基于BIM的信息化管理在城市轨道交通工程建设中的应用

林文亮，唐秀芳

（1.无锡地铁集团有限公司，江苏无锡 214023；2.无锡市工业设备安装有限公司，江苏无锡 214074）

0 引言

信息化技术的发展以及在工程建设中的快速普及，为城市轨道交通机电安装工程带来了许多便利。信息化在城市轨道交通机电安装工程中的应用也更加深入，通过深度挖掘和运用数据信息，为城市轨道交通机电安装工程的前期优化设计、预制件生产制作，以及施工过程管控、后期的交付运维等整个建造和运营期，提供数据信息的传承和应用。现代装配式建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，三维数字化模型和与其配套的各种工具提供了对管线复杂及空间有限的项目施工进行快速装配的可能。本文重点分析了城市轨道交通机电设备安装工程的数字化、施工过程的信息化，阐述了运用BIM三维数字化建模，并在施工过程管控平台上基于模型集成工程实体信息以及工程建造信息，达到对工程施工过程的有效管控，以轻量化的BIM模型进行交付，为后期运营管理提供数据支持。

1 工程概况

无锡市轨道交通4号线一期工程体育中心站机电设备安装工程，位于蠡溪路与太湖大道交叉口处，为4号线和5号线的换乘站，主体建筑面积为13 611m²，车站附属建筑面积4 323m2，车站总建筑面积17 934m2。该车站为地下两层双柱14m宽岛式站台车站，车站设有一处消防泵房，一个环控机房，一个环控冷水机房合设机房。机电专业包括喷淋、消防、气灭、给排水、通风、排烟、动照、通信、信号、火灾报警等专业。该工程地下施工空间有限，机电设备构配件多而繁杂，标准化要求高，对施工环境、施工安全、工程进度及质量也均有较高的要求。

2 BIM三维数字化

三维数字化模型提供了机电安装设备及管线施工后实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了施工变化以后实际存在的可视化[1]。复杂程度相对较高，施工管理人员本身能力无法掌握所有信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助，三维数字化建模为信息化管理提供了原始数据支撑。

2.1 数字化建模

无锡市轨道交通4号线一期工程体育中心站机电工程的三维数字化是根据设计图以及收集设备的技术信息、厂家信息等，形成设备材料信息表，并通过BIM建模技术，建立三维数字化模型。在模型中添加机电设备的相关信息，包括编号、名称、设备技术参数、出产厂家、型号、材质、规格等，形成BIM数据库，便于信息化管理。无锡市轨道交通4号线一期工程体育中心站机电工程BIM模型及实施后现场效果如图1、图2所示。

图1 设备区走廊BIM模型

图2 设备区走廊施工效果

2.2 优化调整

城市轨道交通机电安装工程地下空间有限，对施工和后期运维的要求高，特别是在像冷冻机房安装施工这类总面积小但设备管路较多的项目。本文通过建立BIM模型，从三维空间角度对机房进行排布，使其在满足设计要求和系统运行的基础上保证设备的最大维修空间。在本项目中实施模块化设计及装配式安装，现场施工人员严格按照模型呈现施工效果，使建成后的机房整齐划一、紧凑有序。

3 基于BIM相关技术的施工管控

基于BIM模型，融合物联网、大数据分析等技术，建立施工管理平台，进行全过程可视化的跟踪管理和资料记录[2]。在web端、移动端均可应用，远程在线进行模型查看、进度管理、物料跟踪、问题交互等，以模型为载体，打通各业务及参与企业之间的联系，建立信息资源池，解决数据孤岛问题，保障管理高效性。

3.1 施工管理信息化

通过BIM模型中部品部件的标准化，实现信息资源的标准化和共享互通。BIM技术应用于地铁机电工程，有益于实施地下机电安装工程装配化施工、智能化施工管理。基于BIM模型，并使用二维码将城市轨道交通机电安装工程中物与物的信息进行链接，集中体现在BIM信息管理平台上，提高管理效率，特别是在空间有限的施工过程、设备管线多而杂的情况下，做到高效有序管理。

（1）信息化模型。通过Web、PC客户端、手机移动端等随时随地进行模型浏览，信息化平台将模型构件进行分类，按需求分层或分专业进行模型显示或隐藏；通过移动端漫游，查看模型信息、基本信息、所有与模型关联的项目资料、模型相关问题和任务等。

（2）进度管理信息化。将进度计划与模型进行关联，通过BIM模型直观展示工程进度。同时可以使用移动端查看进度计划安排。通过工程进度数据统计分析，将每个人员负责内容和情况在信息平台进行展示。

（3）物料管理信息化。模型构件作为工程中的信息载体，通过对模型构件（物料）的跟踪，详细记录跟踪人员、跟踪时间、跟踪地点和现场工作图片等信息，通过移动端信息采集上传，并通过平台将信息反映在BIM模型上，从而达到物料管理信息化，方便管理者查询和管控。

（4）问题交互信息化。在信息化平台上通过填写具体问题内容、类型、专业、录音、拍摄照片、视频，并联系对应负责人，收到信息通知后进行问题整改反馈等信息交互。

（5）沟通协调平台化。通过问题协同与BIM整合简化协同流程，大幅提升沟通效率，所有项目管理人员都可以在基于BIM的社交网络里沟通、交流、提出问题、解决问题、发布任务，整个过程都能追溯。

（6）施工信息集成化。施工资料可直接上传到平台，并且可直接按照本地文件夹形式进行上传，传至平台后自动生成文件夹结构控制树，与本地文件夹结构保持一致，进行信息集成化管理、有效分析、辅助决策。

3.2 数字化交付

目前，数字化交付是建设工程实现信息化发展的进程之一，以模型为载体实施数字化交付，对城市轨道交通机电设备设施运行及维护提供可靠的数据源支撑。

在无锡市轨道交通4号线一期工程体育中心站机电设备安装工程实施过程中，建立数字化交付平台，承载集成有效数据信息的可视化模型，通过信息化平台展示体育中心站内重要机房设备设施的有效属性信息。通过表格数据上传平台，在关联的模型上展示相对应的信息，通过修改更新表格数据，更新平台模型展示信息。数字化模型承载着原始数据，并融合运营方关注的重要信息，集成于一体，通过信息化平台快速查看设备的所在位置、生产厂家、设备型号、使用寿命期限等信息，极大地减少了人工查找资料的时间。

4 结语

基于BIM的信息化管理技术在城市轨道交通机电安装工程中的应用，给施工建设人员提供了高效可靠的施工管理、成本控制以及质量保障。本文针对城市轨道交通机电安装工程大多为地下空间施工、工作量大、管理困难的众多特点，总结了三维数字化建模、施工过程的信息化管理和控制、数字化交付等方法措施在城市轨道交通机电安装工程中创新应用。实践证明，基于BIM技术的信息化管理，对数据信息的高效应用，有效提高工程管理效率，节约成本，综合提高工程品质。