軌道交通機(jī)電安裝施工中BIM及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

裴俊

（太原軌道交通集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

軌道交通已經(jīng)成為當(dāng)前很多城市交通運輸體系中不容忽視的組成部分，為了有效確保軌道穩(wěn)定有序通行，積極關(guān)注軌道中的所有機(jī)電設(shè)備至關(guān)重要，一旦軌道機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問題，必然會嚴(yán)重影響到整體運行效果，甚至?xí)a(chǎn)生安全隱患?；诖耍槍壍罊C(jī)電設(shè)備安裝施工予以高度重視極為必要，除了要求確保相應(yīng)安裝施工人員具備較高的綜合素質(zhì)和能力外，往往還應(yīng)該從輔助技術(shù)和方法入手進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，BIM技術(shù)的應(yīng)用就可以表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，可以有效提升軌道機(jī)電安裝施工水平，成為當(dāng)前頗受關(guān)注的一類技術(shù)手段，對于研究領(lǐng)域來講具有非常高的研究意義和價值。

1 軌道交通機(jī)電設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

總的來講，軌道交通機(jī)電設(shè)備不僅是城市軌道運輸裝備的統(tǒng)稱，還是鐵路交通運輸裝備的統(tǒng)稱，其主要涵蓋了以下6個方面的內(nèi)容：①軌道運營管理。②牽引供電。③養(yǎng)路機(jī)械。④軌道交通通信信號。⑤安全保障。⑥機(jī)車車輛等。當(dāng)前我國屬于軌道交通建設(shè)世界最大市場之一，未來將致力于實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備國產(chǎn)化發(fā)展目標(biāo)，在自主知識產(chǎn)權(quán)助力下研發(fā)更新技術(shù)，助力軌道交通機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)。軌道交通機(jī)電設(shè)備制造業(yè)是提供優(yōu)質(zhì)裝備的“主力軍”，該市場進(jìn)入壁壘較高，相較于一般的機(jī)電設(shè)備制造業(yè)該市場競爭激烈，同時具有較高的資金壁壘及技術(shù)壁壘。為避免惡性競爭及資源浪費，當(dāng)前我國針對軌道交通機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)制造市場加強(qiáng)監(jiān)管，嚴(yán)格審查機(jī)電設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)、質(zhì)檢等各個環(huán)節(jié)并針對市場準(zhǔn)入制度予以完善根，據(jù)市場需求助推軌道交通機(jī)電設(shè)備革新。

2 BIM及關(guān)鍵技術(shù)在軌道機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)是現(xiàn)階段工程領(lǐng)域中比較受關(guān)注的一類技術(shù)手段，能夠靈活運用三維可視化模型參與工程項目，其相對于傳統(tǒng)的工程項目管理以及設(shè)計模式，確實表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠形成較為理想的全過程優(yōu)化效果，在保障工程項目規(guī)劃設(shè)計方案較為適宜合理的基礎(chǔ)上，也可以參與整個施工建設(shè)過程，促使其執(zhí)行更為規(guī)范有序，在保障施工質(zhì)量、優(yōu)化工程造價以及加快施工進(jìn)度方面發(fā)揮輔助效果。因此，當(dāng)前BIM技術(shù)在工程項目中的應(yīng)用越來越普遍，能夠較好實現(xiàn)對于工程項目建設(shè)人員以及管理人員的有力支持。具體到軌道機(jī)電安裝施工項目中，BIM技術(shù)的應(yīng)用同樣也能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用價值，與之前軌道機(jī)電安裝施工項目執(zhí)行模式相比，BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下兩點：①BIM技術(shù)的可視化特點較為鮮明，這也是該技術(shù)有別于以往二維平面輔助技術(shù)的突出優(yōu)勢，無論是設(shè)計人員、安裝技術(shù)人員，還是管理人員，都可以依托該功能特點，更為便捷執(zhí)行自身任務(wù)，不容易出現(xiàn)嚴(yán)重偏差問題，明顯降低了工作難度。②BIM技術(shù)的應(yīng)用還能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)化效果，尤其是在質(zhì)量保障以及安全防控上，該技術(shù)可以在全過程中形成較為理想的輔助效果，對于各個常見的隱患和問題予以及時處理，確保軌道機(jī)電安裝施工項目得以優(yōu)化落實[1]。

3 BIM及關(guān)鍵技術(shù)在軌道機(jī)電設(shè)備安裝工程中的應(yīng)用

對于城市軌道交通建設(shè)工程來說，在工程實施的過程當(dāng)中，其中大型的機(jī)電設(shè)備安裝是一個非常重要的工程，而且包含了特別多的技術(shù)，相對來說要求的技術(shù)難度也更高一點。因此，采用全新的技術(shù)就能夠讓整個安裝工程實施的時候更為輕松，更為簡單，應(yīng)用比較廣泛。

3.1 車輛通風(fēng)設(shè)備安裝的應(yīng)用

城市軌道交通建設(shè)包含了特別多方面，比如生活當(dāng)中常見的軌道，高鐵，動車等，這些都是城市軌道交通建設(shè)過程當(dāng)中常見的產(chǎn)品，而且在實施項目的時候非常重要就是通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的安裝。這其實是大型設(shè)備安裝當(dāng)中比較常見的一個板塊，無論是什么樣的城市軌道交通，都需要進(jìn)行相映的通風(fēng)處理。在通風(fēng)設(shè)備安裝的時候采用的BIM及關(guān)鍵技術(shù)也比較多，這其實是BIM及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用比較廣泛的一個方面。施工單位在選擇通風(fēng)設(shè)備安裝的時候，需要和現(xiàn)場的情況進(jìn)行核算，相關(guān)的技術(shù)人員一定要了解安裝現(xiàn)場的人相映條件是否滿足安裝的相關(guān)要求。這一部分工作主要是有相應(yīng)的技術(shù)人員和施工單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和收集，并且在選擇安裝材料的時候也需要進(jìn)行仔細(xì)的考慮，通風(fēng)設(shè)備的材料選擇以及材料的品牌需要進(jìn)行相映的了解，這也是BIM及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中新材料應(yīng)用的一個板塊。在選擇新材料的時候就應(yīng)該根據(jù)相映的技術(shù)要求選擇全新的材料，這樣在后續(xù)的安裝過程當(dāng)中也能夠選擇到比較高品質(zhì)的通風(fēng)設(shè)備產(chǎn)品。通風(fēng)設(shè)備其實在安裝的時候，對于技術(shù)沒有太高的要求，主要就是采用全新的安裝技術(shù)，采用全新的通風(fēng)設(shè)備材料，在施工安裝的時候能夠保證效率，而且在后期使用的時候也能夠有比較大的工作效率。一般情況來說，現(xiàn)在很多施工單位都會選擇雙面彩鋼復(fù)合風(fēng)管，這種風(fēng)管在市場當(dāng)中應(yīng)用的范圍比較廣泛，這也屬于新材料的一種應(yīng)用[2]。這種風(fēng)管主要的優(yōu)點包括了重量小，直接可以進(jìn)行拼裝，提高了拼裝的整體施工效率，而且還可以有保溫的作用在安裝的時候能夠省去特別多的安裝環(huán)節(jié)。這種材料的材質(zhì)風(fēng)管相對來說比較高強(qiáng)度，所以在后期使用的時候也不容易破壞?？偟脕碚f，在大學(xué)設(shè)備安裝的時候還是有特別多的新技術(shù)使用，其中新材料的技術(shù)使用就是非常重要的應(yīng)用體現(xiàn)。

3.2 供水系統(tǒng)安裝的應(yīng)用

在城市軌道交通建設(shè)工程實施的時候，很多機(jī)電設(shè)備安裝工程包括了供水系統(tǒng)的安裝，這是常見的一個安裝系統(tǒng)，在安裝這些大型設(shè)備的時候，也會采用到相應(yīng)的BIM及關(guān)鍵技術(shù)。水是每一個機(jī)構(gòu)都會使用的物質(zhì)資源，而且人們的正常生活也離不開水資源，特別是現(xiàn)在人們的生活質(zhì)量逐漸的提升，現(xiàn)在有很多人對于水資源的質(zhì)量要求越來越高，而且對于水需求也會有更多的方面。

在大型設(shè)備安裝工程的時候，選擇供水系統(tǒng)的時候就應(yīng)該考慮這些方面，采用全新的供水技術(shù)就能夠減少水資源的問題，還能夠保證優(yōu)質(zhì)的水資源供應(yīng)。很多軌道交通建設(shè)工程在安裝水資源管道的時候，可能采用的管道都是不銹鋼管，這種鋼管能夠保證水資源的安全可靠性，還能夠在供水系統(tǒng)安裝的時候采用凈化系統(tǒng)。這種全新的凈化技術(shù)也是應(yīng)用比較廣泛的一個方面，通過這種供水技術(shù)，能夠減少水資源的污染，而且這種方式還能夠達(dá)到環(huán)保的效果。

不銹鋼管在安裝使用的過程當(dāng)中相對來說比較經(jīng)濟(jì)，比較便宜，對于公司來說也能夠減少成本的投入，還能夠在保證人們正常用水需求的基礎(chǔ)之上，給公司帶來更高的效益。采用的卡壓式連接，這種連接方式相對來說比較簡單，比較環(huán)保，這種是新技術(shù)的應(yīng)用。體現(xiàn)的優(yōu)勢之處就比較多，而且在通過這樣的鋼管連接方式基礎(chǔ)之上，水資源供應(yīng)的時候不容易產(chǎn)生污染物，而且在使用的過程當(dāng)中比較簡單，連接的時候比較方便，對于相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行大學(xué)設(shè)備安裝的時候顯得比較輕松一點，也減少了工作的壓力。

這種技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)讓整個供水系統(tǒng)環(huán)節(jié)使用的時間比較長，供水的質(zhì)量比較好，能夠滿足更多人的用水需求，滿足更多人的用水安全作業(yè)，能夠減少施工項目在大型設(shè)備安裝的時候的成本投入?？偟貋碚f，供水系統(tǒng)的全面BIM及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用體現(xiàn)的方面比較多，應(yīng)用的效果也比較好。

3.3 冷凝技術(shù)的安裝應(yīng)用

大型設(shè)備的安裝過程當(dāng)中采用的BIM及關(guān)鍵技術(shù)，其中一個比較重要的應(yīng)用體現(xiàn)就是新技術(shù)。在大型設(shè)備安裝的過程當(dāng)中比較重要的一種新技術(shù)體現(xiàn)就是冷凝技術(shù)，冷凝技術(shù)包含了特別多的方面的技術(shù)應(yīng)用。主要就是通過降低溫度這樣的方式，在安裝的時候，能夠順利安裝設(shè)備，因為在降低溫度的時候，通過了冷凝這樣的方式就會散發(fā)出一定的熱量，而且在冷凝的時候也包含了特別多形式不同形式。在大型設(shè)備安裝的時候起到的作用也都是有著一定的差別，通過傳遞能量，通過了冷凝通過降溫等等這樣的方式在傳遞熱量的過程當(dāng)中能夠讓大型設(shè)備安裝的時候比較容易。這種方式能夠有效的減少能耗，在安裝的時候也能夠節(jié)約特別多的成本[3]。主要是因為現(xiàn)在的能力技術(shù)使用比較先進(jìn)，在應(yīng)用的過程當(dāng)中技術(shù)水平比較高，通過這種方式就能夠進(jìn)一步的減少安裝施工過程當(dāng)中的投入。

比如在集成冷站系統(tǒng)的安裝應(yīng)用就采用了這種相關(guān)的新技術(shù)，這也是非常重要的一個體現(xiàn)?，F(xiàn)在很多建筑企業(yè)都開始采用了BIM技術(shù)，在采用3D建模的時候就能夠把相關(guān)的工程有一個全面的了解。特別是有些大型設(shè)備系統(tǒng)安裝的時候，對于并建模技術(shù)的要求更高，在建模的時候應(yīng)該有一個全面的認(rèn)識，而且也能夠讓更多的工作人員從建模的基礎(chǔ)之上，對于工程項目安裝有一個全面的了解，達(dá)到優(yōu)化升級的效果，利用計算機(jī)軟件進(jìn)行相關(guān)的工程項目建設(shè)實施能夠很高效率的提高生產(chǎn)工作，能夠進(jìn)行全面的優(yōu)化改造，提高設(shè)備安裝過程當(dāng)中的安裝效率。

特別是在集成冷站系統(tǒng)安裝應(yīng)用的時候，采用全新的冷凝技術(shù)，這種新技術(shù)能夠提高效率的同時還能夠減少成本，對于軌道交通建設(shè)工程來說有著全面的實施現(xiàn)實意義。在采用并技術(shù)的基礎(chǔ)之上可以進(jìn)行全面的預(yù)估工作，對于產(chǎn)品有一個全面的了解之后，可以采用合理的方法進(jìn)行現(xiàn)場的拼接安裝，這是大型設(shè)備安裝過程當(dāng)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，有很多大型設(shè)備安裝的時候就是因為安裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，相關(guān)的技術(shù)人員和工作人員沒有進(jìn)行全面的了解，可能在安裝的過程當(dāng)中就會投入更多的造價成本，這是一個非常重要的問題。

3.4 車輛建設(shè)BIM技術(shù)的應(yīng)用

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在建筑行業(yè)采用的新技術(shù)也比較多，很多建筑行業(yè)采用的技術(shù)在實施工程項目的時候都起到了關(guān)鍵的核心作用。其中非常重要的一個技術(shù)就是BIM技術(shù)，這個技術(shù)主要是在建模的基礎(chǔ)之上，能夠通過這樣的方式對于工程有一個全面的了解，現(xiàn)在很多大型設(shè)備安裝的時候都存在一定的問題，而且設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)相對來說比較復(fù)雜。

如果在安裝的時候采用的技術(shù)比較落后，在安裝的時候，某一個環(huán)節(jié)把控出現(xiàn)了問題，很容易導(dǎo)致后期的質(zhì)量問題。城市軌道交通相對來說是一個高質(zhì)量要求的工程，而且在建設(shè)城市軌道交通的時候也需要采用全新的BIM及關(guān)鍵技術(shù)。BIM技術(shù)的應(yīng)用包含了特別多的方面，現(xiàn)在有很多企業(yè)都開始重點關(guān)注這個方面的內(nèi)容，也開始培養(yǎng)BIM技術(shù)的人才，在BIM上面投入的資金成本比較多[4]。

這種3D建模的方式確實能夠把相關(guān)的模型融合在一起，通過不同模型之間的體現(xiàn)，通過模型的構(gòu)建，讓整個工程項目清晰地展示在相關(guān)技術(shù)人員的面前，通過這樣的慌方式確實能夠減少在生產(chǎn)過程當(dāng)中的相關(guān)問題。這種全新的技術(shù)能夠讓更多的技術(shù)人員對于安裝環(huán)節(jié)，安裝流程有一個全面的認(rèn)識，第一步該做什么，第二步該做什么等這樣的方式通過并的體現(xiàn)，就能夠讓整個施工整個安裝整個工作節(jié)省更多的時間，而且安裝的效率會更快，安裝的質(zhì)量會更高。這種技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)也是現(xiàn)在科技發(fā)展的一個重要的體現(xiàn)。

3.5 節(jié)能技術(shù)在軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.5.1 照明節(jié)能技術(shù)

照明節(jié)能技術(shù)在軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)中的前期應(yīng)用依據(jù)就是通過電負(fù)荷的分布規(guī)律來達(dá)到合理設(shè)置配電室的作用，這一技術(shù)的主要應(yīng)用目的就是減少線路的整體損耗。對于照明供電回路來講必須要對其進(jìn)行合理的劃分，結(jié)合整體的客流量設(shè)計出合理的投切照明回路，并以此為基礎(chǔ)選用最合理的節(jié)能照明設(shè)備。例如，在軌道交通的公共區(qū)域內(nèi)可以設(shè)置節(jié)能型的熒光燈，在車輛段的較大空間中可以設(shè)置上相應(yīng)的金屬鹵化物或者其他的節(jié)能型照明光源；在站廳以及進(jìn)出口位置設(shè)置相應(yīng)的廣告燈箱，當(dāng)然，設(shè)置人員必須要對廣告燈箱所對公共區(qū)域區(qū)域照明造成的影響進(jìn)行全面的思考，將照明燈具的數(shù)量控制在最少范圍內(nèi)，當(dāng)列車停運后要對廣告燈箱進(jìn)行關(guān)閉，以便達(dá)到節(jié)約能耗的作用。在使用照明裝置的同時安裝電子鎮(zhèn)流器，解決傳統(tǒng)照明裝置功率因數(shù)低、功率損耗大、維系較為困難等問題。在軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)中使用LED照明裝置，發(fā)揮該照明設(shè)備能耗低、高效光、免維護(hù)、易控制、壽命長等優(yōu)勢，同時還可利用LED燈美化環(huán)境[5]。

3.5.2 復(fù)合屏蔽門技術(shù)

屏蔽門在軌道交通運輸中屬于重要的組成部分，具有自動、安全、穩(wěn)定等特點，可降低軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)用電負(fù)荷，例如在復(fù)合屏蔽門的上端設(shè)置控風(fēng)閥通風(fēng)口，能在軌道交通運輸系統(tǒng)中引入自然風(fēng)，有效控制空調(diào)負(fù)荷并減少通風(fēng)能耗，在設(shè)計通風(fēng)口時需考慮結(jié)構(gòu)荷載、密封效果等因素。復(fù)合屏蔽門的突出特點是功能性強(qiáng)，在軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)水平不斷提升的背景下將凸顯其復(fù)合性，與照明能耗、人流量等數(shù)據(jù)的整合關(guān)聯(lián)在一起，為該系統(tǒng)能耗控制提供復(fù)合型信息，使軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能管控更具綜合性及實效性。

3.5.3 環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

①軌道交通機(jī)電設(shè)備運輸系統(tǒng)可配置多聯(lián)機(jī)，依據(jù)節(jié)能需要靈活匹配電容量，具有系統(tǒng)設(shè)計簡單、無技術(shù)壁壘等特點，可解決系統(tǒng)季節(jié)性能耗超標(biāo)的問題，可優(yōu)化系統(tǒng)能源調(diào)配效果，聯(lián)合運用冷卻塔供冷技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。②改進(jìn)環(huán)控系統(tǒng)運行模式，利用水系統(tǒng)完成能源調(diào)節(jié)任務(wù)，通過冷卻水、冷凍水流量雙變解決水體運輸能耗問題，用變水溫調(diào)節(jié)模式取代單一的水系統(tǒng)，使機(jī)組整體可以節(jié)約能耗。③加大環(huán)控系統(tǒng)能耗監(jiān)控力度，在局部監(jiān)控的同時增強(qiáng)能耗監(jiān)控關(guān)聯(lián)性，從一體化的角度切入根據(jù)監(jiān)控結(jié)果改進(jìn)系統(tǒng)，推行針對性、整體性兼具的節(jié)能策略，提升環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能水平。

3.5.4 “互聯(lián)網(wǎng)+”節(jié)能技術(shù)

信息時代軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展離不開軟硬件及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，旨在共享節(jié)能數(shù)據(jù)，賦予各系統(tǒng)聯(lián)動性，打造集成化的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用體系，這就需要軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能有效運用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，例如在將傳感器敷設(shè)在機(jī)電設(shè)備所處系統(tǒng)的前提下利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，搜集、存儲、挖掘有關(guān)系統(tǒng)節(jié)能數(shù)據(jù)的內(nèi)在價值，總結(jié)以往的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，關(guān)注有關(guān)設(shè)備實際的能耗，預(yù)測系統(tǒng)能耗趨勢，使軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用有據(jù)可依，以免技術(shù)與現(xiàn)實不符[6]。新時代節(jié)能數(shù)據(jù)屬于軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)優(yōu)化升級的寶貴資源，除通過挖掘數(shù)據(jù)價值加強(qiáng)管控外，還可利用數(shù)據(jù)創(chuàng)設(shè)節(jié)能評價模型及能耗風(fēng)控模型，旨在利用計算機(jī)技術(shù)分析現(xiàn)階段軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)劣，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)該系統(tǒng)，從能耗管理、設(shè)備運維、線路設(shè)計等方面著手完善該系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用體系。

4 結(jié)語

總體來說，在城市軌道交通工程建設(shè)實施的過程當(dāng)中，其中大型設(shè)備的安裝是非常重要的一個環(huán)節(jié)。大型設(shè)備的安裝包含了特別多設(shè)備，特別多系統(tǒng)的安裝。在安裝的時候采用全新的BIM及關(guān)鍵技術(shù)，確實能夠減少施工過程當(dāng)中的相關(guān)問題，而且現(xiàn)在的技術(shù)包含了特別多方面。在安裝的時候，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該多學(xué)習(xí)，相關(guān)的企業(yè)單位也應(yīng)該引起重視，培養(yǎng)更多的人才，進(jìn)一步推進(jìn)大型設(shè)備的安裝工作，給也帶來更高的效益，給城市帶來更便捷的交通。