淺論BIM技術在地鐵機電安裝施工中的應用

郝曉琨

摘要： BIM 技術是指建筑信息模型技術，它隨著工程設計的快速發(fā)展在許多施工過程中得到廣泛運用，特別是對于地鐵機電安裝施工，它的融入使機電安裝效果更加完美。本文將對地鐵機電安裝進行研究，并結合建筑信息模型技術以及安裝技術進行分析，希望能夠進一步促進地鐵機電安裝施工技術的發(fā)展。

關鍵詞： BIM 技術 地鐵機電 安裝施工 技術運用

1.BIM 技術的特點

BIM 屬于一種信息管理模型，其可以將整個項目的運營，施工建設，還有規(guī)劃設計等各個環(huán)節(jié)在數(shù)據(jù)庫中提取，并全面整合，簡單的來說就是通過數(shù)字信息來模仿真實的項目施工過程，它能在一定程度上實現(xiàn)各種動態(tài)信息進行共享管理和創(chuàng)建。在不同的工程項目當中，建筑信息模型技術具有一下幾種特點。

它可以提供可視化的建筑信息模型。所謂的可視化就是“所見所得”，對于大部分建筑物的建造來說，可視化在建筑工程上的作用非常大，特別是近幾年，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，人們對建筑物的表現(xiàn)形式要求越來越高，很多復雜的造型在不斷被創(chuàng)建出來，通過傳統(tǒng)的平面二維圖紙已經(jīng)不能滿足建筑行業(yè)的需求，如果僅僅是靠人類的思想去進行信息模型構建，不僅達不到預想的效果還會耗費大量的人力，財力。在BIM 建筑信息模型中的可視化結果不僅可以用來進行項目設計，房屋建造以及建筑過程中的溝通，討論，決策等等，還可以將效果圖展示呈報表的形式。

面向對象的參數(shù)化建模具有協(xié)同性。在建筑模型數(shù)字化中的門口、窗戶、墻面、梁柱等等，使用數(shù)字化的對象來表示這些物體不僅可以表現(xiàn)出它相應的物理屬性和功能特征，還可以進行智能的物體互動能力，比如說門口窗戶與墻面之間的結構可以自動完成并且進行扣減關系，這樣可以使得房子的幾何關系和功能結構協(xié)同統(tǒng)一。建筑信息模型技術還有一個重要的特征就是對象參數(shù)化的信息模型，該特征是指每一個建筑信息化模型的對象都能夠含有自身的特有標志以及所有特征屬性的完整參數(shù)。當然，建筑信息模型不僅僅只有一些單純的視覺效果，它還能夠包括構件之間的幾何數(shù)據(jù)以及非幾何屬性，比如在建筑物建造過程中將要使用到的材料強度以及構建造價，甚至供應商的相關信息等等。建筑信息模型的參數(shù)化主要是為了進行建造過程中的統(tǒng)計分析，比如說一些設備使用的情況，材料使用數(shù)量，或者工程量的進度等等。自動化與智能化可以同時在建筑信息模型中得到體現(xiàn)，在此基礎上還可與其他專業(yè)的軟件進行數(shù)據(jù)共享?？偠灾?，面向對象的參數(shù)化建筑模型具有專業(yè)協(xié)調模擬和優(yōu)化設計的價值。

建筑物模型的模擬性可以優(yōu)化設計水平以及降低施工過程中存在的風險。BIM 技術的模擬性不僅可以模擬出建筑物的設計模型還可以模擬一些在真實世界中不能進行操作的技術，所以當建筑還在進行設計的階段時，設計師可以通過建筑信息模型技術對設計上一些需要進行模擬的事物進行實驗，例如，節(jié)能模擬，日照模擬，緊急事件疏散模擬等。在建新項目招標或者工程施工的階段，我們可以進行4D 模擬，該模擬方式可以在一定程度上對施工方案進行合理化的指導，它主要是根據(jù)施工過程中的組織設計進行實際施工模擬，利用這樣的模擬方式進行施工建造，可以進行成本控制。

2.地鐵機電安裝施工中BIM 技術應用的重要性

第一，在地鐵機電安裝施工中采用BIM 技術后，可以對地鐵機電安裝的施工進程和施工方式進行管理，縮短施工時間和施工環(huán)節(jié)，所以，在地鐵機電施工管理中BIM 技術尤為重要。

第二，地鐵機電安裝施工的過程中會對施工前的設計階段、施工竣工后的運營階段以及后期管理階段中運用BIM 技術對每一個階段進行動態(tài)模擬。我們在實際機電安裝施工進行管理，為了降低地鐵機電安裝施工中出現(xiàn)的差錯，保證地鐵機電安裝施工的質量，對地鐵機電安裝施工的工作人員對工程的不同結構進行詳細的了解，需要創(chuàng)建一套高仿模型，幫助施工人員獲得可視化立體圖形。

第三，二維模型和三維模型在地鐵機電施工圖紙繪畫的時候起到連接性。如果二維模型圖紙發(fā)生了變化，隨之三維模型圖紙也會隨之變化，在地鐵機電安裝施工圖紙設計中運用了BIM 技術可以提升施工圖繪制的準確性，降低錯誤的出現(xiàn)，提升了工作效率。所以，現(xiàn)在，BIM 技術被廣泛的運用到施工圖紙設計、優(yōu)化以及施工管理中。同時，在施工圖紙中運用了BIM 技術可以提升設計圖的準確性，保證了地鐵機電施工圖紙和施工質量的準確性，降低了地鐵機電安裝工程施工的問題，在一定程度上將施工時間進行了縮短。

3.BIM 建筑信息模擬技術在地鐵機電安裝中的技術分析

地鐵機電安裝中的管線設計將運用到BIM 技術。地鐵機電設備在進行安裝的過程中需要對管線的綜合運用狀況進行分析，進而發(fā)現(xiàn)管線分布的不合理情況，然后進行改進。在進行實際操作之前我們可以利用BIM 技術構件碰撞檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為管線的合理設計提供一個真實可靠的依據(jù)。不過，在進行碰撞檢測系統(tǒng)構建的過程中，我們需要注意以下幾點內容。地鐵工程中的檢測內容包含不同專業(yè)，這些專業(yè)之間難免會存在不合理的碰撞現(xiàn)象，建筑設計師們?yōu)榱藴p少建筑物結構與建筑專業(yè)之間存在的問題而造成不合理的現(xiàn)象，他們可以通過利用傳統(tǒng)的二維施工圖紙設計構建一個三維設計模型，進而能夠對地鐵機電安裝管線進行合理設計;管線設計與土建專業(yè)中會出現(xiàn)不合理的碰撞檢測，這就使得地鐵機電設備在安裝的過程中發(fā)生風管標準過高的情況，因此我們對這一現(xiàn)象應該及時進行調整;運用BIM 技術可以對管線與管線之間的不合理碰撞進行檢測，通俗地講就是對地鐵工程中的電氣線路和排水管道等裝置進行自動化檢測。碰撞檢測的主要核心目的是為了能夠發(fā)現(xiàn)工程設計中存在的問題，并且能夠及時的對這些問題進行分析，進而設計出更加合理的工程圖紙。

通過BIM 技術還可以實現(xiàn)對地鐵工程的進度以及成本預算，工程結算進行科學化管理。地鐵機電系統(tǒng)的安裝是地鐵工程中的一個核心項目，控制施工進度是整個工程的重要內容，在不同的工期都需要設計相應的項目。傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)安裝過程中，大部分企業(yè)都是通過工程項目的統(tǒng)計和分析進行工期控制，然后進一步對工程的目標進行調整和分析，最后才能對工程設計方案進行針對性安排，這樣的步驟難免會使得工程項目的施工計劃設計缺乏一定的完善性。而使用BIM 可以對工程施工設計的三維空間進行展示，對工程施工現(xiàn)場的模擬不僅可以使工程施工更具有合理性，還能保障工期控制。在進行每一項工程設計的過程中，大部分設計師都會將圖紙和市場運行現(xiàn)狀進行結合分析，然后進行工程成本預算以及資金的合理規(guī)劃，將既能有效地完成工程成本的合理控制，還能保障施工過程中的材料供應。與此同時，在利用BIM 技術時，對構建出來的每一個模型參數(shù)以及構建信息進行詳細的記錄，從而可以將地鐵機電安裝的過程中工程造價的施工成本進行合理的分析?？傊?，為了能夠在地鐵工程項目設計中使經(jīng)濟運行能夠得到有力的數(shù)據(jù)依據(jù)，全面利用BIM 技術完成地鐵機電安裝工程的資金合理統(tǒng)籌和控制，進而將安裝工程的項目結算進行科學化管理。

3.1 BIM 技術模型構建的規(guī)則

建筑信息模型技術具有信息多元化的特點，該特點對實際地鐵建設提供信息的優(yōu)化處理技術，同時，它對每一個專業(yè)的信息構建都能進行全面的分析，并且對某一個專業(yè)中的特別構建也可以進行具體的信息性信息分析。該技術的具體應用會根據(jù)機械的零件性能和參數(shù)進行不同的操作，例如，在混凝土性能的不同表現(xiàn)上，它可以根據(jù)混凝土的不同強度進行不同的建筑模型構造。BIM技術還可以根據(jù)實際的地鐵機電安裝施工過程進行4D 模擬施工，每一個項目的地鐵機電安裝工程在進行之前都需要通過三維綜合模型構建分析才能確立施工設計方案。在通過實際的施工方案確立之后還要保證每一個構件在施工過程中都能保證科學化的利用，因此我們必須要通過BIM 技術構建地鐵工程建筑模型，這樣才能更直觀的觀察到整個地鐵機電安裝工程的每一個項目設計。工作人員在對整個地鐵機電安裝工程項目進站進行系統(tǒng)性的了解之后，才可以對每一個項目的具體信息進行有效的分析，從而才能保證在施工過程中，對每一個信息內容都可以進行合理的利用，除此之外，使用BIM 技術還可以在進行施工之前通過對仿真的地鐵機電安裝工程環(huán)境的觀察找出設計中的缺陷，進而在實際施工過程中對項目工程進行檢測，最后才能為地鐵機電安裝工程提供穩(wěn)定構建的依據(jù)。

目前在地鐵機電安裝工程中運用到的工程模型主要有建筑模型，結構模型和管線模型，這幾種模型的同時使用可以利用軟件來對環(huán)境進行合理的檢測，將不僅可以防止專業(yè)之間出現(xiàn)沖突和碰撞，還保障了地鐵機電安裝工程的穩(wěn)定性。利用3D 行進行動態(tài)化的施工場地模擬，以及4D 模擬可視化空間進而對空間中存在的沖突進行分析，為實際的施工環(huán)境提供了合理規(guī)劃的依據(jù)。利用技術為施工環(huán)境的合理規(guī)劃之后仍然要對安全區(qū)域進行分析，也就是在施工期間，工作人員需要對現(xiàn)場的施工情況進行持續(xù)性的檢測，并且對每一個施工的工序和安全等級進行分段檢測和分析。地鐵工程中的基坑開挖必須要保證其工程的穩(wěn)定性，因為基坑的穩(wěn)定影響著整個工程的安全是否能得到保證，因此，在整個工程施工的過程中，必須要時刻注意地表沉降狀況和管線沉降狀況。

3.2 地鐵機電安裝中的管線設計碰撞檢測

管線設計碰撞檢測的時候需要注意兩個方面，第一個方面：對工程專業(yè)與專業(yè)治療碰撞現(xiàn)象是不是合理的，主要是地鐵工程施工圖紙設計以及工程施工的過程中，降低地鐵建筑和不同專業(yè)與專業(yè)之間管線排布是否合理化。管線排布并不能在地鐵圖紙設計中得到體現(xiàn)，所以，在地鐵工程圖紙設計的過程中，工程施工企業(yè)應該根據(jù)設計圖紙制作出三維模型，只有這樣，才能讓地鐵管線布設的更完美。第二個方面：管線設計方面跟建筑工程施工碰撞檢測的不合理化會提升地鐵工程施工的風險，所以如果發(fā)現(xiàn)不合理現(xiàn)象我們應該及時的對其進行處理。

3.3 以圖像形式展現(xiàn)機電安裝狀態(tài)

BIM 技術的運用會將施工的不可視狀態(tài)向可視化狀態(tài)的轉變，這種形勢下可以清楚地看到管線設計有哪些地方不合理，并對不合理的地方進行修改。運用Navis works Manage 把水、電、風的圖紙進行整合，然后運用信息處理工具對模型進行探究，檢查管線拼接、碰撞之間是否有問題，然后根據(jù)處理結果對施工圖紙進行修復。防止因為圖紙設計問題導致第二次施工，同時還應該在地鐵工程施工的過程中再優(yōu)化圖紙。根據(jù)已經(jīng)設計好的圖紙進行支吊架綜合模型的創(chuàng)建，為了提升地鐵現(xiàn)場施工中施工場地的合理運用，需要對其進行可視化模擬施工，根據(jù)支吊架的管線設計方案進行規(guī)格和大小的調整。

3.4 實現(xiàn)對工程施工的科學管理

機電系統(tǒng)安裝非常重要，之前的安裝工程只對工期進行控制完成項目的統(tǒng)計和分析，而后在對工程目標進行分析與調整，然后在進行設計方案的設計，這種形式下的工程圖紙設計是不具備完整性?？墒?，如果在地鐵機電工程中運用了BIM 技術可以彌補這個缺點，BIM 技術可以將整個工程運用三維模型的形式展現(xiàn)在人們眼前，而后需要根據(jù)三維模型中的具體情況進行模擬現(xiàn)場施工。與此同時，我們還應該對工程的方案編制的氣候需要考慮工程圖紙設計以及施工原材料的市場行情，然后對工程預算進行核算，為了控制地鐵工程的成本，需要控制與規(guī)劃。不僅如此，BIM 技術的運用還可以對工程模型和構建信息進行分析，從而計算出工程的具體成本，從而有效的控制工程資金，使工程結算過程更合理。

3.5 對系統(tǒng)進行平衡校核處理

在工程施工的過程中，我的應該沒有進行系統(tǒng)平衡校核等工作，進行多元化管理機智的創(chuàng)建。第一，創(chuàng)建三維模型，并運用先進的管理軟件對地鐵機電工程施工設備和零件進行模擬，根據(jù)模擬得出的數(shù)據(jù)以及要求進行處理，從而提升三維弄數(shù)據(jù)的完整性。不僅如此，還應該根據(jù)三維模型的具體要求將工程項目放到類似的模型中，對兩個模型中管線安裝出現(xiàn)的問題獵鷹檢查組解決。針對BIM 三維模型技術來看，我們需要根據(jù)真實情況來不斷的完善數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)建更先進的管控機制，數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中，如果遇到碰撞問題也貴很好的解決，使工程達到預期的目標。第二，地鐵機電安裝施工中貫穿了BIM 技術后，我們在校驗的時候，必須做好指導、核對以及追蹤工作。在地鐵機電工程安裝的過程中需要進行BIM 技術與3D 施工圖紙的現(xiàn)場指導，轉變之前的工作形式，提升工程質量。在工程施工現(xiàn)場核對的時候，要根據(jù)實際的施工標準發(fā)現(xiàn)不足之處，然后運用科學合理的手段進行問題的彌補。在追蹤工作中，需要運用系統(tǒng)通信技術、BIM 三維建模技術全球定位技術以及激光掃描技術，這些技術的運用主要是提升數(shù)據(jù)的完整性與準確度，提升地鐵機電安裝工程技術的整體效果。

3.6 優(yōu)化預制加工管理

為了提升地鐵機電工程施工中施工設施設備的準確度和可靠性，在工程管理的時候，我們需要作用3D 機電深化設計的手段，運用BIM 技術進行模型的創(chuàng)建，然后把機電相關專業(yè)的配件融合到模型中，從而提升數(shù)據(jù)的精準度，在進行管道橋搭建的時候會提升預制管件的深度和精準度，在實際工程施工與管理的同時應該對機電生產(chǎn)和安裝工作兩者分開進行。不僅如此，我們還應該優(yōu)化地鐵機電施工工作機制。BIM 技術的運用可以對繁瑣的施工工序簡單化，降低安全隱患，提升焊接技術。同時，我們還應該培養(yǎng)高素質人才，創(chuàng)建高素質隊伍，還需要對員工不定期的進行技能培訓，從而掌握更先進的施工方法，才能全身心地投入工作。

參 考 文 獻

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[3] 楊沖.BIM 技術在地鐵機電安裝施工中的運用[J]. 江西建材，2017（17）.