论文部分内容阅读
【摘 要】 地铁项目具有投资大、建设周期长、涉及面广、施工空间小、施工工期紧、数据和信息处理的工作量大等特点，不论是设计、施工，还是运营、管理都出现了人力资源紧张的局面，稍有不慎，就容易出现工程拖延、质量隐患、甚至导致安全事故。而安装工程是地铁中最复杂的一步。地铁安装工程中不仅包括一般民用建筑中的通风空调、消防、建筑电气，而且要涵盖铁路系统中通信、信号、综合监控、安全门、自动控制、电扶梯等各类专业系统。本文首次对BIM 技术的概念进行阐述，继而以案例对安装工程进行分析。
【关键词】 BIM技术；地铁安装工程；应用
一、BIM 技术的概念
（一）BIM 技术简介
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）自提出后，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，被誉为建筑业变革的革命性力量。
根据美国国家BIM 标准对BIM 的定义，BIM 是创建、管理设施物理与功能特性的数字化表达的过程。BIM 是关于设施的共享的知识资源，为设施全生命周期的决策制定提供可靠的信息支持，从最早期的概念阶段到最终的拆除阶段。
虽然不同的组织对于BIM 有不同的定义，但综合起来，BIM 主要包括了两大核心理念：
1）BIM 是设施（建筑物）物理和功能特性的数字表达，可以包括几何、空间、量等物理信息，还包括空间的能耗信息、设备的使用说明等功能性信息。包括几何信息，可以直接用于可视化，提升沟通协调的效率，此外，这些信息并不是独立的，而是与构件相关，是一个多维度的富含建筑物信息的关联数据库。
2）BIM 中所包含的信息是从概念到拆除的全生命周期中所有决策提供可靠依据与信息，可以在不同专业、不同利益相关方等之间进行信息的传递与共享。而且BIM 能够在综合数字环境中保持信息共享和不断更新，即在各种工程信息之间创建实时的、一致性的关联，对平台中信息的任何更改，都可以在其他关联的地方反映出来，使得业主、设计院、施工单位等项目相关方都能清楚全面地了解项目进程，这意味着BIM 将成为建筑业的协同平台。
（二）国内外BIM 在地铁项目的应用现状
西方发达国家的城市地铁轻轨建设已渐入沉寂期，BIM 的应用主要体现在改建、运营、维护方面。例如，伦敦地铁斥资7 亿英镑进行维多利亚站的升级改造工程中，运用BIM 技术进行设计协同和施工管理，使业主、设计、施工、供应商四方可以高效协调工作，整个工程预计于2018 年交付；加拿大多伦多Spadina 地铁扩建工程中，参建各方基于Bentley Project Wise 进行3D 设计协同；洛杉矶Westside 地铁延长线工程包括9 英里地铁，新建7 个地铁站，总投资51 亿美元，工程采用DB 交付模式，业主方将BIM 应用条款纳入承包
方合约，要求以BIM 核心规划管理整个建造过程。进入21 世纪，我国已成为世界上城市轨道交通发展最迅速的国家。BIM 技术在国内城市轨道交通领域的应用尚处于起步阶段，在行业内没有进行大规模的应用，目前主要处于研究和开发阶段，比较集中的应用是在设计阶段。
相对我国来说，许多业主、设计及施工企业已经愈来愈重视，尤其在一些省会城市，如：北京、上海、南京、无锡、宁波等城市的轨道交通工程中，业主在合同中已明确要求设计中标单位提供管线综合三维模型，用于指导设计及施工。上海轨道交通11 号线石龙路站的风水电安装工程采用BIM 碰撞检测技术，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过BIM 碰撞检测技术优化了施工方案，减少了各专业之间的摩擦，避免了返工误工现象，减少了人力和物质的浪费，节省费用近30%左右；同时对装修单位项目部提交孔洞清单，最后石龙路站孔洞预留100%，现有设备基础合格率100%，现有管线安装没有一处影响装修工序。
二、工程实例
某地铁交通轨道风水电安装工程，对车站管线碰撞问题利用了BIM技术进行了检测。首先对地铁站所有的专业电子版图纸进行收集，然后将这些图纸导入Revit系列软件，分别建成三维结构、建筑、机电模型。最后使用Navisworks Manage 软件将这三种模型进行整合在一起。
第一次，对全站的结构、建筑、机电模型利用Navisworks Manage 软件中的数据信息处理工具设置不同的容差值然后进行碰撞分析，最后得出碰撞点为1345处。
第二次，将结构以及建筑已经成型的实体碰撞点除去，并且对建筑以及结构信息进行修正，将碰撞点进行检测。
第三次，对碰撞点统计信息和模型结构进行核对，并按照实际的经验，发现其他管线和自动喷淋支管有很多冲突。然后进行与设计部门进行沟通，对喷淋支管的高度进行统一的调整，又做了一次碰撞检测。
本工程通过对碰撞点的分析，发现有些问题是可以避免的，将其上报给设计单位，大部分都得到了有效的解决。下面就将工程中两个碰撞点进行举例说明。
第一个是28轴与C轴消防管和排风管的碰撞。
利用BIM模型可以看出，排风管和消防管产生了碰撞，在消防水管遇到排风管前只需要对消防水管的标高降低就能避开冲突。并将其问题在图纸上进行记录并提出解决方案，这样，在后续的工程中也就能避免这类问题。
第二个是26轴B轴，排风管和电缆桥架的碰撞。
从上图我们可以看出风管和桥架发生了碰撞。根据以往的施工经验，为了避免碰撞的发生，可以将风管在此处的标高降低200mm。在施工图上将此碰撞点的位置进行记录，通知风管的施工队，在风管的加重中对交接处的风管弯头适当调整，这样就可以满足风管标高并且可以避免和桥架碰撞。同时，也节约了可能造成的返工以致于人工和物料的浪费。
对施工方案利用BIM碰撞检测技术进行了优化，各专业之间的摩擦也相应的减少了，也有效的避免了返工误工的现象发生，对人力以及物质的浪费也有效减少了，对费用也有效的减少了，经济效益非常明显。
三、结语
当前，我国BIM 应用还处于初级阶段，而城市轨道交通工程涉及专业众多，除了与普遍房屋建筑一样的建筑、结构、风、水、电之外，还涉及线路、限界、轨道、通信、信号、牵引供电、AFC、综合监控、PIS等10 多个专业的20 多个设备系统，许多基础性工作尚不完善，大量与轨道交通工程相关的基本标准化构件还需建模开发。BIM 技术与物联网、地理信息系统、云计算、大数据及管理信息系统等的结合将是未来的发展趋势，大有可为。
参考文献：
[1]周礼萍.地铁安装工程设备调試实例分析[J].科学之友，2011，12：21-22.
[2]胡宏伟.地铁车站通风空调安装工程的质量控制[J].甘肃科技，2012，11：106-107+129.
[3]刘敏.浅述地铁风水电安装工程的图纸审核[J].山西建筑，2010，28：159-160.
【关键词】 BIM技术；地铁安装工程；应用
一、BIM 技术的概念
（一）BIM 技术简介
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）自提出后，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，被誉为建筑业变革的革命性力量。
根据美国国家BIM 标准对BIM 的定义，BIM 是创建、管理设施物理与功能特性的数字化表达的过程。BIM 是关于设施的共享的知识资源，为设施全生命周期的决策制定提供可靠的信息支持，从最早期的概念阶段到最终的拆除阶段。
虽然不同的组织对于BIM 有不同的定义，但综合起来，BIM 主要包括了两大核心理念：
1）BIM 是设施（建筑物）物理和功能特性的数字表达，可以包括几何、空间、量等物理信息，还包括空间的能耗信息、设备的使用说明等功能性信息。包括几何信息，可以直接用于可视化，提升沟通协调的效率，此外，这些信息并不是独立的，而是与构件相关，是一个多维度的富含建筑物信息的关联数据库。
2）BIM 中所包含的信息是从概念到拆除的全生命周期中所有决策提供可靠依据与信息，可以在不同专业、不同利益相关方等之间进行信息的传递与共享。而且BIM 能够在综合数字环境中保持信息共享和不断更新，即在各种工程信息之间创建实时的、一致性的关联，对平台中信息的任何更改，都可以在其他关联的地方反映出来，使得业主、设计院、施工单位等项目相关方都能清楚全面地了解项目进程，这意味着BIM 将成为建筑业的协同平台。
（二）国内外BIM 在地铁项目的应用现状
西方发达国家的城市地铁轻轨建设已渐入沉寂期，BIM 的应用主要体现在改建、运营、维护方面。例如，伦敦地铁斥资7 亿英镑进行维多利亚站的升级改造工程中，运用BIM 技术进行设计协同和施工管理，使业主、设计、施工、供应商四方可以高效协调工作，整个工程预计于2018 年交付；加拿大多伦多Spadina 地铁扩建工程中，参建各方基于Bentley Project Wise 进行3D 设计协同；洛杉矶Westside 地铁延长线工程包括9 英里地铁，新建7 个地铁站，总投资51 亿美元，工程采用DB 交付模式，业主方将BIM 应用条款纳入承包
方合约，要求以BIM 核心规划管理整个建造过程。进入21 世纪，我国已成为世界上城市轨道交通发展最迅速的国家。BIM 技术在国内城市轨道交通领域的应用尚处于起步阶段，在行业内没有进行大规模的应用，目前主要处于研究和开发阶段，比较集中的应用是在设计阶段。
相对我国来说，许多业主、设计及施工企业已经愈来愈重视，尤其在一些省会城市，如：北京、上海、南京、无锡、宁波等城市的轨道交通工程中，业主在合同中已明确要求设计中标单位提供管线综合三维模型，用于指导设计及施工。上海轨道交通11 号线石龙路站的风水电安装工程采用BIM 碰撞检测技术，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过BIM 碰撞检测技术优化了施工方案，减少了各专业之间的摩擦，避免了返工误工现象，减少了人力和物质的浪费，节省费用近30%左右；同时对装修单位项目部提交孔洞清单，最后石龙路站孔洞预留100%，现有设备基础合格率100%，现有管线安装没有一处影响装修工序。
二、工程实例
某地铁交通轨道风水电安装工程，对车站管线碰撞问题利用了BIM技术进行了检测。首先对地铁站所有的专业电子版图纸进行收集，然后将这些图纸导入Revit系列软件，分别建成三维结构、建筑、机电模型。最后使用Navisworks Manage 软件将这三种模型进行整合在一起。
第一次，对全站的结构、建筑、机电模型利用Navisworks Manage 软件中的数据信息处理工具设置不同的容差值然后进行碰撞分析，最后得出碰撞点为1345处。
第二次，将结构以及建筑已经成型的实体碰撞点除去，并且对建筑以及结构信息进行修正，将碰撞点进行检测。
第三次，对碰撞点统计信息和模型结构进行核对，并按照实际的经验，发现其他管线和自动喷淋支管有很多冲突。然后进行与设计部门进行沟通，对喷淋支管的高度进行统一的调整，又做了一次碰撞检测。
本工程通过对碰撞点的分析，发现有些问题是可以避免的，将其上报给设计单位，大部分都得到了有效的解决。下面就将工程中两个碰撞点进行举例说明。
第一个是28轴与C轴消防管和排风管的碰撞。
利用BIM模型可以看出，排风管和消防管产生了碰撞，在消防水管遇到排风管前只需要对消防水管的标高降低就能避开冲突。并将其问题在图纸上进行记录并提出解决方案，这样，在后续的工程中也就能避免这类问题。
第二个是26轴B轴，排风管和电缆桥架的碰撞。
从上图我们可以看出风管和桥架发生了碰撞。根据以往的施工经验，为了避免碰撞的发生，可以将风管在此处的标高降低200mm。在施工图上将此碰撞点的位置进行记录，通知风管的施工队，在风管的加重中对交接处的风管弯头适当调整，这样就可以满足风管标高并且可以避免和桥架碰撞。同时，也节约了可能造成的返工以致于人工和物料的浪费。
对施工方案利用BIM碰撞检测技术进行了优化，各专业之间的摩擦也相应的减少了，也有效的避免了返工误工的现象发生，对人力以及物质的浪费也有效减少了，对费用也有效的减少了，经济效益非常明显。
三、结语
当前，我国BIM 应用还处于初级阶段，而城市轨道交通工程涉及专业众多，除了与普遍房屋建筑一样的建筑、结构、风、水、电之外，还涉及线路、限界、轨道、通信、信号、牵引供电、AFC、综合监控、PIS等10 多个专业的20 多个设备系统，许多基础性工作尚不完善，大量与轨道交通工程相关的基本标准化构件还需建模开发。BIM 技术与物联网、地理信息系统、云计算、大数据及管理信息系统等的结合将是未来的发展趋势，大有可为。
参考文献：
[1]周礼萍.地铁安装工程设备调試实例分析[J].科学之友，2011，12：21-22.
[2]胡宏伟.地铁车站通风空调安装工程的质量控制[J].甘肃科技，2012，11：106-107+129.
[3]刘敏.浅述地铁风水电安装工程的图纸审核[J].山西建筑，2010，28：159-160.