BIM技术在广州南站地铁机电安装项目管理中的应用

陈伟强 朱永谦 赵何海 曹远洋

摘 要：在地铁工程的施工建设中，地铁机电系统的安装施工，是一项非常重要的内容，对于地铁工程建成后的整体稳定性，以及各种应用功能的正常发挥，都有着直接的影响。由于地铁机电系统的设备和管线较多，施工比较复杂，而且地下空间狭小，导致施工的空间有限，这就对地铁机电项目的安装施工，提出了更高的要求。BIM技术作为一种新型的建筑信息化模型系统，应用比较广泛，将其应用在地铁机电安装施工中，可以实现可视化的机电安装设计，在机电安装施工的过程中，各种施工的信息实现共享，避免不同的工序之间发生冲突，进而确保建成后地铁整体运行的安全性、稳定性。本文首先阐述了BIM技术及其特点，然后探讨了BIM技术在广州南站地铁机电安装项目管理中的应用。

关键词：BIM技术 广州南站地铁 机电安装 项目管理 应用

近年来，随着我国轨道交通技术的不断发展，越来越多的城市修建了地铁。地铁的运行速度快，节省时间，而且价格低廉，搭乘方便，运行平稳，节能环保，成为了越来越多人的出行选择，极大地缓解了城市交通的拥堵情况，方便了人们的日常出行，发挥了日益重要的作用。在地铁工程的施工建设中，地铁机电系统的安装施工，是一项非常重要的内容，对于地铁工程建成后的整体稳定性，以及各种应用功能的正常发挥，都有着直接的影响。由于地铁机电系统的设备和管线较多，施工比较复杂，而且地下空间狭小，导致施工的空间有限，这就对地铁机电项目的安装施工，提出了更高的要求。BIM技术作为一种新型的建筑信息化模型系统，应用比较广泛，将其应用在地铁机电安装施工中，可以实现可视化的机电安装设计。在机电安装施工的过程中，各种施工的信息实现共享，可避免不同的工序之間发生冲突，提高地铁机电安装的质量，进而确保建成后地铁整体运行的安全性、稳定性[1]。

1 BIM技术及其特点

BIM（Buliding Infromation Modeling），即建筑信息化模型， BIM技术是一种数字化、信息化的建造技术。在工程项目施工中，通过录入各种数据，利用计算机系统、信息化系统，对数据进行分析、建模，可以得到设计图纸，以及模拟现场施工效果的建筑模型。在建筑工程中应用BIM技术，可以对建筑工程项目的运营、施工建设以及规划设计等各个施工环节的情况进行全面的优化、整合，并进行仿真模拟，进而创建各种动态项目数据库，实现信息的共享与管理，在建筑工程的整个施工管理进程中，大幅度降低施工风险，极大地提高建设效率[2]。

BIM技术的特点，主要表现在以下5个方面。

1.1直观可视

BIM技术应用在建筑工程中，通过录入各种数据，可以构造出建筑工程的设计图纸，以及建造三维模型，直观形象，使尚未建造的建筑工程可视化，使建筑工程的设计、施工人员，可以直观地对整个建筑工程的全景，进行细致的观察、研究，通观全局，考虑问题会更加周全，可以更加全面地了解整个建筑工程的设计思路，理解整个建筑工程的建设方案[3]。同时，将施工的过程中，可能遇到各种变化情况，利用动态模型的形式，直观、形象、生动、有趣地表现出来，呈现在施工人员面前，从而提前发现施工过程中面临的问题并提前规避，进而避免出现返工。

1.2信息共享

BIM技术提供了一个可以信息交流的平台，使参与建筑工程施工的各个部门，得到的建筑工程的各项信息是相同的，使全体施工人员实现信息共享，而且各个部门可以很方便、灵活地进行信息的交换，使建筑工程的建造过程更加的可视化、公开化，实现不同专业、各个层次的协调运作，使建筑工程各部门的进程一致，达到统一进度的效果[4]。

1.3节约成本

在建筑工程中运用BIM技术，通过BIM科学的运算体系，对建筑工程中所需的各项成本进行科学、细致的估算，在满足建筑工程施工设计方案的前提下，进行各项资源的优化配置，实现各项施工操作对于成本的把控，进而节约建筑工程的建设成本。

1.4加快进度

在建筑工程中运用BIM技术，可以根据施工方案的具体要求，合理调整施工进度，实现施工进度的全面协调、统一。利用BIM技术，还可以对建筑工程的建设思路，预先进行施工计划的设想，通过排列、组合等方式，对于各种施工的工序，进行排列、组合，并输入各种数据，然后根据BIM的效果，科学、合理地安排各项工序，使施工进度实现协调性、统一性，进而极大地提高整体施工的效率，节约工程建设的时间[5]。

1.5提高质量

利用BIM技术，提前设计建造的建筑，在施工建设的过程中，出现的问题很少，验收质量较高，具有较高的验收率、通过率。建筑工程施工的过程中，BIM技术还能够有效完成碰撞检测，进行安全性分析等，从根本上保证建筑工程各项施工操作的安全性、有效性，进而提高建筑工程的质量[6]。

2 BIM技术在广州南站地铁机电安装项目管理中的应用

2.1优化施工进度管理

由于广州南站地铁项目的建设工期较短，因此，机电安装施工要做好施工进度的管理，最大限度地提高安装效率。在广州南站地铁机电安装施工中，应用BIM技术，进行三维建模，对广州南站地铁的设计方案进行虚拟建造，可以对地铁的整体设计方案进行验证，看其是否合理。同时，按照机电安装现场可能发生的工作面，以及可能出现的碰撞点，对具体的安装方案进行科学的调整。这样原来需要实际改拆的工作，只需要在电脑上进行操作即可完成，不仅省时、省力，节约成本，避免安装材料的浪费，还可以将调整后的方案，通过三维剖面图，或者动态漫游等方式，直观、生动、形象地展示给施工人员看，有助于他们更好地理解施工方案，在保证施工质量的同时，加快施工进度，缩短工期，进而使施工进度管理得到优化。广州南站地铁BIM技术三维建模如图1所示。

2.2科学布置管线

由于广州南站地铁机电系统中包含大量的管线，在对这些管线进行布置的过程中，不同的管线之间容易相互出现交叉、碰撞。为了避免这种情况，可利用BIM技术进行碰撞检测，以检测不同专业的管线之间是否存在交叉、碰撞的情况，以及管线安装施工的空间是否充足。而且，利用BIM技术可以建立三维空间模型，每条管线安装施工的位置、标高、不同管线之间的距离、连接方式、施工工艺以及管线的交叉部位等，都可以清楚地展现出来，方便进行管线碰撞检查。同时，还可以预测可能面临的各种安全风险，进而及时地调整不科学、不安全的管线布置，进而提升地铁机电管线安装的安全性。此外，还可以极大地降低机电安装的识图误差，提前检查各种碰撞点，避免后期机电安装施工中，相互出现冲突，提高地铁机电管线排布的科学性[7]。利用BIM技术建立三维空间模型进行管线碰撞检查如图2所示。

2.3有效控制施工成本

广州南站地铁机电安装施工中，运用BIM模型能够全面分析地铁机电安装中所需的构件信息、模型参数，快速统计所需构件的数量，使漏算、少算、冒算、高估等问题得到有效的避免，提高机电安装工作的效率。同时，BIM模型还可模拟机电安装的施工现场，对施工现场的物流以及进场的物料数量进行科学、合理的控制，进而对安装的成本进行有效控制。同时，可优化机电安装的图纸设计，编制合理的施工成本预算，科学筹划、统筹使用安装施工的资金，进而使机电安装的施工成本得到有效的控制[8]。

2.4极大提高施工质量和效率

广州南站地铁机电项目的施工中，水、电、暖、通信等各种管线错综复杂，各管路的走向密集交错。在机电项目安装施工的过程中，一旦各专业管路发生碰撞，会导致大面积的拆除、返工问题，严重的甚至导致要推翻整个施工方案，重新设计新方案。这样不但会造成很大的人力和材料的浪费，而且可能会导致工期延误。对此，广州南站地铁在机电项目安装施工前，采用BIM技术，针对施工现场的结构，进行实地测量后，将机电各个专业的管路以及结构利用电脑整合在一个统一的平台上，进行三维技术交底，有助于施工人员深刻理解施工方案，提高施工质量。对于施工现场的保温层、工作面以及检修面等，利用BIM技术，提前进行机电各专业间、结构间的碰撞检查，提前发现这些地方可能存在的碰撞、冲突，并采取相应的措施进行有效预防，进而减少安装设计的变更，避免返工，提高施工效率[9]。采用BIM技术三维交底如图3所示。

2.5 实现高效现场管理

在广州南站地铁机电安装施工中，应用BIM技术，利用移动终端，例如智能手机或者平板电脑等，采集机电安装施工现场的数据，建立现场的各项数据资料，并与BIM模型进行即时关联，方便施工中以及竣工后对各项数据进行统计管理。应用BIM技术可以实现多人协同工作，让计算机根据定制的计算规则，快速地处理、计算各组成构件的预算工程量，并考慮相互扣减以及空间位置的关系，极大地提高机电安装的工作效率，实现高效的现场管理[10]。将BIM技术用于辅助广州南站地铁机电安装施工现场的管理，提高了机电安装现场管理的科技含量，克服了粗放式管理模式的弊端，使机电安装项目管理更为精细化、科学化。此外，广州南站地铁机电安装施工中，应用BIM技术还可对安装需要的材料进行自动的分析统计，极大地减少安装材料的浪费。

3结语

地铁机电项目的安装施工过程比较复杂，而BIM技术作为一种新型的建筑信息化模型系统，在地铁机电安装施工中，发挥着至关重要的作用，可以优化施工进度管理，科学布置管线，有效控制施工成本，极大地提高施工效率，实现高效的现场管理，进而提升建成后地铁整体运行的安全性、稳定性、可靠性。

参考文献

[1]吕庆，崔维久，于德湖，等.BIM融合信息技术在智慧工地中的应用研究[J].施工技术（中英文），2021，50（20）：5-11.

[2]彭程.BIM技术在机电施工管理过程中的应用分析[J].智能建筑与智慧城市，2021（11）：42-43.

[3]李惠铭.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用探讨[J].中国设备工程，2021（8）：185-187.

[4]李祁东，解中鑫，毕炜，等.BIM技术在装配式建筑机电安装中的应用[J].建筑机械化，2020（10）：80-82.

[5]王肖颖，晋嘉玉，郑远财，等.BIM技术在机电安装工程全生命周期的应用——以福建三峡海上风电产业园工程为例[J].武夷学院学报，2020（9）：33-37.

[6]赵钦，董福文，黑新宏，等.基于BIM的地铁多专业协同设计流程再造[J].宁夏大学学报：自然科学版，2019（1）：74-79.

[7]刘斌.BIM技术在建筑机电安装工程中的应用[J].工程技术研究，2019（8）：79-80.

[8]曹晓东.BIM技术在地铁工程中的应用研究[J].港工技术，2020（S2）：43-48.

[9]徐兴，杨亚松，刘志强，等.BIM技术在机电安装中的应用[J].山西建筑，2022，48（1）：113-115.

[10]呼腊梅.BIM技术在铁路站房运维风险分析中的应用[J].铁路技术创新，2021（5）：127-132.