BIM技術在廣州南站地鐵機電安裝項目管理中的應用

陳偉強 朱永謙 趙何海 曹遠洋

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

關鍵詞：BIM技術 廣州南站地鐵 機電安裝 項目管理 應用

近年來，隨著我國軌道交通技術的不斷發(fā)展，越來越多的城市修建了地鐵。地鐵的運行速度快，節(jié)省時間，而且價格低廉，搭乘方便，運行平穩(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中，地鐵機電系統(tǒng)的安裝施工，是一項非常重要的內容，對于地鐵工程建成后的整體穩(wěn)定性，以及各種應用功能的正常發(fā)揮，都有著直接的影響。由于地鐵機電系統(tǒng)的設備和管線較多，施工比較復雜，而且地下空間狹小，導致施工的空間有限，這就對地鐵機電項目的安裝施工，提出了更高的要求。BIM技術作為一種新型的建筑信息化模型系統(tǒng)，應用比較廣泛，將其應用在地鐵機電安裝施工中，可以實現(xiàn)可視化的機電安裝設計。在機電安裝施工的過程中，各種施工的信息實現(xiàn)共享，可避免不同的工序之間發(fā)生沖突，提高地鐵機電安裝的質量，進而確保建成后地鐵整體運行的安全性、穩(wěn)定性[1]。

1 BIM技術及其特點

BIM（Buliding Infromation Modeling），即建筑信息化模型， BIM技術是一種數(shù)字化、信息化的建造技術。在工程項目施工中，通過錄入各種數(shù)據(jù)，利用計算機系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行分析、建模，可以得到設計圖紙，以及模擬現(xiàn)場施工效果的建筑模型。在建筑工程中應用BIM技術，可以對建筑工程項目的運營、施工建設以及規(guī)劃設計等各個施工環(huán)節(jié)的情況進行全面的優(yōu)化、整合，并進行仿真模擬，進而創(chuàng)建各種動態(tài)項目數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息的共享與管理，在建筑工程的整個施工管理進程中，大幅度降低施工風險，極大地提高建設效率[2]。

BIM技術的特點，主要表現(xiàn)在以下5個方面。

1.1直觀可視

BIM技術應用在建筑工程中，通過錄入各種數(shù)據(jù)，可以構造出建筑工程的設計圖紙，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，使建筑工程的設計、施工人員，可以直觀地對整個建筑工程的全景，進行細致的觀察、研究，通觀全局，考慮問題會更加周全，可以更加全面地了解整個建筑工程的設計思路，理解整個建筑工程的建設方案[3]。同時，將施工的過程中，可能遇到各種變化情況，利用動態(tài)模型的形式，直觀、形象、生動、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，進而避免出現(xiàn)返工。

1.2信息共享

BIM技術提供了一個可以信息交流的平臺，使參與建筑工程施工的各個部門，得到的建筑工程的各項信息是相同的，使全體施工人員實現(xiàn)信息共享，而且各個部門可以很方便、靈活地進行信息的交換，使建筑工程的建造過程更加的可視化、公開化，實現(xiàn)不同專業(yè)、各個層次的協(xié)調運作，使建筑工程各部門的進程一致，達到統(tǒng)一進度的效果[4]。

1.3節(jié)約成本

在建筑工程中運用BIM技術，通過BIM科學的運算體系，對建筑工程中所需的各項成本進行科學、細致的估算，在滿足建筑工程施工設計方案的前提下，進行各項資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)各項施工操作對于成本的把控，進而節(jié)約建筑工程的建設成本。

1.4加快進度

在建筑工程中運用BIM技術，可以根據(jù)施工方案的具體要求，合理調整施工進度，實現(xiàn)施工進度的全面協(xié)調、統(tǒng)一。利用BIM技術，還可以對建筑工程的建設思路，預先進行施工計劃的設想，通過排列、組合等方式，對于各種施工的工序，進行排列、組合，并輸入各種數(shù)據(jù)，然后根據(jù)BIM的效果，科學、合理地安排各項工序，使施工進度實現(xiàn)協(xié)調性、統(tǒng)一性，進而極大地提高整體施工的效率，節(jié)約工程建設的時間[5]。

1.5提高質量

利用BIM技術，提前設計建造的建筑，在施工建設的過程中，出現(xiàn)的問題很少，驗收質量較高，具有較高的驗收率、通過率。建筑工程施工的過程中，BIM技術還能夠有效完成碰撞檢測，進行安全性分析等，從根本上保證建筑工程各項施工操作的安全性、有效性，進而提高建筑工程的質量[6]。

2 BIM技術在廣州南站地鐵機電安裝項目管理中的應用

2.1優(yōu)化施工進度管理

由于廣州南站地鐵項目的建設工期較短，因此，機電安裝施工要做好施工進度的管理，最大限度地提高安裝效率。在廣州南站地鐵機電安裝施工中，應用BIM技術，進行三維建模，對廣州南站地鐵的設計方案進行虛擬建造，可以對地鐵的整體設計方案進行驗證，看其是否合理。同時，按照機電安裝現(xiàn)場可能發(fā)生的工作面，以及可能出現(xiàn)的碰撞點，對具體的安裝方案進行科學的調整。這樣原來需要實際改拆的工作，只需要在電腦上進行操作即可完成，不僅省時、省力，節(jié)約成本，避免安裝材料的浪費，還可以將調整后的方案，通過三維剖面圖，或者動態(tài)漫游等方式，直觀、生動、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，在保證施工質量的同時，加快施工進度，縮短工期，進而使施工進度管理得到優(yōu)化。廣州南站地鐵BIM技術三維建模如圖1所示。

2.2科學布置管線

由于廣州南站地鐵機電系統(tǒng)中包含大量的管線，在對這些管線進行布置的過程中，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技術進行碰撞檢測，以檢測不同專業(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技術可以建立三維空間模型，每條管線安裝施工的位置、標高、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，方便進行管線碰撞檢查。同時，還可以預測可能面臨的各種安全風險，進而及時地調整不科學、不安全的管線布置，進而提升地鐵機電管線安裝的安全性。此外，還可以極大地降低機電安裝的識圖誤差，提前檢查各種碰撞點，避免后期機電安裝施工中，相互出現(xiàn)沖突，提高地鐵機電管線排布的科學性[7]。利用BIM技術建立三維空間模型進行管線碰撞檢查如圖2所示。

2.3有效控制施工成本

廣州南站地鐵機電安裝施工中，運用BIM模型能夠全面分析地鐵機電安裝中所需的構件信息、模型參數(shù)，快速統(tǒng)計所需構件的數(shù)量，使漏算、少算、冒算、高估等問題得到有效的避免，提高機電安裝工作的效率。同時，BIM模型還可模擬機電安裝的施工現(xiàn)場，對施工現(xiàn)場的物流以及進場的物料數(shù)量進行科學、合理的控制，進而對安裝的成本進行有效控制。同時，可優(yōu)化機電安裝的圖紙設計，編制合理的施工成本預算，科學籌劃、統(tǒng)籌使用安裝施工的資金，進而使機電安裝的施工成本得到有效的控制[8]。

2.4極大提高施工質量和效率

廣州南站地鐵機電項目的施工中，水、電、暖、通信等各種管線錯綜復雜，各管路的走向密集交錯。在機電項目安裝施工的過程中，一旦各專業(yè)管路發(fā)生碰撞，會導致大面積的拆除、返工問題，嚴重的甚至導致要推翻整個施工方案，重新設計新方案。這樣不但會造成很大的人力和材料的浪費，而且可能會導致工期延誤。對此，廣州南站地鐵在機電項目安裝施工前，采用BIM技術，針對施工現(xiàn)場的結構，進行實地測量后，將機電各個專業(yè)的管路以及結構利用電腦整合在一個統(tǒng)一的平臺上，進行三維技術交底，有助于施工人員深刻理解施工方案，提高施工質量。對于施工現(xiàn)場的保溫層、工作面以及檢修面等，利用BIM技術，提前進行機電各專業(yè)間、結構間的碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)這些地方可能存在的碰撞、沖突，并采取相應的措施進行有效預防，進而減少安裝設計的變更，避免返工，提高施工效率[9]。采用BIM技術三維交底如圖3所示。

2.5 實現(xiàn)高效現(xiàn)場管理

在廣州南站地鐵機電安裝施工中，應用BIM技術，利用移動終端，例如智能手機或者平板電腦等，采集機電安裝施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場的各項數(shù)據(jù)資料，并與BIM模型進行即時關聯(lián)，方便施工中以及竣工后對各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計管理。應用BIM技術可以實現(xiàn)多人協(xié)同工作，讓計算機根據(jù)定制的計算規(guī)則，快速地處理、計算各組成構件的預算工程量，并考慮相互扣減以及空間位置的關系，極大地提高機電安裝的工作效率，實現(xiàn)高效的現(xiàn)場管理[10]。將BIM技術用于輔助廣州南站地鐵機電安裝施工現(xiàn)場的管理，提高了機電安裝現(xiàn)場管理的科技含量，克服了粗放式管理模式的弊端，使機電安裝項目管理更為精細化、科學化。此外，廣州南站地鐵機電安裝施工中，應用BIM技術還可對安裝需要的材料進行自動的分析統(tǒng)計，極大地減少安裝材料的浪費。

3結語

地鐵機電項目的安裝施工過程比較復雜，而BIM技術作為一種新型的建筑信息化模型系統(tǒng)，在地鐵機電安裝施工中，發(fā)揮著至關重要的作用，可以優(yōu)化施工進度管理，科學布置管線，有效控制施工成本，極大地提高施工效率，實現(xiàn)高效的現(xiàn)場管理，進而提升建成后地鐵整體運行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。

參考文獻

[1]呂慶，崔維久，于德湖，等.BIM融合信息技術在智慧工地中的應用研究[J].施工技術（中英文），2021，50（20）：5-11.

[2]彭程.BIM技術在機電施工管理過程中的應用分析[J].智能建筑與智慧城市，2021（11）：42-43.

[3]李惠銘.BIM技術在建筑機電安裝工程中的應用探討[J].中國設備工程，2021（8）：185-187.

[4]李祁東，解中鑫，畢煒，等.BIM技術在裝配式建筑機電安裝中的應用[J].建筑機械化，2020（10）：80-82.

[5]王肖穎，晉嘉玉，鄭遠財，等.BIM技術在機電安裝工程全生命周期的應用——以福建三峽海上風電產(chǎn)業(yè)園工程為例[J].武夷學院學報，2020（9）：33-37.

[6]趙欽，董福文，黑新宏，等.基于BIM的地鐵多專業(yè)協(xié)同設計流程再造[J].寧夏大學學報：自然科學版，2019（1）：74-79.

[7]劉斌.BIM技術在建筑機電安裝工程中的應用[J].工程技術研究，2019（8）：79-80.

[8]曹曉東.BIM技術在地鐵工程中的應用研究[J].港工技術，2020（S2）：43-48.

[9]徐興，楊亞松，劉志強，等.BIM技術在機電安裝中的應用[J].山西建筑，2022，48（1）：113-115.

[10]呼臘梅.BIM技術在鐵路站房運維風險分析中的應用[J].鐵路技術創(chuàng)新，2021（5）：127-132.