浅论BIM技术在地铁机电安装施工中的应用

郝晓琨

摘要： BIM 技术是指建筑信息模型技术，它随着工程设计的快速发展在许多施工过程中得到广泛运用，特别是对于地铁机电安装施工，它的融入使机电安装效果更加完美。本文将对地铁机电安装进行研究，并结合建筑信息模型技术以及安装技术进行分析，希望能够进一步促进地铁机电安装施工技术的发展。

关键词： BIM 技术 地铁机电 安装施工 技术运用

1.BIM 技术的特点

BIM 属于一种信息管理模型，其可以将整个项目的运营，施工建设，还有规划设计等各个环节在数据库中提取，并全面整合，简单的来说就是通过数字信息来模仿真实的项目施工过程，它能在一定程度上实现各种动态信息进行共享管理和创建。在不同的工程项目当中，建筑信息模型技术具有一下几种特点。

它可以提供可视化的建筑信息模型。所谓的可视化就是“所见所得”，对于大部分建筑物的建造来说，可视化在建筑工程上的作用非常大，特别是近几年，随着建筑业的快速发展，人们对建筑物的表现形式要求越来越高，很多复杂的造型在不断被创建出来，通过传统的平面二维图纸已经不能满足建筑行业的需求，如果仅仅是靠人类的思想去进行信息模型构建，不仅达不到预想的效果还会耗费大量的人力，财力。在BIM 建筑信息模型中的可视化结果不仅可以用来进行项目设计，房屋建造以及建筑过程中的沟通，讨论，决策等等，还可以将效果图展示呈报表的形式。

面向对象的参数化建模具有协同性。在建筑模型数字化中的门口、窗户、墙面、梁柱等等，使用数字化的对象来表示这些物体不仅可以表现出它相应的物理属性和功能特征，还可以进行智能的物体互动能力，比如说门口窗户与墙面之间的结构可以自动完成并且进行扣减关系，这样可以使得房子的几何关系和功能结构协同统一。建筑信息模型技术还有一个重要的特征就是对象参数化的信息模型，该特征是指每一个建筑信息化模型的对象都能够含有自身的特有标志以及所有特征属性的完整参数。当然，建筑信息模型不仅仅只有一些单纯的视觉效果，它还能够包括构件之间的几何数据以及非几何属性，比如在建筑物建造过程中将要使用到的材料强度以及构建造价，甚至供应商的相关信息等等。建筑信息模型的参数化主要是为了进行建造过程中的统计分析，比如说一些设备使用的情况，材料使用数量，或者工程量的进度等等。自动化与智能化可以同时在建筑信息模型中得到体现，在此基础上还可与其他专业的软件进行数据共享。总而言之，面向对象的参数化建筑模型具有专业协调模拟和优化设计的价值。

建筑物模型的模拟性可以优化设计水平以及降低施工过程中存在的风险。BIM 技术的模拟性不仅可以模拟出建筑物的设计模型还可以模拟一些在真实世界中不能进行操作的技术，所以当建筑还在进行设计的阶段时，设计师可以通过建筑信息模型技术对设计上一些需要进行模拟的事物进行实验，例如，节能模拟，日照模拟，紧急事件疏散模拟等。在建新项目招标或者工程施工的阶段，我们可以进行4D 模拟，该模拟方式可以在一定程度上对施工方案进行合理化的指导，它主要是根据施工过程中的组织设计进行实际施工模拟，利用这样的模拟方式进行施工建造，可以进行成本控制。

2.地铁机电安装施工中BIM 技术应用的重要性

第一，在地铁机电安装施工中采用BIM 技术后，可以对地铁机电安装的施工进程和施工方式进行管理，缩短施工时间和施工环节，所以，在地铁机电施工管理中BIM 技术尤为重要。

第二，地铁机电安装施工的过程中会对施工前的设计阶段、施工竣工后的运营阶段以及后期管理阶段中运用BIM 技术对每一个阶段进行动态模拟。我们在实际机电安装施工进行管理，为了降低地铁机电安装施工中出现的差错，保证地铁机电安装施工的质量，对地铁机电安装施工的工作人员对工程的不同结构进行详细的了解，需要创建一套高仿模型，帮助施工人员获得可视化立体图形。

第三，二维模型和三维模型在地铁机电施工图纸绘画的时候起到连接性。如果二维模型图纸发生了变化，随之三维模型图纸也会随之变化，在地铁机电安装施工图纸设计中运用了BIM 技术可以提升施工图绘制的准确性，降低错误的出现，提升了工作效率。所以，现在，BIM 技术被广泛的运用到施工图纸设计、优化以及施工管理中。同时，在施工图纸中运用了BIM 技术可以提升设计图的准确性，保证了地铁机电施工图纸和施工质量的准确性，降低了地铁机电安装工程施工的问题，在一定程度上将施工时间进行了缩短。

3.BIM 建筑信息模拟技术在地铁机电安装中的技术分析

地铁机电安装中的管线设计将运用到BIM 技术。地铁机电设备在进行安装的过程中需要对管线的综合运用状况进行分析，进而发现管线分布的不合理情况，然后进行改进。在进行实际操作之前我们可以利用BIM 技术构件碰撞检测系统，该系统可以为管线的合理设计提供一个真实可靠的依据。不过，在进行碰撞检测系统构建的过程中，我们需要注意以下几点内容。地铁工程中的检测内容包含不同专业，這些专业之间难免会存在不合理的碰撞现象，建筑设计师们为了减少建筑物结构与建筑专业之间存在的问题而造成不合理的现象，他们可以通过利用传统的二维施工图纸设计构建一个三维设计模型，进而能够对地铁机电安装管线进行合理设计;管线设计与土建专业中会出现不合理的碰撞检测，这就使得地铁机电设备在安装的过程中发生风管标准过高的情况，因此我们对这一现象应该及时进行调整;运用BIM 技术可以对管线与管线之间的不合理碰撞进行检测，通俗地讲就是对地铁工程中的电气线路和排水管道等装置进行自动化检测。碰撞检测的主要核心目的是为了能够发现工程设计中存在的问题，并且能够及时的对这些问题进行分析，进而设计出更加合理的工程图纸。

通过BIM 技术还可以实现对地铁工程的进度以及成本预算，工程结算进行科学化管理。地铁机电系统的安装是地铁工程中的一个核心项目，控制施工进度是整个工程的重要内容，在不同的工期都需要设计相应的项目。传统的机电系统安装过程中，大部分企业都是通过工程项目的统计和分析进行工期控制，然后进一步对工程的目标进行调整和分析，最后才能对工程设计方案进行针对性安排，这样的步骤难免会使得工程项目的施工计划设计缺乏一定的完善性。而使用BIM 可以对工程施工设计的三维空间进行展示，对工程施工现场的模拟不仅可以使工程施工更具有合理性，还能保障工期控制。在进行每一项工程设计的过程中，大部分设计师都会将图纸和市场运行现状进行结合分析，然后进行工程成本预算以及资金的合理规划，将既能有效地完成工程成本的合理控制，还能保障施工过程中的材料供应。与此同时，在利用BIM 技术时，对构建出来的每一个模型参数以及构建信息进行详细的记录，从而可以将地铁机电安装的过程中工程造价的施工成本进行合理的分析。总之，为了能够在地铁工程项目设计中使经济运行能够得到有力的数据依据，全面利用BIM 技术完成地铁机电安装工程的资金合理统筹和控制，进而将安装工程的项目结算进行科学化管理。

3.1 BIM 技术模型构建的规则

建筑信息模型技术具有信息多元化的特点，该特点对实际地铁建设提供信息的优化处理技术，同时，它对每一个专业的信息构建都能进行全面的分析，并且对某一个专业中的特别构建也可以进行具体的信息性信息分析。该技术的具体应用会根据机械的零件性能和参数进行不同的操作，例如，在混凝土性能的不同表现上，它可以根据混凝土的不同强度进行不同的建筑模型构造。BIM技术还可以根据实际的地铁机电安装施工过程进行4D 模拟施工，每一个项目的地铁机电安装工程在进行之前都需要通过三维综合模型构建分析才能确立施工设计方案。在通过实际的施工方案确立之后还要保证每一个构件在施工过程中都能保证科学化的利用，因此我们必须要通过BIM 技术构建地铁工程建筑模型，这样才能更直观的观察到整个地铁机电安装工程的每一个项目设计。工作人员在对整个地铁机电安装工程项目进站进行系统性的了解之后，才可以对每一个项目的具体信息进行有效的分析，从而才能保证在施工过程中，对每一个信息内容都可以进行合理的利用，除此之外，使用BIM 技术还可以在进行施工之前通过对仿真的地铁机电安装工程环境的观察找出设计中的缺陷，进而在实际施工过程中对项目工程进行检测，最后才能为地铁机电安装工程提供稳定构建的依据。

目前在地铁机电安装工程中运用到的工程模型主要有建筑模型，结构模型和管线模型，这几种模型的同时使用可以利用软件来对环境进行合理的检测，将不仅可以防止专业之间出现冲突和碰撞，还保障了地铁机电安装工程的稳定性。利用3D 行进行动态化的施工场地模拟，以及4D 模拟可视化空间进而对空间中存在的冲突进行分析，为实际的施工环境提供了合理规划的依据。利用技术为施工环境的合理规划之后仍然要对安全区域进行分析，也就是在施工期间，工作人员需要对现场的施工情况进行持续性的检测，并且对每一个施工的工序和安全等级进行分段检测和分析。地铁工程中的基坑开挖必须要保证其工程的稳定性，因为基坑的稳定影响着整个工程的安全是否能得到保证，因此，在整个工程施工的过程中，必须要时刻注意地表沉降状况和管线沉降状况。

3.2 地铁机电安装中的管线设计碰撞检测

管线设计碰撞检测的时候需要注意两个方面，第一个方面：对工程专业与专业治疗碰撞现象是不是合理的，主要是地铁工程施工图纸设计以及工程施工的过程中，降低地铁建筑和不同专业与专业之间管线排布是否合理化。管线排布并不能在地铁图纸设计中得到体现，所以，在地铁工程图纸设计的过程中，工程施工企业应该根据设计图纸制作出三维模型，只有这样，才能让地铁管线布设的更完美。第二个方面：管线设计方面跟建筑工程施工碰撞检测的不合理化会提升地铁工程施工的风险，所以如果发现不合理现象我们应该及时的对其进行处理。

3.3 以图像形式展现机电安装状态

BIM 技术的运用会将施工的不可视状态向可视化状态的转变，这种形势下可以清楚地看到管线设计有哪些地方不合理，并对不合理的地方进行修改。运用Navis works Manage 把水、电、风的图纸进行整合，然后运用信息处理工具对模型进行探究，检查管线拼接、碰撞之间是否有问题，然后根据处理结果对施工图纸进行修复。防止因为图纸设计问题导致第二次施工，同时还应该在地铁工程施工的过程中再优化图纸。根据已经设计好的图纸进行支吊架综合模型的创建，为了提升地铁现场施工中施工场地的合理运用，需要对其进行可视化模拟施工，根据支吊架的管线设计方案进行规格和大小的调整。

3.4 实现对工程施工的科学管理

机电系统安装非常重要，之前的安装工程只对工期进行控制完成项目的统计和分析，而后在对工程目标进行分析与调整，然后在进行设计方案的设计，这种形式下的工程图纸设计是不具备完整性。可是，如果在地铁机电工程中运用了BIM 技术可以弥补这个缺点，BIM 技术可以将整个工程运用三维模型的形式展现在人们眼前，而后需要根据三维模型中的具体情况进行模拟现场施工。与此同时，我们还应该对工程的方案编制的气候需要考虑工程图纸设计以及施工原材料的市场行情，然后对工程预算进行核算，为了控制地铁工程的成本，需要控制与规划。不仅如此，BIM 技术的运用还可以对工程模型和构建信息进行分析，从而计算出工程的具体成本，从而有效的控制工程资金，使工程结算过程更合理。

3.5 对系统进行平衡校核处理

在工程施工的过程中，我的应该没有进行系统平衡校核等工作，进行多元化管理机智的创建。第一，创建三维模型，并运用先进的管理软件对地铁机电工程施工设备和零件进行模拟，根据模拟得出的数据以及要求进行处理，从而提升三维弄数据的完整性。不仅如此，还应该根据三维模型的具体要求将工程项目放到类似的模型中，对两个模型中管线安装出现的问题猎鹰检查组解决。针对BIM 三维模型技术来看，我们需要根据真实情况来不断的完善数据，从而创建更先进的管控机制，数据在传输的过程中，如果遇到碰撞问题也贵很好的解决，使工程达到预期的目标。第二，地铁机电安装施工中贯穿了BIM 技术后，我们在校验的时候，必须做好指导、核对以及追踪工作。在地铁机电工程安装的过程中需要进行BIM 技术与3D 施工图纸的现场指导，转变之前的工作形式，提升工程质量。在工程施工现场核对的时候，要根据实际的施工标准发现不足之处，然后运用科学合理的手段进行问题的弥补。在追踪工作中，需要运用系统通信技术、BIM 三维建模技术全球定位技术以及激光扫描技术，这些技术的运用主要是提升数据的完整性与准确度，提升地铁机电安装工程技术的整体效果。

3.6 优化预制加工管理

为了提升地铁机电工程施工中施工设施设备的准确度和可靠性，在工程管理的时候，我们需要作用3D 机电深化设计的手段，运用BIM 技术进行模型的创建，然后把机电相关专业的配件融合到模型中，从而提升数据的精准度，在进行管道桥搭建的时候会提升预制管件的深度和精准度，在实际工程施工與管理的同时应该对机电生产和安装工作两者分开进行。不仅如此，我们还应该优化地铁机电施工工作机制。BIM 技术的运用可以对繁琐的施工工序简单化，降低安全隐患，提升焊接技术。同时，我们还应该培养高素质人才，创建高素质队伍，还需要对员工不定期的进行技能培训，从而掌握更先进的施工方法，才能全身心地投入工作。

参 考 文 献

[1] 刘世涛.BIM 技术在地铁机电安装施工中的运用[J]. 工程技术： 全文版，2016（11）.

[2] 侯刚.BIM 技术在地铁机电安装施工中的运用[J]. 中国房地产业，2017（15）.

[3] 杨冲.BIM 技术在地铁机电安装施工中的运用[J]. 江西建材，2017（17）.