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bim 技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝篇1

伴隨經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展與城市化進(jìn)程的深入，城市交通擁堵問(wèn)題也不斷地惡化升級(jí)，且城市建設(shè)用地逐年減少，開發(fā)城市地下空間拓展地下軌道交通便成了緩解城市交通擁堵的途徑之一。當(dāng)前，城市地下軌道交通的迅速發(fā)展及應(yīng)用，給市民的出行和生活帶來(lái)了便利，有效緩解了城市交通壓力。然而，城市地下軌道交通工程建設(shè)的系統(tǒng)性、施工環(huán)境的特殊性、施工要求的嚴(yán)苛性，給城市地下軌道交通的建設(shè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。此種狀況，在機(jī)電安裝工程施工階段表現(xiàn)更甚，不僅表現(xiàn)出施工的系統(tǒng)性、復(fù)雜性和專業(yè)性，而且施工空間受限，施工環(huán)境亦為艱苦，針對(duì)這些異常的施工條件，如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)，有效地降低施工難度提升施工質(zhì)量與施工效率，已成為地鐵機(jī)電安裝施工人員亟待解決的問(wèn)題之一［1，2］。鑒于此，本文以重慶軌道交通環(huán)線一期某地鐵車站機(jī)電安裝工程為依托，分析探討B(tài)IM技術(shù)在機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用。

1BIM技術(shù)概述

BIM是英文BuildingInformationModeling的縮寫，譯為“建筑信息模型”，此概念源于ChuckEastman博士的一個(gè)理念，即:建筑信息模型涵蓋工程的所有專業(yè)信息、功能與性能要求等信息，把工程從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)管理的全壽命周期內(nèi)所有工程相關(guān)信息全部整合到模型。BIM技術(shù)是一種多維度(空間、時(shí)間、成本、安全等)模型信息集成技術(shù)［4］，在工程項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)，BIM技術(shù)授權(quán)許可包括政府主管部門、業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)維等在內(nèi)的工程項(xiàng)目參與方對(duì)模型進(jìn)行操作(包括提取運(yùn)用、添加、修改完善模型信息與信息模型)，革新了相關(guān)從業(yè)人員憑借以文字、平面圖形符號(hào)為信息載體的圖紙進(jìn)行工程建設(shè)與運(yùn)維管理的工作方式，以此減少設(shè)計(jì)、施工錯(cuò)誤，達(dá)到降低施工風(fēng)險(xiǎn)、提升工作效率、提高工程產(chǎn)品質(zhì)量的目的。因此，BIM技術(shù)大致可以概括為:BIM技術(shù)是以集成了各種工程數(shù)據(jù)信息的三維數(shù)字模型為基礎(chǔ)，對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)體及其功能特性的數(shù)字化展示;BIM技術(shù)可以將處在工程建設(shè)不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，并具有自動(dòng)完成計(jì)算、查詢、組合與拆分?jǐn)?shù)據(jù)等功能，給工程項(xiàng)目各參與方作業(yè)、管理提供極大便利;工程數(shù)據(jù)源的單一性是BIM的特性之一，使得分布式、異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的一致性問(wèn)題得以解決;BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)創(chuàng)建、管理、共享功能，也為工程建設(shè)管理提供了便利。

2BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用

2．1工程概況

重慶市軌道交通環(huán)線一期某地鐵車站機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)整體項(xiàng)目范圍為:供電設(shè)備(含電力監(jiān)控)、供電線路、通信、綜合監(jiān)控、自動(dòng)售票、站臺(tái)門、電扶梯、車場(chǎng)設(shè)備、環(huán)控、低壓配電、給排水等設(shè)備集成采購(gòu)及安裝和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試工作。根據(jù)建設(shè)單位給定的施工圖紙，依據(jù)圖紙的工程數(shù)據(jù)信息，對(duì)整個(gè)風(fēng)水電安裝施工部分創(chuàng)建BIM模型，見圖1。

2．2BIM技術(shù)的應(yīng)用

2．2．1基于BIM技術(shù)的信息資源共享

地鐵機(jī)電安裝工程施工需要施工單位、供電單位、電梯安裝單位等多個(gè)項(xiàng)目參建方進(jìn)行有效配合，若按傳統(tǒng)的工程施工管理模式，在施工信息量大而分散的條件下，容易形成工程數(shù)據(jù)信息孤島而造成信息不能在項(xiàng)目參建各方之間流動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)電安裝工程施工資源和信息的利用，從而造成質(zhì)量缺陷、進(jìn)度滯后以及成本增加，如圖2a)所示［5，6］。根據(jù)前面對(duì)BIM技術(shù)的簡(jiǎn)要概述，BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程項(xiàng)目參與各方在同一平臺(tái)參與工程施工的管理功能，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)共享，從而可以有效提升工程項(xiàng)目各參與單位之間的配合度和默契度，確保工程信息資源得到充分利用，提高從業(yè)人員的工作效率和提升工程產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，如圖2b)所示。此外，在工程施工前進(jìn)行施工模擬，如果發(fā)生信息資源碰撞，各專業(yè)從業(yè)人員可以在統(tǒng)一模型標(biāo)準(zhǔn)下，共同擬定科學(xué)、合理的施工策略，對(duì)工程施工各環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到降低信息資源碰撞對(duì)地鐵機(jī)電安裝施工影響的目的，確保工程施工的順利進(jìn)行。

2．2．2基于BIM技術(shù)的可視化展示

根據(jù)各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙數(shù)字信息創(chuàng)建的BIM模型，可以全面系統(tǒng)的展示機(jī)電工程安裝工程的各個(gè)細(xì)部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，并在安裝施工前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題。進(jìn)行安裝施工前，各BIM專業(yè)技術(shù)人員必須以風(fēng)、水、電、土建等施工圖紙，創(chuàng)建滿足施工要求精度的整體系統(tǒng)仿真數(shù)字模型，利用BIM軟件系統(tǒng)對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行管線錯(cuò)、漏、碰、缺以及綜合結(jié)構(gòu)預(yù)留洞的檢查，然后導(dǎo)出檢測(cè)出的碰撞檢查報(bào)告和方案改進(jìn)優(yōu)化的建議等［7］。這樣，可以防止施工階段發(fā)生管線碰撞問(wèn)題，避免發(fā)生工程變更，提升安裝質(zhì)量和安裝效率，如圖3，圖4所示。同時(shí)，可視化展示以及施工模擬的應(yīng)用，可使工程技術(shù)交底更清晰直觀，對(duì)施工質(zhì)量的提高發(fā)揮重要作用，見圖5。

2．2．3基于BIM技術(shù)的管線優(yōu)化布置

地鐵車站機(jī)電安裝工程施工，作業(yè)人員將面臨復(fù)雜的管線。為避免管線布置施工過(guò)程中出現(xiàn)不同管線間的相互交叉問(wèn)題，施工人員可借助BIM技術(shù)進(jìn)行管線碰撞檢測(cè)，通過(guò)建立不同專業(yè)管線三維模型的方式，對(duì)管線發(fā)生碰撞或交叉的情況進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)可進(jìn)行施工空間充足情況等相關(guān)信息的檢測(cè)［8，9］，構(gòu)建管道三維模型后，施工人員可以直觀、清晰地觀察到不同管線的空間布置情況，進(jìn)而對(duì)不同專業(yè)管線間的距離進(jìn)行評(píng)估，并以此為基準(zhǔn)及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的施工調(diào)整，避免發(fā)生管線布置錯(cuò)誤、不合理等問(wèn)題，綜合提高工程施工質(zhì)量和施工效率，如圖6所示。

2．2．4基于BIM技術(shù)的施工進(jìn)度控制

按傳統(tǒng)方式編制施工進(jìn)度計(jì)劃，其首要任務(wù)是建立工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)，再確定各作業(yè)任務(wù)之間的邏輯關(guān)系(工藝邏輯、組織邏輯)，并估算各作業(yè)任務(wù)的工期。同樣，基于BIM技術(shù)的施工進(jìn)度安排，首要任務(wù)依然是運(yùn)用相關(guān)軟件與系統(tǒng)完成工作任務(wù)結(jié)構(gòu)的分解，其次將作業(yè)任務(wù)的進(jìn)度、資源等信息與三維模型圖元關(guān)聯(lián)，以完成BIM技術(shù)下進(jìn)度計(jì)劃(4D)的制定，其編制流程如圖7所示。由于地鐵機(jī)電安裝施工技術(shù)、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，且空間受限，如果按照傳統(tǒng)模式對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行管控，容易造成工期延誤、成本增加。針對(duì)這一問(wèn)題，可借助BIM技術(shù)對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)管理，具體來(lái)說(shuō)，借助BIM技術(shù)進(jìn)行“先試后建”，利用BIM三維空間模型來(lái)展現(xiàn)整個(gè)機(jī)電安裝施工過(guò)程，并且模擬安裝施工現(xiàn)場(chǎng)，提高機(jī)電安裝施工進(jìn)度計(jì)劃編制的科學(xué)性和合理性。施工過(guò)程中施工單位可借助BIM技術(shù)對(duì)已完工程量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際完成情況、計(jì)劃完成工程情況，得到相應(yīng)的施工進(jìn)度實(shí)際偏差，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行制定糾偏方案或調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃(如圖8所示)，可幫助施工單位有效提高施工效率及經(jīng)濟(jì)效益［10］?；贐IM技術(shù)的施工進(jìn)度計(jì)劃與管理的實(shí)現(xiàn)如圖9所示，圖9中左側(cè)字段為NavisworksManagement軟件系統(tǒng)中工程構(gòu)件，圖9中右側(cè)為Project軟件系統(tǒng)中的外部字段，選取同步ID匹配相應(yīng)構(gòu)件，以此實(shí)現(xiàn)3D信息和進(jìn)度信息的關(guān)聯(lián)。

2．2．5基于BIM技術(shù)的資源計(jì)劃與成本控制

資源及成本計(jì)劃控制是工程項(xiàng)目管理不可或缺的組成部分。建立融入進(jìn)度信息、成本信息的三維模型是BIM技術(shù)成本控制的基礎(chǔ)(即BIM5D模型)。在施工準(zhǔn)備階段，能夠通過(guò)5D模型快速提取資源的需用量，以此做好勞務(wù)力、材料、設(shè)備需求計(jì)劃，進(jìn)一步形成成本計(jì)劃［11］;在施工階段，依據(jù)5D模型提取的資源需用量，作為資源采購(gòu)、進(jìn)場(chǎng)的依據(jù)，可以有效避免材料設(shè)備、資源積壓與超支，勞動(dòng)力的窩工與短缺;在計(jì)量計(jì)價(jià)時(shí)，利用5D模型計(jì)算得到的工程量并與相關(guān)參與方進(jìn)行核算，可以提高計(jì)量與計(jì)價(jià)的工作效率［12］，施工過(guò)程中，將工程實(shí)際成本與預(yù)算成本、合同收入進(jìn)行對(duì)比分析，可以快速獲得盈虧數(shù)據(jù)，針對(duì)超支的情況分析原因，并制定有針對(duì)性的措施對(duì)超支進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)成本動(dòng)態(tài)管理的目標(biāo)。

3結(jié)語(yǔ)

BIM新技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及其應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了平面向三維空間模型、到四維施工模擬、再到五維成本管控的工程項(xiàng)目管理模式的大變革，幫助工程項(xiàng)目建設(shè)與管理從業(yè)人員解決了施工階段中發(fā)生的較為復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段建設(shè)項(xiàng)目管理技術(shù)的發(fā)展起著積極的推動(dòng)作用。地鐵機(jī)電安裝工程涉及建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、電氣、給排水等專業(yè)，表現(xiàn)出施工專業(yè)繁雜、管理面廣的特征，給項(xiàng)目管理帶來(lái)了較大困難，有效地利用BIM技術(shù)，不僅可以很好地指導(dǎo)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，而且能夠?qū)κ┕みM(jìn)度、資源與成本進(jìn)行有效地管控，從而能夠很好地提高施工作業(yè)效率與降低施工成本。

作者:呂友斌 周前國(guó) 王凱 單位:重慶機(jī)電控股集團(tuán)機(jī)電工程技術(shù)有限公司 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

BIM 技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝篇2

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市人口的增多，城市交通擁堵問(wèn)題不斷惡化，城市建設(shè)用地?cái)?shù)量逐年減少。地下空間的開發(fā)和地鐵交通的擴(kuò)大已經(jīng)成為緩解交通擁堵的重要方式。近年來(lái)，城市交通的快速發(fā)展和應(yīng)用方便了城市居民的工作和生活，緩解了城市交通的壓力。然而，城市地鐵交通項(xiàng)目的系統(tǒng)化建設(shè)、施工環(huán)境的特殊性和嚴(yán)格的施工要求對(duì)城市地鐵交通建設(shè)提出了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，種種嚴(yán)峻挑戰(zhàn)在機(jī)電設(shè)備項(xiàng)目施工階段更為明顯，除了施工過(guò)程的系統(tǒng)性、復(fù)雜性和專業(yè)性外，更有施工空間有限，施工環(huán)境困難等多種現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在這些施工環(huán)境下，如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)，有效降低施工難度，提高施工質(zhì)量和效率，是地鐵電力通道施工人員的當(dāng)務(wù)之急。

1BIM技術(shù)

1.1BIM技術(shù)含義

BIM技術(shù)是多維（空間、時(shí)間、成本、安全性等）模型信息集成技術(shù)。在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期中，BIM技術(shù)的批準(zhǔn)包括政府機(jī)構(gòu)，業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)督、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等。該作方法達(dá)到了減少設(shè)計(jì)和施工錯(cuò)誤，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，提高效率和提高工程產(chǎn)品質(zhì)量的目的。在掌握機(jī)電工程技術(shù)方面，合理正確應(yīng)用BIM等技術(shù)進(jìn)行有效的機(jī)電施工管理工作將對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝施工過(guò)程安全產(chǎn)生直接影響，因此，BIM技術(shù)是基于三維數(shù)字模型的工程項(xiàng)目實(shí)體的數(shù)字顯示，該模型集成了各種工程數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)可以有效連接工程建設(shè)不同階段的數(shù)據(jù)、流程和資源，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的計(jì)算、查詢、連接和拆分，為工程項(xiàng)目所有參與者的操作和管理提供了極大的方便。工程數(shù)據(jù)源的特殊性是BIM解決分布式數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)之間完整性問(wèn)題的特點(diǎn)之一。BIM技術(shù)允許實(shí)時(shí)創(chuàng)建、管理和共享數(shù)據(jù)信息，這對(duì)于工程建設(shè)管理也很有用。并依照安裝管道的實(shí)際管線長(zhǎng)度和施工維修單位預(yù)留場(chǎng)地空間的實(shí)際面積大小合理分配安裝施工維修場(chǎng)地，降低了與消防設(shè)施和其他附屬設(shè)備管道排水線之間直接發(fā)生管道位置變動(dòng)沖突的可能性。

1.2協(xié)同性特征

BIM技術(shù)的協(xié)同作用。對(duì)于地鐵機(jī)電設(shè)備施工的多個(gè)環(huán)節(jié)，相關(guān)部門必須協(xié)調(diào)施工過(guò)程。BIM連接了整個(gè)施工的全部?jī)?nèi)容，并且可以與多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)與協(xié)作。由于地鐵機(jī)電設(shè)備的安裝施工比其他結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，整個(gè)施工周期相較長(zhǎng)，一般結(jié)構(gòu)需要多種接觸與合作，有必要注意多種溝通方式，充分利用其協(xié)調(diào)性，促進(jìn)建設(shè)順利進(jìn)行。通過(guò)應(yīng)用和引入BIM技術(shù)，可以充分實(shí)現(xiàn)上述功能，可以將地鐵機(jī)電設(shè)備所需的數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確地提供給施工單位，可以實(shí)現(xiàn)信息共享，地鐵機(jī)電設(shè)備的施工質(zhì)量。

1.3模擬性

BIM技術(shù)的仿真功能是地鐵工程模型的仿真。同時(shí)，它僅模擬一些相關(guān)的工作。在運(yùn)行與地鐵項(xiàng)目相關(guān)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，利用BIM技術(shù)在施工階段提供各種疏散路線，還包括節(jié)能，傳熱等等許多其他環(huán)節(jié)。同時(shí)，為了在施工階段逐步實(shí)現(xiàn)4D仿真相關(guān)工作，應(yīng)充分利用BIM技術(shù)，這些模擬作業(yè)可以根據(jù)相關(guān)建筑組織設(shè)計(jì)的實(shí)際工作計(jì)劃來(lái)執(zhí)行。這樣可以根據(jù)實(shí)際情況有效制定最合理、最科學(xué)的施工方案，BIM技術(shù)可以有效執(zhí)行模擬步驟，例如在發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)模擬疏散群眾。

2地鐵機(jī)電工程施工管理中BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

（1）借助BIM技術(shù)，我們實(shí)現(xiàn)了提高地鐵機(jī)電工程施工現(xiàn)場(chǎng)空間管理橫向目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，相關(guān)管理員能夠使用BIM技術(shù)來(lái)分析地鐵機(jī)電工程的建筑空間和施工時(shí)間之間的關(guān)系，并創(chuàng)建動(dòng)態(tài)演示?？梢约涌斓罔F機(jī)電工程建設(shè)的進(jìn)度，因?yàn)樗軌蚋憬莸卦诂F(xiàn)場(chǎng)調(diào)整施工環(huán)節(jié)并有效執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)施工。（2）借助BIM技術(shù)，可以對(duì)地鐵機(jī)電工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，并且該仿真涵蓋了地鐵機(jī)電工程建設(shè)的全過(guò)程，有助于管理人員直觀地掌握地鐵機(jī)電工程建設(shè)的各種信息。對(duì)于管理人員來(lái)說(shuō)，管理地鐵機(jī)電工程的施工過(guò)程，結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，建立仿真模型，獲得可視化三維圖形。在這種情況下，工程人員可以使用項(xiàng)目站點(diǎn)的三維圖形對(duì)站點(diǎn)的建設(shè)進(jìn)行詳細(xì)分析，以便完整了解項(xiàng)目的具體建設(shè)情況。（3）BIM技術(shù)大大提高了施工圖的繪制效率。通過(guò)將2D模型和3D模型巧妙連接在一起，機(jī)電工程項(xiàng)目的建設(shè)便能夠順利進(jìn)行，總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)更改地鐵機(jī)電工程的二維結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)時(shí)，可以借助BIM技術(shù)更改相應(yīng)的三維模型，并自動(dòng)提供此設(shè)計(jì)更改。它減少了對(duì)傳統(tǒng)施工圖手工圖的需要，并且直接方便了地鐵機(jī)電工程的高效現(xiàn)場(chǎng)施工。換句話說(shuō)，在地鐵機(jī)電工程建設(shè)管理的支持下，BIM技術(shù)可以產(chǎn)生很多效益，直接保證了提升地鐵機(jī)電工程的整體質(zhì)量。（4）使用BIM技術(shù)解決管道維護(hù)空間問(wèn)題。地鐵站機(jī)電管線一般安裝在有綜合支撐的吊架上。有幾種類型的管道，它們布置得很緊密。如果在解決管道沖突時(shí)不能保證管道之間的維護(hù)空間，可能會(huì)導(dǎo)致操作和維護(hù)問(wèn)題。BIM技術(shù)信息可視化提供了一種直觀的方式來(lái)確定模型中緊密管道布置的維護(hù)空間是否滿足操作員在工作和維護(hù)期間的實(shí)際操作空間，可以及時(shí)調(diào)整不符合維護(hù)距離的管道，保證維護(hù)的操作空間，保持美觀的施工效果，防止不必要的返工。（5）實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。在充分采用BIM設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和合理分析多個(gè)工程項(xiàng)目之后，可以明顯看出，對(duì)于相對(duì)較多的工程建設(shè)項(xiàng)目而言，進(jìn)度控制是一個(gè)非常重要的影響因素。在這種實(shí)際情況下，有必要同時(shí)充分保證整個(gè)項(xiàng)目實(shí)際工程建設(shè)的施工進(jìn)度。在設(shè)計(jì)進(jìn)行整個(gè)相關(guān)工程設(shè)計(jì)時(shí)，使用BIM等技術(shù)可以顯示相關(guān)工程設(shè)計(jì)的三維施工仿真過(guò)程模型，并逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的三維仿真，充分驗(yàn)證了整個(gè)施工仿真過(guò)程的準(zhǔn)確合理性。

3BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用，取得了較為良好的成效，尤其是在建筑工程應(yīng)用中。通過(guò)構(gòu)建動(dòng)態(tài)仿真模型可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)管理，改善地鐵機(jī)電建設(shè)的質(zhì)量和效率，在促進(jìn)建設(shè)方面發(fā)揮了極大的積極作用。作者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要介紹了BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電工程施工管理中的具體應(yīng)用，具體如下。

3.1通過(guò)模擬施工現(xiàn)場(chǎng)保證施工進(jìn)度科學(xué)合理

在BIM技術(shù)的支持下，對(duì)地鐵機(jī)電工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，涵蓋地鐵機(jī)電工程建設(shè)的仿真全過(guò)程，使管理人員直觀地掌握地鐵機(jī)電工程建設(shè)的各種信息。管理人員管理地鐵機(jī)電工程的施工過(guò)程時(shí)，我們建立了一個(gè)與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況相對(duì)應(yīng)的仿真模型，并借助相關(guān)技術(shù)提供了可視化的三維圖形。在這種情況下，所涉及的技術(shù)人員可以使用項(xiàng)目站點(diǎn)的三維圖形對(duì)站點(diǎn)的建設(shè)進(jìn)行詳細(xì)分析，以充分了解項(xiàng)目的具體建設(shè)情況，并提供便利。為每個(gè)目標(biāo)建立并實(shí)施對(duì)策，這對(duì)于地鐵機(jī)電工程現(xiàn)場(chǎng)的施工很有幫助。充分發(fā)揮大型BIM科學(xué)技術(shù)的展示作用，利用大型BIM三維立體空間科學(xué)模型直觀展示現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際施工設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)機(jī)電施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行合理的施工模擬和設(shè)計(jì)安裝，進(jìn)一步確保工程科學(xué)性和技術(shù)合理性的不斷穩(wěn)步提高，機(jī)電設(shè)備安裝科學(xué)設(shè)計(jì)。在工程設(shè)計(jì)與民用電機(jī)設(shè)備安裝工程施工技術(shù)有關(guān)的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)市場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行詳細(xì)客觀的分析，確保電機(jī)安裝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的最優(yōu)化，使編制科學(xué)合理。

3.2實(shí)現(xiàn)資源共享

近些年來(lái)，各個(gè)地區(qū)的地鐵機(jī)電安裝項(xiàng)目都處于快速發(fā)展的重要時(shí)期，并且與地鐵機(jī)電的安裝和建造有關(guān)的要求也在增加。在地鐵機(jī)電設(shè)備的安裝和施工過(guò)程中，通常需要與多方力量的配合，例如建筑、供電、電梯安裝設(shè)備等。當(dāng)在使用地鐵機(jī)電的列車安裝和機(jī)械施工過(guò)程相關(guān)技術(shù)應(yīng)用中以及使用各種BIM信息技術(shù)時(shí)，模型中的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)一致，但是如果數(shù)據(jù)資源和技術(shù)信息之間可能存在較大沖突，我們可以與制定當(dāng)前模型的標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行施工相關(guān)策略使用模型時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀上的比較，在應(yīng)用BIM信息技術(shù)的積極作用下，通過(guò)不斷優(yōu)化機(jī)電地鐵安裝機(jī)械施工各個(gè)環(huán)節(jié)，與地鐵裝置電動(dòng)結(jié)構(gòu)過(guò)程相關(guān)的信息技術(shù)資源可以相互共享，電動(dòng)設(shè)計(jì)也相對(duì)合理和科學(xué)。

3.3基于BIM技術(shù)的信息資源共享

地鐵機(jī)電設(shè)備的工程建設(shè)需要電梯安裝單位和其他項(xiàng)目參與者的有效配合。在現(xiàn)有的工程施工管理模式下，在施工信息分散的情況下，很容易創(chuàng)建工程數(shù)據(jù)，由于信息在項(xiàng)目建設(shè)的各方之間不流通，因此產(chǎn)生了不利影響，資源和信息建設(shè)機(jī)電設(shè)備項(xiàng)目發(fā)生質(zhì)量缺陷，進(jìn)度延遲和成本增加。

3.4科學(xué)管理工程進(jìn)度、成本預(yù)算及工程結(jié)算

根據(jù)現(xiàn)有的管理模式，對(duì)地鐵機(jī)電工程建設(shè)管理過(guò)程中建設(shè)公司項(xiàng)目的綜合分析主要是基于跟蹤效果，因此，項(xiàng)目目的與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)度高度吻合并形成目標(biāo)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這種模式下的設(shè)計(jì)具有工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的完整性，雖然不能完全保證地鐵機(jī)電工程項(xiàng)目的有序進(jìn)行，但是支持BIM技術(shù)的應(yīng)用，因此可以通過(guò)三維模型動(dòng)態(tài)查看工程設(shè)計(jì)。據(jù)此，可以對(duì)地鐵的機(jī)電工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬和仿真，使工程施工更加科學(xué)合理。同時(shí)，在地鐵機(jī)電工程建設(shè)過(guò)程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用使管理人員可以直觀地了解模型的參數(shù)和組成信息，從而可以更有效地計(jì)算項(xiàng)目成本，為優(yōu)化分配提供依據(jù)。無(wú)論如何，都可以使地鐵機(jī)電工程的解決方案更加合理和科學(xué)。另外，BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電工程施工管理中的應(yīng)用，對(duì)項(xiàng)目的優(yōu)化和高質(zhì)量的完成非常有幫助，通過(guò)建立信息平臺(tái)可以保證施工企業(yè)之間的信息共享。

4結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代地鐵機(jī)電工程結(jié)構(gòu)的管理中。除了實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值最大化的目標(biāo)外，其更能夠?yàn)榈罔F機(jī)電建筑工程公司提供更大的經(jīng)濟(jì)效益保證。

作者:王冰 單位:中鐵十四局集團(tuán)電氣化工程有限公司

BIM 技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝篇3

0引言

隨著鐵路工程建設(shè)和信息數(shù)據(jù)網(wǎng)的結(jié)合發(fā)展，鐵路工程建設(shè)由信息化分散管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)統(tǒng)一的信息管理模式。傳統(tǒng)的分散管理模式導(dǎo)致了信息資源缺乏整合，呈碎片狀，系統(tǒng)內(nèi)部耦合不協(xié)調(diào)，鐵路工程建設(shè)信息交流難度大。為此，2005年原鐵道部發(fā)布了《鐵路信息化總體規(guī)劃》，明確指出鐵路信息共享平臺(tái)作為鐵路行業(yè)信息共享交換的樞紐，加強(qiáng)鐵路建設(shè)數(shù)據(jù)的集中規(guī)范管理、一體化，提高建設(shè)效益。

1機(jī)電安裝BIM云平臺(tái)系統(tǒng)介紹

機(jī)電安裝工程項(xiàng)目全生命周期包括設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維3個(gè)階段，目前各階段存在銜接不協(xié)調(diào)、信息獨(dú)立化等問(wèn)題。機(jī)電安裝BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息化模型）云平臺(tái)系統(tǒng)將全生命周期各階段組織結(jié)合，形成數(shù)據(jù)信息網(wǎng)。有效的管理和運(yùn)用，確保了機(jī)電安裝各階段數(shù)據(jù)共享以及整個(gè)過(guò)程中數(shù)據(jù)信息隨時(shí)保持同步更新狀態(tài)，完整無(wú)損的數(shù)據(jù)信息通過(guò)轉(zhuǎn)化和傳遞，使得項(xiàng)目全生命周期各階段更有效的串聯(lián)起來(lái)，打破了以往項(xiàng)目存在的信息共享弊端。該系統(tǒng)綜合應(yīng)用了4D進(jìn)度管理、BIM、二維碼數(shù)據(jù)更新、人工智能、可視化模擬、互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)等技術(shù)。數(shù)據(jù)協(xié)同是BIM落地應(yīng)用的第一步，項(xiàng)目全員可低成本、低門檻應(yīng)用BIM工具輔助現(xiàn)場(chǎng)管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同。二維碼技術(shù)輔助信息跟蹤與管理，如進(jìn)度、質(zhì)量等。與之配套的是BIM輕量化與BIM移動(dòng)應(yīng)用。BIM+二維碼解決了虛實(shí)轉(zhuǎn)換，打通了線上與現(xiàn)場(chǎng)的信息交互?；ヂ?lián)網(wǎng)對(duì)于建造階段采集的信息，最大的價(jià)值是在運(yùn)營(yíng)階段?；贐IM的云平臺(tái)，將建造階段的數(shù)據(jù)無(wú)縫集成到運(yùn)營(yíng)階段，并實(shí)施傳感器數(shù)據(jù)的采集分析。

2BIM技術(shù)在地鐵施工管理過(guò)程中的重要性

針對(duì)地鐵工程項(xiàng)目而言，從多維度管理視角出發(fā)，調(diào)集工程建設(shè)信息也是基于“nD”理念的發(fā)展方向。同時(shí)以BIM技術(shù)的評(píng)估基礎(chǔ)，保證工程項(xiàng)目的有效資源利用率，才能創(chuàng)建適用度更高的綠色工程體系。因此，BIM技術(shù)在地鐵工程項(xiàng)目中的進(jìn)一步研究也尤為重要。在結(jié)合目前的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)建設(shè)資源信息的收集與分析，進(jìn)而提高工程項(xiàng)目的安全性與合理性。在施工前利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)施工需要的空間進(jìn)行合理的安排，在施工準(zhǔn)備過(guò)程中具有重要作用。例如，BIM技術(shù)在地鐵施工管理過(guò)程中的重要性主要表現(xiàn)在以下方面。（1）采用BIM技術(shù)可以高效地對(duì)施工空間進(jìn)行管理和安排，對(duì)動(dòng)態(tài)施工時(shí)間和空間的關(guān)系進(jìn)行描述和展現(xiàn)，從而可以縮短工期并精簡(jiǎn)施工環(huán)節(jié)，因此，BIM技術(shù)在地鐵施工管理過(guò)程中的作用非常重要。（2）運(yùn)用BIM技術(shù)可以將施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的模擬，主要包括對(duì)施工前的設(shè)計(jì)階段、施工完成后的運(yùn)營(yíng)階段以及后期管理過(guò)程中的每一個(gè)階段進(jìn)行模擬。在實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的優(yōu)化管理時(shí)，可以建立工程的仿真模型，從而獲取可視化的立體圖形，幫助施工人員從各個(gè)角度了解工程的各部分結(jié)構(gòu)，減少施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，保證地鐵施工的整體質(zhì)量。（3）運(yùn)用BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)高效的施工圖的繪制過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)二維模型和三維模型之間的關(guān)聯(lián)。即對(duì)二維圖紙進(jìn)行修改后，三維模型的相關(guān)內(nèi)容也會(huì)自動(dòng)更改，因而可以提高繪圖效率和準(zhǔn)確性。因此，我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用主要是在施工圖設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及優(yōu)化施工管理的方面。并且，該技術(shù)的應(yīng)用提高了圖紙的準(zhǔn)確度，保證了設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，減少了施工過(guò)程中出現(xiàn)的安全問(wèn)題，縮短了工期。

3BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

（1）在地鐵施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，需要依據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)圖和施工對(duì)象以及施工組織設(shè)計(jì)方面的信息建立三維模型。將實(shí)際進(jìn)度、模擬施工以及空間的突擊檢查3方面信息相結(jié)合，更加突出地呈現(xiàn)出工程概況，以便為工程建設(shè)部門提供參考信息與建設(shè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)而保證施工的順利進(jìn)行，在全工程周期中按時(shí)完成建設(shè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)地鐵工程的安全施工需求。（2）BIM技術(shù)不僅可以對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的軌跡和特點(diǎn)進(jìn)行全方面的模擬，還可以通過(guò)在空間施工中預(yù)測(cè)碰撞情況，將機(jī)械實(shí)際施工過(guò)程中的需求進(jìn)行全方面反映。那么在其模擬過(guò)程中也會(huì)客觀反映出建設(shè)階段的實(shí)際情況，通過(guò)仿真模型評(píng)估建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與安全性，為整體工程建設(shè)提供可行性更高的指導(dǎo)與參考。（3）由于BIM模型的信息比較完整，施工人員可以對(duì)施工過(guò)程中一些詳細(xì)的信息進(jìn)行全方面的了解，最終有效避免由于對(duì)施工環(huán)境不熟悉而給施工質(zhì)量造成的影響。而且在工程進(jìn)度的可視化結(jié)果中，多方專業(yè)信息匯集在三維可視的效果圖上，可以更精準(zhǔn)地呈現(xiàn)工程進(jìn)度的具體實(shí)施效果。因此，極大地降低了重復(fù)生產(chǎn)的可能性，進(jìn)而規(guī)避了建設(shè)資源的浪費(fèi)情況。尤其BIM技術(shù)可以對(duì)施工過(guò)程中信息的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一量化，以避免出現(xiàn)信息重復(fù)輸入弊端，進(jìn)而提高工程建設(shè)效率。

4BIM技術(shù)在機(jī)電管線安裝中的優(yōu)化管理措施

在機(jī)電管線安裝優(yōu)化管理的過(guò)程中，需要合理使用先進(jìn)的BIM技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行全面的管理與控制，明確各方面工作特點(diǎn)與要求，健全相關(guān)管理機(jī)制，逐漸提升自身管理工作的可靠性與有效性，達(dá)到預(yù)期的工作目的。

4.1對(duì)碰撞檢查工作進(jìn)行優(yōu)化管理

在對(duì)軌道機(jī)電管線進(jìn)行管理的過(guò)程中，碰撞檢查主要為了在作業(yè)之前，針對(duì)安裝項(xiàng)目進(jìn)行分組處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)工作之間出現(xiàn)的矛盾問(wèn)題，采取有效措施解決問(wèn)題，在碰撞劃分的情況下更好地開展相關(guān)管理工作。在此期間，可以將碰撞劃分成為硬性與軟性聯(lián)眾。對(duì)于硬性碰撞而言，主要就是在實(shí)物與實(shí)物之間相互碰撞的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，在此期間，需重點(diǎn)關(guān)注各類物體之間的碰撞情況，在一定程度上，能夠優(yōu)化工作體系，解決其中存在的問(wèn)題，滿足檢查工作要求。在實(shí)際管理的過(guò)程中，還要重點(diǎn)關(guān)注軟碰撞問(wèn)題，主要是在各個(gè)技術(shù)的管理期間，經(jīng)常會(huì)影響其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，難以更好地針對(duì)管線進(jìn)行合理的控制，導(dǎo)致工作效果降低。因此，在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，需要合理使用BIM虛擬技術(shù)開展管線的管理工作，提升其精準(zhǔn)性。

4.2管線協(xié)調(diào)優(yōu)化管理措施

在對(duì)機(jī)電管線的安裝工作進(jìn)行管理期間，需重點(diǎn)關(guān)注管線協(xié)調(diào)優(yōu)化管理工作，制定完善的控制方案，明確各方面協(xié)調(diào)優(yōu)化目的與要求。在項(xiàng)目施工前期，邀請(qǐng)專業(yè)素質(zhì)較高且掌握先進(jìn)技能的優(yōu)秀人才，對(duì)圖紙進(jìn)行深入的規(guī)劃與協(xié)調(diào)，在一定程度上，可以搭建BIM三維模塊結(jié)構(gòu)，更好地開展控制工作。同時(shí)，在審查的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)審查方案進(jìn)行改進(jìn)，形成三維管線控制圖，更好地對(duì)二維作業(yè)圖進(jìn)行分析，在對(duì)雜亂線路進(jìn)行修改與建設(shè)的過(guò)程中，提升施工作業(yè)效率，滿足當(dāng)前的施工管理需求。

4.3對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行平衡校核處理

在機(jī)電管線安裝管理的過(guò)程中，應(yīng)開展系統(tǒng)平衡校核等工作，建立多元化的管理機(jī)制。首先，在使用BIM技術(shù)的過(guò)程中，需創(chuàng)建先進(jìn)的三位模型開展處理工作，應(yīng)用先進(jìn)的管理軟件方式，對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的設(shè)施與零件等進(jìn)行模擬顯示，以此明確數(shù)據(jù)特點(diǎn)與要求，在均衡性處理的情況下，提升數(shù)據(jù)的完整性。在此期間，相關(guān)企業(yè)應(yīng)根據(jù)三維模型的建設(shè)要求，將項(xiàng)目放置在相關(guān)模型中，協(xié)調(diào)其中存在的沖突性問(wèn)題，尤其在管線安裝的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)碰撞問(wèn)題，就要使用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢查，以此得到準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于BIM三維模型技術(shù)而言，在實(shí)際使用的過(guò)程中應(yīng)明確工程實(shí)例要求，提升數(shù)據(jù)完整性與科學(xué)性，建立先進(jìn)的管控機(jī)制，在合理傳達(dá)數(shù)據(jù)的情況下，更好地對(duì)碰撞沖突問(wèn)題進(jìn)行分析，達(dá)到預(yù)期的工作目的。其次，在使用BIM技術(shù)開展現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)工作的過(guò)程中，需要做好指導(dǎo)工作、核對(duì)工作、追蹤工作等。在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的過(guò)程中，應(yīng)合理應(yīng)用BIM技術(shù)與3D施工圖紙等開展施工指導(dǎo)活動(dòng)，使得項(xiàng)目施工工作質(zhì)量有所提升，改革傳統(tǒng)的工作模式。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)工作而言，主要是在實(shí)際發(fā)展的過(guò)程中，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏洞問(wèn)題，采取有效措施減少錯(cuò)誤率，以此提升工作效果。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)追蹤工作而言，主要是使用BIM三維建模技術(shù)、激光掃描技術(shù)、全球定位技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等，更好地開展施工工作，提升數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性與可靠性，創(chuàng)新實(shí)際技術(shù)形式，增強(qiáng)工程建設(shè)中各類技術(shù)的應(yīng)用效果。

4.4預(yù)制加工的優(yōu)化管理措施

在實(shí)際管理的過(guò)程中，可以利用3D機(jī)電深化設(shè)計(jì)的方式，使用BIM技術(shù)開展建模工作，將機(jī)電專業(yè)的相關(guān)配件融入其中，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在搭建管道橋架的過(guò)程中，可以提升預(yù)制管件的深度與準(zhǔn)確性，在實(shí)際加工與管理的過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)注制造車間的實(shí)際施工情況，將機(jī)電生產(chǎn)與安裝工作等分離開，以此提升設(shè)施的建設(shè)精確度與可靠性。同時(shí)，在對(duì)管件進(jìn)行加工制作期間，合理使用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，創(chuàng)新三維技術(shù)模型，對(duì)各類內(nèi)容進(jìn)行合理分析，在一定程度上能夠提升機(jī)電管線安裝工程的建設(shè)水平，優(yōu)化各方面工作機(jī)制。為了增強(qiáng)工程的建設(shè)效果，還要使用BIM技術(shù)針對(duì)復(fù)雜工序進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，在減少安全隱患問(wèn)題的情況下，提升焊接技術(shù)的應(yīng)用效果。在此期間，還要建設(shè)高素質(zhì)人才隊(duì)伍，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)較高的工作人才，對(duì)其進(jìn)行階段性專業(yè)知識(shí)與先進(jìn)技能的培訓(xùn)，使其可以掌握先進(jìn)的工作技能，更好地參與施工工作。

4.5對(duì)預(yù)算工程量的計(jì)算工作進(jìn)行優(yōu)化管理

在機(jī)電管線安裝工程實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)合理開展預(yù)算工程量的計(jì)算工作，對(duì)各類內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化管理，逐漸提升計(jì)算工作水平，加大管理工作力度，提升相關(guān)工作效果。一方面，在計(jì)算工作中，應(yīng)合理構(gòu)建BIM三維模型，對(duì)各類信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與處理，建立專門的數(shù)據(jù)庫(kù)，明確產(chǎn)品尺寸與型號(hào)，更好地對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。另一方面，在使用BIM技術(shù)的過(guò)程中，還能節(jié)約工程建設(shè)時(shí)間與經(jīng)費(fèi)，預(yù)防出現(xiàn)計(jì)算失誤的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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作者:莊寧 單位:中鐵十九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司