BIM技术在轨道交通弱电系统施工中的应用研究

李海宇

金华市轨道交通集团有限公司 浙江 金华 321000

引言

BIM技术在城市轨道交通弱电系统施工中的应用既能够打破传统技术对轨道交通建设的局限，提升信息化技术的应用水平，也能够通过模型建设优势强化弱电系统施工中的管理效率，从而有效节约经济成本和时间成本，全面提升轨道交通工程建设水平。

1 BIM技术的概念内涵及应用特性

1.1 BIM技术

BIM的英文全称为Building Information Modeling，其中文全称为建设工程项目信息模型，关于BIM的研究要从2003年的概念提出谈起，目前关于这一概念的名称已经在全球范围内得到了业界的认可，该技术也被建筑行业认为行业可持续发展的设计标杆，作为世界通用的一种建筑技术，将BIM技术应用我国工程建筑行业的发展中具有十分重要的价值，对于推动我国建筑行业可持续发展具有重要的价值[1]。有的学者将BIM技术定义为利用数字模型对建设项目进行设计、施工和运营的过程，这一概念的提出将BIM技术在建筑行业的应用进行了综合概括，美国国家标准中从更为广阔的概念层面对BIM进行了定义，认为BIM是一个设施物理和功能特性的数字表达，能够为设施的全生命周期的决策提供更加可靠的依据。综合来看，BIM技术主要是通过技术模型的构建来实现建筑项目信息的设计和优化的，能够通过更少的经济成本和实践成本来实现高质量的建筑项目设计。

1.2 BIM技术的应用特性

1.2.1 可视化特征。在轨道交通弱电系统的施工建设中，BIM技术能够通过信息技术的应用实现工程设计的三维模型构建，一方面，BIM技术的应用能够将轨道交通建设中的各个施工环节进行模型展示，在模型建设过程中，工作人员能够对建设前期的工作准备工作以及土建和积淀专业之间的问题进行提前分析和协调处理，实现施工方案的最优化设计，从而有效地减少施工过程中各种潜在问题的出现。

1.2.2 成本造价相对较低。在轨道交通弱电系统施工之前，碰撞实验的检查工作可以利用BIM技术来开展，通过构建建筑施工模型的方式分析和优化当前建筑施工图纸中存在的各种不完善的问题，以科学的调整和优化来避免建筑过程实际开展中的问题。这样一来，以人工模型的方式能够对施工方案的科学性和合理性进行有效的分析和检查，通过分析建设过程中对系统材料、人工资源以及机械设备的整体把握来科学调整施工准备过程和施工方案，既提高了建筑施工方案的准确性和精准度，也能够在软件和平台的搭建过程中实现精细化管理，不仅降低了施工成本和时间成本，也能够提升整体的施工质量，确保施工进度。

1.2.3 运用范围相对广泛。轨道交通弱电系统施工的各个阶段都可以应用BIM技术，建模软件能够使用系统施工的设计阶段和施工阶段，对不同建筑形状的模型构建能够结合相关设计分析进行完善和发展。乙方面，通过结合BIM模型进行定量和反向计算，能够将轨道交通弱电系统施工过程中所使用的的机械设备、人力以及建筑材料进行综合分析，形成施工交底来优化成本支出，从而避免成本浪费问题；另一方面，BIM技术还能够结合项目的建设计划及实际的进度进行有效调整，从而及时有效地发现施工过程中的潜在问题，并对施工过程和环节进行全方位的信息管理，在建筑施工运营阶段，建设平台上BIM技术的应用还能够将相关的建筑信息进行有机整合，从而促进轨道交通建设的顺利开展，为以后轨道交通弱电管理和设备优化提供强有力的数据支撑。

2 BIM技术在轨道交通弱电系统施工中的应用场景分析

BIM技术在轨道交通弱电系统施工中能够有效解决设备系统的终端布置问题、线槽安装过程中的差错监测以及线缆敷设过程中的路由选择和维护，综合来看，施工现场效率的提升可以通过强化BIM技术的应用来实现，对于降低轨道交通弱电系统施工中的差错率，提升成本利用效率具有重要的价值。

BIM技术在轨道交通弱电系统施工中的应用场景多种多样，在系统终端设备的安装过程中对管线位置的有效设计和位置调整离不开模型建设，在弱电系统运营和维护过程中容易与现场的施工环境产生一定的冲突，BIM技术的应用能够有效地调整施工工序和基础流程，对不同环节的施工程序进行全面的优化和调整；在室内设备的安装环节，轨道交通弱电系统施工中BIM技术的应用场景主要是可视化安装模拟，通过对细节施工标准的整体把握和安装工艺的可视化模拟，能够将室内弱电系统的安装全过程进行形象直观地展现，与传统的纸质交底方式不同，BIM技术的三维交底能够以更加清楚直观的方式实现室内安装以及线缆铺设等各个环节有效模拟，进而对各个走线路径进行科学的规划，实现辅助设备的科学调试、项目全过程设备添加以及可视化施工等各个程序的科学开展，并对BIM技术的运维管理环节进行综合调整。

3 BIM技术在轨道交通弱电系统施工中的具体应用

3.1 系统终端设备优化布置的模拟应用

在轨道交通弱电系统施工中，BIM技术可以用在终端设备的优化布置上，通过模型的构建有效地解决终端的安装和布置等基础问题，既能够起到工艺美观的效果，也能够进一步优化轨道交通设备的安装位置和空间，从而实现在狭小空间内的科学安装和有效模拟等各个步骤。比如通过BMI技术形成三维模型能够通过动画或视频的方式对终端设备的安装过程及安装后的状态进行有效调整和改善，进而对施工人员的施工步骤以及施工工序进行科学的布置，例如还存在一些摄像头的安装位置等都可以通过BIM技术进行提前模拟，一些特殊配置的摄像头以及无线的安装位置既需要保证线路敷设路径的科学设计，也需要结合摄像头的拍摄视角进行绘制，科学选择利用BIM技术能够实现对摄像头安装位置的科学定位，进而满足摄像头的拍摄角度要求以及位置要求[2]。

3.2 线槽安装拆分层架设中的碰撞监测应用

轨道交通弱电系统的现场与其他系统工程的现场存在较大的区别，在分层架设的过程中需要结合现场不同的交汇点和转弯处的地方进行设计图纸的优化操作，一旦这些设计图纸存在一定程度的偏差，会在一些狭窄部位造成管线的碰撞问题，不利于轨道交通弱电系统施工的顺利开展，将BIM技术应用在弱电系统施工中，既能够通过模型的构建将建筑结构与专业线路进行有效的合模，在合模以后能够对弱电系统的架设和线缆敷设路径等各个工序进行科学碰撞，这样找到碰撞点以后既能够对管线的路径进行科学调整，净化安装空间，也能够实现设计的最优化处理，BIM技术应用下的管线模型设计能够通过加工图的方式实现工厂化的预制和整体的拼装，这种基于信息化技术的深化模型能够帮助施工人员对模型进行分解和编码，进而优化工程设计，在减少现场加工工作量的同时，也能够有效地降低材料堆放场地的基础要求，从而不断地优化施工进度。

3.3 线缆路径规划中的设计应用

在轨道交通弱电系统利用BIM进行线缆规划的过程中，既要对设备机房的线缆及区间线缆进行有效规划，也需要对线缆进行引入。模型设计中科学地规划机房的线缆，走向按照线缆的走向来排布现场能够有效地实现线缆的分层排布，既能够避免弱电交叉问题的出现，也能够使得弱电系统线缆铺设的工艺美观，从而有效地节省线材。另一方面，在利用BIM技术对弱电机房的设备进行安装的过程中，还可以通过优化平面布局的方式来对线缆的引入位置以及机房的平面布置进行科学布局，既减少了线缆来回布置的有效距离，科学节省线材，也能够通过规划最短的线的路径来避免线缆交叉，从而形成项目工艺的结构亮点。

3.4 设备安装模拟中的模型应用

在轨道交通弱电系统施工过程中，弱电设备的安装模拟是一项重难点工序，利用BIM技术进行设备的安装模拟，可以通过模型构建的方式实现设备的安装及单体调试，进而以可视化交底的方式来优化施工设计，形成三维结构模型来提升设备安装精确度和合理性。与此同时，也需要注意的是，在进行设备安装模拟完成以后，需要对施工人员进行培训，使其准确掌握弱电设备的安装及操作要领，这样既能够保证施工工艺的质量要求，也能够通过可视化模型的构建来还原施工现场，尤其是针对狭小空间的安装模拟环境能够通过可视化的交底应用来提升安装精度，确保安装的科学性和合理性。

3.5 设备调试及维护管理中的数字化应用

BMI数本身所具有的可视化特征能够强化对轨道交通弱电系统设备的调试和运行维护管理工作，这样在信息化技术的支撑下，弱电系统施工过程中的信息化流转以及数字化交互过程能够三维模型的方式进行展现，进而实现对数据信息的科学收集和有效处理[3]。例如利用BIM系统的三维模型能够结合摄像机的成像及视角直观地分析三维模型中的设备调试及维护工作，以第三方的视角对系统设备进行全面查看。这样，既能够在施工之前掌握设备的准确安装位置，也能够在调试过程中避免其他设备的阻挡，从而保证施工进度。在施工的过程中，信息化技术的应用也能够通过对构建的信息化编码来实现施工信息的全过程记录，这样既能够对施工构件的各项信息进行有效追溯，也能够实现弱电系统施工管理的精细化开展。

4 BIM技术在轨道交通弱电系统中的应用前景

与传统的弱电系统施工相比，BIM技术的应用既能够有效地解决当前施工人员对施工标准认识不清楚以及终端设备安装不规范等问题，也能够通过技术模型的构建来优化系统线路的敷设路径，降低施工成本，优化施工进度。因此，强化BIM技术在施工全过程的应用具有重要的价值。在传统的基建行业中，BIM技术具有较强的创新性和前瞻性，在未来的发展中，应当结合BIM技术的应用特征不断拓展应用范围，强化该项技术在施工规划设计、项目全过程管理以及设备运维管理等全产业链的综合应用，以应用场景的大范围拓展来提高BIM的应用成果，加大技术推广力度，切实有效地提升项目的精细化建设水平和数字化管理水平。

5 结束语

综上所述，在城市轨道交通中弱电系统施工场景涉及范围相对较广，BIM技术的应用能够在轨道交通弱电系统施工中进行有效的应用，通过基础建模、管线涉及以及交底指导等各项施工环节的优化和管理来提升项目建设水平，既能够有效节约项目的施工成本和建设成本，也能够避免资源浪费，提升项目的建设质量，从而不断拓展BIM技术的应用价值，促进轨道交通弱电系统施工的高质量发展。