆放場地的基礎要求，從而不斷地優化施工進度。

3.3 線纜路徑規劃中的設計應用

在軌道交通弱電系統利用BIM進行線纜規劃的過程中，既要對設備機房的線纜及區間線纜進行有效規劃，也需要對線纜進行引入。模型設計中科學地規劃機房的線纜，走向按照線纜的走向來排布現場能夠有效地實現線纜的分層排布，既能夠避免弱電交叉問題的出現，也能夠使得弱電系統線纜鋪設的工藝美觀，從而有效地節省線材。另一方面，在利用BIM技術對弱電機房的設備進行安裝的過程中，還可以通過優化平面布局的方式來對線纜的引入位置以及機房的平面布置進行科學布局，既減少了線纜來回布置的有效距離，科學節省線材，也能夠通過規劃最短的線的路徑來避免線纜交叉，從而形成項目工藝的結構亮點。

3.4 設備安裝模擬中的模型應用

在軌道交通弱電系統施工過程中，弱電設備的安裝模擬是一項重難點工序，利用BIM技術進行設備的安裝模擬，可以通過模型構建的方式實現設備的安裝及單體調試，進而以可視化交底的方式來優化施工設計，形成三維結構模型來提升設備安裝精確度和合理性。與此同時，也需要注意的是，在進行設備安裝模擬完成以后，需要對施工人員進行培訓，使其準確掌握弱電設備的安裝及操作要領，這樣既能夠保證施工工藝的質量要求，也能夠通過可視化模型的構建來還原施工現場，尤其是針對狹小空間的安裝模擬環境能夠通過可視化的交底應用來提升安裝精度，確保安裝的科學性和合理性。

3.5 設備調試及維護管理中的數字化應用

BMI數本身所具有的可視化特征能夠強化對軌道交通弱電系統設備的調試和運行維護管理工作，這樣在信息化技術的支撐下，弱電系統施工過程中的信息化流轉以及數字化交互過程能夠三維模型的方式進行展現，進而實現對數據信息的科學收集和有效處理[3]。例如利用BIM系統的三維模型能夠結合攝像機的成像及視角直觀地分析三維模型中的設備調試及維護工作，以第三方的視角對系統設備進行全面查看。這樣，既能夠在施工之前掌握設備的準確安裝位置，也能夠在調試過程中避免其他設備的阻擋，從而保證施工進度。在施工的過程中，信息化技術的應用也能夠通過對構建的信息化編碼來實現施工信息的全過程記錄，這樣既能夠對施工構件的各項信息進行有效追溯，也能夠實現弱電系統施工管理的精細化開展。

4 BIM技術在軌道交通弱電系統中的應用前景

與傳統的弱電系統施工相比，BIM技術的應用既能夠有效地解決當前施工人員對施工標準認識不清楚以及終端設備安裝不規范等問題，也能夠通過技術模型的構建來優化系統線路的敷設路徑，降低施工成本，優化施工進度。因此，強化BIM技術在施工全過程的應用具有重要的價值。在傳統的基建行業中，BIM技術具有較強的創新性和前瞻性，在未來的發展中，應當結合BIM技術的應用特征不斷拓展應用范圍，強化該項技術在施工規劃設計、項目全過程管理以及設備運維管理等全產業鏈的綜合應用，以應用場景的大范圍拓展來提高BIM的應用成果，加大技術推廣力度，切實有效地提升項目的精細化建設水平和數字化管理水平。

5 結束語

綜上所述，在城市軌道交通中弱電系統施工場景涉及范圍相對較廣，BIM技術的應用能夠在軌道交通弱電系統施工中進行有效的應用，通過基礎建模、管線涉及以及交底指導等各項施工環節的優化和管理來提升項目建設水平，既能夠有效節約項目的施工成本和建設成本，也能夠避免資源浪費，提升項目的建設質量，從而不斷拓展BIM技術的應用價值，促進軌道交通弱電系統施工的高質量發展。