BIM技术在海岸电台通信机房建设中应用的探讨

辛毓源

摘 要：海岸电台通信机房建设复杂、沟通管理难度大，BIM技术魅力在于它能为各种问题提供系统优质的解决方案。

关键词：海岸电台 通信机房 BIM应用

1.引言

海岸电台主要为船舶运输、航运管理提供水上安全通信服务支持，包括检测船舶遇险报警并转接海上搜救中心；提供岸到船的遇险报警服务；为海上搜救中心与船舶电台提供陆上通信网无线电接口；履行国家公约，播发航行警告、气象预报和其他海上紧急和安全信息；提供与船舶日常通信服务，工作频率由国际电信联盟（ITU）指定。通信机房，是海岸电台为履行国际公约，保障海上生命财产安全，播放海洋海况信息重要的基础设施，但设备众多，系统复杂，线路交错的海岸电台机房建设给电台管理者、设备厂商和施工单位提出了严格的要求。

BIM（建筑信息模型）是服务于工程设计、施工、管理的工程技术，可通过建设工程三维模型，利用数字技术，为模型同步提供完整的、与实际情况一致的工程信息数据库，信息数据在项目概念、设计、实施、运营的全生命周期过程中进行共享和传递。在项目实施的各个阶段，参建各方都能对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，同时可在BIM中添加、获取、更新和修改信息，协同作业，达到节省投资、加快工期、提高工程质量、辅助运维、积累项目数据的目的。

2.分析应用

对于通信机房的规划、设计、建设、运维，传统建设手段是通过Visio完成设备系统逻辑框图，后通过CAD绘制工程设计图纸和SU建模实现效果控制，但主要还是通过二维图纸来指导建设，利用建设传统监控系统加人员进行项目运维。存在问题有图纸模型与工程动态信息无法结合观察，工程项目策划、设计、建设的各环节信息传递不畅，工程建设管理风险点多，参建各方沟通协调难度大，项目的报建、验收等需要地方行政审批的环节容易碰壁，工期难以保证。

现在的机房建设，土建设计和机线设计一般是分开单位完成的，结果是工程施工过程中经常发现设计图纸与现场实际情况大相径庭，不仅出现建筑与设备或管路碰撞交叉、无法避让调整，还出现走线与梁柱关系十分不合理，最终以牺牲机房净高为妥协，天花布局也十分不理想。通信中心机房通过强弱电井进线的线槽横截面积大、缆线多，选择位置十分重要，勘测不足，设计不合理，造成后期线路无法通，建筑与安装专业返工多，投入使用后运维管理困难等，导致设计单位和管线施工单位和互相推诿扯皮的局面在所难免。

优秀的建模技术、强大的运算能力，提升了工程数据的计算分析能力，是BIM技术帮助工程项目实现工程精细化管理的基础和关键。BIM技术的突出优势包括：模型完成性好、精度高（详见《建筑信息模型应用统一标准》），施工应用标准明确（详见《建筑信息模型施工应用标准》），实现三维综合设计、审图及技术交底，工程量计算，可与三维激光扫描技术结合应用等。针对通信机房的建设问题和BIM技术的优势主要可以应用在以下方面：

（1）通过工程建模合理设计建设方案。工程初步规划设计合理性对工程建设的可行、科学、经济等方面有决定性的影响。传统的CAD只能反映建筑的平面信息，SU和3DMAX却无法结合工程数据进行分析检验，BIM技术能结合场地地勘情况，周边环境进行综合分析，同时反映出各种设施和建筑的高度比，真实反映出它们的颜色搭配、外形协调，以BIM模型为场地规划蓝本，对于工程前期工作无疑会提供很大的帮助。采用BIM技术对机房的结构、建筑、安装各专业模型均以原比例快速建立三维模型，能对机房做到考量体量，观察外形，检查各功能分区布局，从而优化整体方案。

（2）引进三维激光扫描技术配合场地和设备建模。利用三维激光扫描技术可实现无接触、高效、精确获取空间和物价的三维数据。对室内的通信机房业务、网络、信号处理、业务网关、数据存储、配套设施、RCC终端设备，对室外的大型天线如对数周期天线、全向天线等运用3D激光扫描技术，按照1：1生成复杂的设备实景模型，可以满足设备布置、碰撞、运维管理等BIM应用要求。对场地则能迅速实现三维模型重建，利用BIM只要加载相关相关数据便可实现较好的规划分析。

（3）开展主体结构和管线综合设计检验碰撞。设计阶段通过数字化的模拟，对机房设计在施工图阶段搭建各专业BIM模型，查找图纸缺漏、设计纰漏，进行碰撞检测分析，土建方面如柱、梁、楼梯错位，建筑图上与结构图上标示不一致，建筑安装方面如机电管线与结构、建筑、装饰及门窗幕墙等设计冲突，通信设备安装方面室内HF、MF链路和室外的天线地网及场地链路管道管线的设计碰撞，针对这些问题，生成书面碰撞报告，通过与设计单位沟通，形成问题解决的闭环，从而提高图纸设计质量，减少后期的大量设计变更和返工，提升整体工作效率。

（4）服务于施工技术交底。为了解决传统平面施工技术交底不够直观、难以精确表达复杂结构等问题，基于BIM模型作为多方会审的沟通媒介，在多方会审前将图纸中出现的问题在三维模型中进行标记，在会审时对问题进行逐个评审，大大提高工作效率，优化施工工序，做好关键节点质量控制。对于设计单位提出的设计变更，可直接在BIM模型中对材料、构件和工艺进行修改，同步说明，明确指导施工。

（5）数据与建设进度可视化。通过BIM与财务进度考核数据关联可实时生成审核与拨款一览表、合同审核与支付一览表、累计中期付款示意图、进度明细、签证审核，实现完成率可视化。通过BIM与OA审批系统管理，直接生成变更明细，签证明细，其他明细、合同台账明细、合同外费用明细，实现变更管理、合同管理可视化。

（6）4D虚拟施工。结合二维施工图和横道图，在三维模型基础上增加時间要素，建立BIM的施工流程4D模拟，进行包括桩基础/施工、模板钢筋预制、混凝土浇筑、脚手架安装、物料提升装置装置安装、脚手架搭设、机房室内地面提升、业务设备安装、精密空调安装、UPS电源房建设、电缆沟及通信管道建设，室内装修等流程开展时间维度上的预演，形成不同施工方案，根据时间和资金成本估算，工序及工艺合理性评估，最终制定最佳施工方案。

3.结语

通信机房这一类结构复杂、管线众多的工程，让BIM技术展现出强有力的生命力，集成、动态和可视化的三维乃至四维的施工管理BIM技术能为机房的前期设计、施工安装、运维管理提供系统管控，并为设计调整、工程管理、资金审核、进度控制等一系列问题的提供解决方案，同时促进各参建单位协调作业。对于机房内部设施的预制的工业化生产过程更为流畅可控，从工厂的定制到物流，到现场的安装，让整个计划和建设过程做到精细化的管理。随着BIM技术的进一步发展，将进一步推动现有施工管理的更新换代，长远地影响人们对于现代施工的思考。

参考文献：

[1]美国国家BIM标准（NBIMS）

[2]钱海，马小军，包仁标，徐胜.基于三维激光扫描和BIM的构件缺陷检测技术[J].计算机测量与控制，2016，24（02）：14-17.

[3]闫力，梁伟奇，和嘉良. BIM技术在IDC机房施工中的应用与研究[J].中国新技术新产品， 2015 （11）： 113.

[4]张建平，李丁，林佳瑞，颜钢文.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012. 41（371）.

[5]徐东华，黄昌标，宋建忠，孙海洋.BIM技术在施工企业中的应用研究—以毛里求斯机场项目为例[J].中国高新技术企业，2012：31，34.

[6]马洪娟，姚守俨，戈祥林，林忠和.BIM技术在南宁规划展示馆项目施工中应用体会[J].工程信息技术，2011：3（04）.

[7]大型数据中心实施难点突破—BIM在设计数据机房中的应用

[8]中国电信北京亦庄云计算数据中心折桂"鲁班奖".《通信世界》，2017年10期

[9]BIM技术在数据中心建设领域的应用分析报告.

[10]BIM技术建模要点.