BIM技术在城市轨道交通机电安装工程中的应用

车凯

摘 要：我国城市化进程快速发展的过程中，城市轨道交通承担着舒缓城市交通压力的重要作用，加强BIM技术在城市轨道交通建设中的应用，是提升城市轨道交通建设质量的重要措施。本文主要介绍了BIM技术在某城市轨道交通机电安装工程中的实际应用，为城市轨道交通机电安装工程稳定运行提供了可靠依据。

关键词：BIM技术;城市轨道交通;机电安装工程

0 引言

城市的繁荣发展吸引了大批人口向城市的迁移，城市人口压力不断增加，交通问题日益突出。城市轨道交通作为城市公共交通系统中的重要组成，以其运量大、安全、节能、高效、绿色环保等优势，承担缓解城市交通压力的主要职责。城市轨道交通建设中，机电安装工程是确保其稳定运行的关键，机电安装工程具有较强的复杂性、涵盖范围广泛，且安装空间较小、施工难度较大。利用BIM技术，可以实现对机电安装工程全程可视化模拟施工，加强对复杂管线及仪器设备的优化排布，提高空间利用合理性，提升机电安装工程施工质量。

1 工程概况

某城市轨道交通2号线建设中，全线运用BIM技术进行机电安装工程建设。借助BIM技术实现了机电安装工程工厂化预制加工、预拼装施工，大幅提升了工程安装的精准性与可靠性。

2 BIM技术工程应用具体流程

本工程中应用BIM技术流程主要如图1所示。

3 BIM技术具体应用

3.1 综合管线优化布置

本工程中机电安装工程主要为地下施工，施工空间狭小，但工程涉及机电管线种类复杂繁多，包括建筑电气、给排水及消防管线、通信信号管线以及通风空调、智能建筑等各个专业管线。在实际施工中，各管线种类及专业功能不同，所采用的施工方法也存在一定的差异。同时，还需要充分考虑管线自身特点下的不同安装要求，如管线安装的强电与弱点、高压与低压、管线大小、管线位置平行或交叉要求等。在综合管线安装前，利用BIM技术对其进行统一的布置规划，确保各专业管线不会冲突，影响综合管线运行及工程稳定。

3.1.1 管线排布原则

首先，综合管线排布遵循风上、电中、水下的原则，根据设计功能要求，最大化合理利用空间，以强电、大管、重力管、不易弯曲管以及需要经常检修的管线为先。其次，综合管线优化排布，还需要充分考虑运营检修，将所需足够空间预留出来，在满足设计功能的基础上，最大限度缩短管线线路，并尽量使管线排布整齐美观。最后，运用BIM模型进行管线优化排布时，需要与施工现场紧密联系，使模型与施工现场做好一一对应，最大限度降低施工误差可能造成的影响。

3.1.2 城市轨道交通站公共区域综合管线排布

本工程中，公共区域水管、强弱电以及通号桥架均采用的是综合支吊架安装方案进行安装，风管则应用通丝杆进行吊装。在对公共区域综合管线进行优化排布过程中，需尽可能按照直线排布各专业管线线路，并尽量减少管线交叉，降低施工困难度。同时，在对公共区域综合管线优化排布过程中，还需要与专业装修工程做好协同配合，为其预留出足够的装修空间，避免后期需要返工。

3.1.3 城市轨道交通站各专业设备房综合管线排布

第一，设备房综合管线排布要与专业设备安装基础图结合分析，确保设备安装位置合理，同时在管线排布时，注意强弱电房间不可设置给排水管道，设备上方不能设置送风口、VRV室内机等较易形成冷凝水的相关设备设施。第二，在有吊顶的设备房的管线排布需要综合考虑装修专业，为其吊顶施工预留出充足的净空。

3.1.4 城市轨道交通站设备区走廊综合管线排布

站内设备区走廊通常铺设各专业管线，种类复杂，因此在其管线排布过程中，需要综合考虑各方因素，严格按照综合管线排布原则进行。同时，管线排布还需要充分考虑后期运营检修所需要的检修空间以及走廊最低标高，满足相应要求。

3.1.5 城市轨道交通站冷水机房综合管线排布

城市轨道交通冷水机房是车站机电工程的核心内容，同时也是车站运营主要动力照明能耗。本工程中，站内冷水机房输配管网采用的是异程式系统，设计负荷量达到1 400 kW，

冷水机组共设置两台，制冷量为687 kW/台，冷水泵三台、冷却水泵三台，两用一备，两台组合式空调机组与六台柜式空调机组，为公共区域和设备管理用房供冷。采用标准化设计，运用BIM技术进行预制加工，并借助BIM为现场施工提供有效指导。同时，根据施工现场实际建筑三维结构及尺寸，对冷水机房设备管线进行优化排布，提高空间布局的合理性，为设备检修提供便利，降低系统运行能耗。

3.2 BIM指导工厂化预制加工

本工程中，采用工厂化预制加工，结合BIM技术以及自动化风管加工设备，实现了风管集中标准化预制加工。同时，借助BIM模型，为水管、桥架以及在综合支吊架等装配式施工技术提供可靠指导。施工人员根据BIM模型与工厂自动化加工设备信息联合，自动生成排产单，并由工程根据排产单进行风管材料生产，各个材料编号具有唯一性，加工完成后，集中运输至施工现场完成装配施工，各节材料确保在施工现场都有唯一对应位置，保证安装施工的快速、精准，同时减少成本浪费。

3.3 BIM指导现场施工

根据BIM模型给出各专业BIM安装图、复杂管线位置安装以及拆解图、各部位预留孔洞图等，进行现场施工指导。

4 结论

4.1 BIM技术应用成果

本工程中，应用BIM技术进行管线综合优化排布效果显著，具体为：第一，各部位预留孔洞精准率高于90%，大幅降低了现场施工中施工与砸孔需同时进行的问题，优化施工现场环境，降低施工垃圾与粉尘。第二，优化排布后综合支吊架图有效避免了现场不同专业管线碰撞问题，提高施工顺畅，减少返工与材料浪费情况。第三，预制加工及装配式施工有效减少材料浪费问题，并扩大的现场施工空间，避免材料占用施工现场。第四，BIM技术的应用有效加快了机电工程施工进度，提高施工质量，降低施工成本，同时提升综合管线及设备运行效率，实现高效节能运行。

4.2 BIM技术应用经验总结

首先，在利用BIM技术进行三维模型建模、调模阶段，需要加强与设计方、施工方的交流沟通，保证模型在满足设计功能需求的同时，与施工现场一致，并且最大限度实现施工便利、管线整齐美观。其次，在建模阶段，需要注意对现场建筑结构及尺寸的校核，确保模型与现场建筑主体相对应。最后，在进行材料预制下单前，需要与施工方深入沟通，根据现场施工顺序及进度进行预制下單，避免材料堆积或缺料问题产生。

参考文献：

[1]张育雨，王进.BIM技术在城市轨道交通机电安装工程计量中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2021（4）：13-17.

[2]赵程，景亮.城市轨道交通车站机电安装及装修施工管理浅谈[J].智能城市，2020（11）：19-20.

[3]苏木.“GIS+BIM”技术在城市轨道交通保护中的应用[J].智能城市，2018（18）：73-74.