福州地铁机电安装工程中BIM技术的运用探讨

　　机电一体化大专毕业论文第八篇

　　摘要：本文以福州地铁2号线祥坂站为例探索BIM技术在地铁机电安装工程中的应用。通过BIM技术“可视化”模拟机电安装工程全程，提前发现问题，提前解决问题。

　　关键词：BIM技术; 地铁机电安装; 可视化; 提前;

　　引言

　　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。一个地铁站有十几个专业系统，上百种仪器设备，这些设备绝大部分都要隐藏到地铁顶棚以上1～1.5m的空间里[1]。地铁机电安装工程空间小，管线复杂，施工难度大，利用BIM技术“可视化”全程模拟地铁安装工程，提前发现问题，提前解决问题，避免或者减少不必要的返工；利用BIM技术在满足设计功能前提下对地铁综合管线进行优化排布，合理利用空间，使地铁机电安装工程美观，整齐划一，大方。最终通过BIM技术的应用加快施工进度，提高施工质量，减少材料浪费，节约成本。

　　1 BIM技术介绍

　　BIM技术的全称是Building Information Modeling, 就是建筑信息模型系统。通俗讲就是，利用三维建模技术，把整个工程的三维数字模型建造出来，制作出一个只存在于电脑里面的数字工程模型，然后通过向这个模型中添加工程的所有相关信息，形成一个工程信息数据库。福州地铁2号线机电安装工程率先全线应用BIM技术，通过BIM技术的应用，让福州地铁2号线机电安装工程全方位实现了工厂化预制加工，预拼装施工，使工程安装精准可靠。

　　2 BIM技术在地铁机电安装工程中的应用

　　2.1 BIM技术应用流程

 

 

　　2.2 BIM技术应用

　　2.2.1 地铁综合管线优化布置

　　由于地铁工程地下空间狭小，而所涉及的机电管线品种繁多，有通风空调、建筑电气、智能建筑、给排水及消防、通信、信号等众多专业的管线。由于管线功能种类多，施工的方法不尽相同，有风管、给水及消防管、空调冷水管、高低压电缆桥架、通号线槽、照明、控制、监控等线管；管线自身特点不同，安装的要求不同：如强电与弱电、有压与无压、高压与低压、大管与小管、平行与交叉等，如果不统一布置和提前规划，其各专业管线的冲突将伴随施工的整个过程。

　　(1）管线优化排布原则。

　　(1) 风上，电中，水下，满足设计功能、合理利用空间，弱电让强电、小管让大管，压力管让重力管、易弯曲管让不易弯曲管，不需要经常检修的管让经常检修的管。

　　(2) 管线排布应考虑预留足够的运营检修空间，在满足设计功能的前提下尽可能使管线路由最短，排布尽可能整齐、美观、大方。

　　(3) BIM模型优化应该紧密联系施工现场，BIM模型尽可能与施工现场一一对应，尽可能降低施工误差影响。

　　(2）地铁车站公共区综合管线排布。

　　(1) 福州地铁2号线公共区水管和强弱电以及通号桥架采用综合支吊架安装，风管采用通丝杆吊装，公共区优化排布时各专业管线路由应尽可能走直线，尽可能减少不必要的管线交叉作业，增加施工难度。

　　(2) 公共区机电综合管线优化应配合装修专业综合考虑，为装修专业预留有足够的装修净空，灯具、导向等预留安装位置，防止返工。

　　(3）地铁车站各专业设备房综合管线排布。

　　(1) 吊顶房间应配合装修专业综合考虑管线排布问题，为装修吊顶施工预留足够净空。

　　(2) 结合各专业设备安装基础图，确定各专业设备安装位置，遵循强弱电房间禁止布设给排水管道，各专业设备上方禁止布设送风口，VRV室内机等容易产生冷凝水的设备。

　　(4）地铁车站设备区走廊综合管线排布。

　　设备区走廊管线很多，各专业管线种类非常复杂，所以设备区走廊管线排布应该按照综合管线优化排布原则进行综合考虑排布，同时考虑为后期运营预留40公分以上足够的检修空间以及走廊最低标高要求。

　　(5）地铁车站环控兼冷水机房综合管线排布。

　　环控兼冷水机房作为车站机电工程的心脏。特点是管线多、空间小，是机电工程施工重点、难点。应用BIM技术对环控机房综合管线进行深度优化布置，在满足设计功能的前提下实现环控机房管线布置整齐、美观。通过BIM技术的预制加工，减少材料的浪费，节约施工成本，通过BIM技术指导现场施工加快现场施工进度，提高施工质量。

　　2.2.2 BIM配合设计院出综合支吊架和管线综合蓝图

　　BIM在设计阶段配合设计院出综合支吊架和管线综合蓝图，指导现场施工形成设计院→BIM→设计院的闭环流程，确保BIM工作在对综合管线进行优化排布的同时保证设计功能。

　　2.2.3 BIM指导工厂化预制加工

　　BIM技术与工厂化加工制造相结合，采用BIM技术和自动化风管加工设备，建立了风管集中加工，实现了BIM+预制加工的联动。BIM指导水管、桥架以及综合支吊架等装配式施工的技术。

　　BIM工作者根据BIM三维模型信息结合加工厂自动化加工设备信息生成排产单，加工厂根据排产单生产与BIM模型相吻合的材料，不同的材料都有其唯一的编号，加工厂加工完成之后集中运送到施工现场进行装配式安装，每一节材料在施工现场都有其对应的唯一位置，确保现场施工安装的精准性，从而施工进度，提高施工质量，减少材料浪费，节约成本。

　　表1 风管材料排产单

　　2.2.4

　　结合BIM模型出各专业BIM安装图、孔洞预留图、管线复杂位置安装拆解图等指导现场施工

　　结论

　　(1) BIM技术应用成果。

　　(1) 孔洞预留准确率在90%以上，大大减少现场边施工边砸孔的现象，减少很多现场施工垃圾和粉尘。

　　(2) 深化后综合支吊架图避免了现场各专业95%的碰撞问题。

　　(3) 预制加工减少材料的浪费，克服传统现场加工占用施工空间的现场。

　　(4) 通过地铁机电工程BIM技术应用达到了加快施工进度，提高施工质量，减少材料浪费，节约成本的目的。

　　(2) BIM技术应用经验总结。

　　(1) BIM建模、调模阶段必须经常与相关设计院以及现场施工队沟通，必须在保证现场施工方便、美观、整齐划一的同时保证设计功能需求。BIM工作不能脱离施工现场，不能脱离设计需求。

　　(2) 在BIM建模阶段要去现场核对建筑主体结构，根据现场主体结构对模型进行调整。

　　(3) 对于材料预制下单必须要与现场施工队沟通，根据现场施工进度进行预制下单，避免到场材料堆积的同时现场缺料。

　　参考文献

　　[1] 张凤杰.BIM技术在地铁机电工程管线安装中的应用[J].建筑工程技术与设计, 2014 (12) .

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