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摘 要：近年来轨道交通行业蓬勃发展，BIM技术作为一种新兴技术在轨道交通行业中的应用也日渐广泛。本文通过对BIM技术在轨道交通机电安装工程中的实际应用和应用过程中所遇到的问题进行具体分析，为相关从业人员提供基础探索及实践经验作为研究依据，促进BIM技术与实际工程管理的深度结合。
关键词：轨道交通;机电安装;BIM技术;实践分析
中图分类号：U239.5 文献标识码：A
0 引言
随着BIM技术的日益发展和逐渐成熟，BIM技术与轨道交通机电安装工程的设计、施工及管理工作的结合也越来越紧密。目前BIM技术在轨道交通机电安装工程中主要应用在以下方面：管综图的调整优化、深化设计、基于BIM模型的施工技术交底、大型复杂设备运输通道的模拟选择、各类材料的工厂化预制、土建施工误差影响的预处理、各类复杂泵房机房的预拼装及一体化安装、工程量的计算及劳务结算的管理。以下将对BIM技术在工程实践中的应用及应用过程中所发现的问题进行具体分析。
1 管综图的调整优化
目前BIM技术在设计阶段的应用主要有设计单位应用BIM软件按照管综图进行建模分析及施工单位提前介入配合设计单位进行建模分析两种方式。在设计阶段，利用3D模型扫描技术建立基础的地铁站点主体结构的BIM样本文件。在BIM样本文件的基础上，按照综合管线图中各专业的管线设备标高，机电工程各专业间进行协同配合建模。建模完成后各专业进行统一合模，重点针对合模过程中各专业间产生的管线交叉碰撞问题进行调整优化。设计单位进行BIM建模的过程能够及时发现并有效的解决各专业之间的管线交叉碰撞问题，提高设计效率的同时能够有效提高空间利用率提升整体设计效果。此过程针对综合管线图的调整优化可以加快设计进度，完全暴露出设计过程中产生的管线交叉碰撞的问题，减少后期施工过程中由于此类问题导致的设计变更，加快施工进度。同时施工单位在协同设计单位进行建模的过程中可以更加深入的与设计沟通理解设计意图，更加清晰有效的制定后续的施工进度计划，为后期施工提供方便。因此，当前轨道交通项目实施过程中施工单位对于提前介入配合设计单位进行BIM模型的建立对施工图进行优化调整抱有极大的积极性。
2 深化设计
在实际设计过程中，BIM模型的建立可以更加直观的呈现出设计图纸的设计效果，有利于设计人员在设计过程中对复杂系统及管路进行深化设计。在深化设计方面，通过BIM技术建立的BIM模型可以更加清晰的将设计效果展现出来，同时也可以将设计过程中存在的一些不合理的问题及矛盾暴露出来，这是传统的平面设计图纸所不具备的优势。目前在深化设计过程中，设计单位、施工单位及部分设备材料供应商也在结合BIM技术进行开展。BIM技术在深化设计方面的应用也在不断深入，日趋成熟。
3 基于BIM模型的施工技术交底
在传统的施工过程中，施工技术交底主要采用图文的方式进行交底。此种方式过于依赖交底方的表达及被交底方的经验，容易出现被交底方未能完全理解交底方的意图导致技术交底未能完全落实的情况。在这种情况下容易造成各劳务队伍之间的施工工艺难以做到完全统一，同时也导致了现场发生安全事故的概率增加。以往为了应对这种情况，只能依赖于技术人员加强现场巡查力度，加深施工技术交底的讲解深度来防止此类问题的发生。在施工技术交底的过程中应用BIM技术则可以完美解决这一问题，利用图文的方式结合BIM模型的3D效果可将技术交底中的各项施工细节及注意事项清晰的体现在被交底人的眼前，有助于施工技术交底的完全落实及施工工艺的有效统一。BIM技术在施工技术交底过程中的应用也是BIM技术与现场实际施工相结合的一项成功探索，也为后续在其他方面的应用提供了经验。
4 大型复杂设备运输通道的模拟选择
在大型复杂设备进场前，运输通道的选择和预留是一件极其重要的事项。在以往的施工过程中，运输通道主要依靠现场施工管理人员的个人经验，结合现场各专业的施工进度进行选择和预留。在这种传统模式下就要求现场施工管理人员必须能够深度了解现场情况有效掌握各相关专业的施工进度，而在当前轨道交通行业工期普遍较紧的情况下现场施工现场条件瞬息万变各专业施工进度也是一日千里，协调各专业预留大型设备运输通道的难度与日俱增，这就导致现场管理人员很容易错过大型设备的最佳入场时间。而在将BIM技术应用到大型复杂设备运输通道的选择上之后，通过建立施工现场BIM模型现场管理人员可以通过设备厂家提供的设备BIM模型或设备各种规格参数制定多种运输方案及备选方案，根据现场实际施工进度情况选择合适的运输方案并合理安排设备的进场时间。
5 各类材料的工厂化预制
在轨道交通机电安装工程中，施工涉及到的风水电专业中的风管、水管及桥架在以往的施工管理模式下材料的排产及生产主要是按照施工图纸以标准件的形式进行。对于在实际施工过程中图纸拐点前处需要的直线段长度小于标准件的材料以及区间中隧道弧度处的消防管道长度小于标准件的情况，通常直接利用标准件进行现场改造。此种施工方式造成了大量的风管、水管及桥架的材料浪费，且现场加工改造很难保证材料整体质量，而BIM技术在此过程中的应用就显得极为重要。通过BIM模型的建立，在材料排产的过程中管理人员可依据BIM模型提前对此类非标准件进行按需排产及工厂预制加工。通过对非标准件的预制加工可以有效的减少现场的材料浪费，节约材料成本及改造过程中的人力时间浪费，保证材料质量的同时有效提高了施工现场的施工效率。BIM技术在轨道交通机电工程各类材料工厂化预制加工方面的应用对于施工单位的成本管理及进度管理具有重要意义，同时也是BIM技术理论与实践相结合由落地不断走向成熟的重要体现。
6 对于土建施工误差影响的预处理
轨道交通机电安装工程基于土建及砌筑的结构面进行安装，土建及砌筑施工过程中往往存在著不可避免的细微误差。以往的施工过程中机电工程施工单位依据施工蓝图进行施工，在各种系统及管道末端往往会出现大量的可以预见的累积误差。在BIM技术与实际施工相结合的过程中，利用BIM三维模型扫描仪扫描土建实际结构完成面建立BIM模型，与土建及机电的设计图纸进行对比提前发现土建施工误差并对机电安装图纸进行优化，对于各系统及管道的末端误差累积处的非标准异形件进行提前排产及工厂加工预制。将BIM技术应用到对土建误差影响的预处理工作上，有效的解决了施工现场机电安装遇到土建结构与施工蓝图不符造成的设计变更及停工损失，提高了现场的施工效率。 7 各类复杂泵房机房的预拼装及一体化安装
各类复杂泵房及机房的管路安装在施工蓝图上通常是以系统图的方式来体现，这就对现场劳务作业人员的技术素质产生了极大的要求，对于现场的完工效果及施工单位的工艺管理也是一项挑战。现场施工过程中，作业人员对系统图的理解、现场管路的排布及各种复杂管道部件的加工改造也是一项极其繁琐复杂的工作。通过BIM模型的建立，在建模过程中对各种管路及部件的安装位置进行预先排布，在保证了工艺统一的前提下也使得完工效果更加美观。同时，通过BIM模型完成对机房中各类异形件的排产及工厂化加工预制。在各类异形件及管道部件到场现场条件准备到位后，依据BIM模型对复杂系统及管路部分进行预拼装，拼装完成后对机房进行一体化模块安装。在实际施工过程中将相似两站点通风空调机房安装过程进行对比，利用BIM模型进行地铁的通风空调机房预拼装后模块化安装可节省60%左右的施工时间，在保证安装效果的同时提高了施工现场设备的安装效率。
8 工程量的计算及劳务结算的管理
BIM模型建立完成后，可在BIM模型中自主选取某个系统或需要计算工程量的部位直接由BIM软件进行工程量的计算及生成。利用BIM软件进行工程量的计算不仅减少了工程师工作量，也避免了人工计算工程量过程中的误差。同时依据完成后的BIM模型，施工现场管理人员可在BIM模型上对现场的实际施工进度进行标注。在BIM模型中可以更加直观的展现出现场的施工进度，方便现场施工管理的同时结合BIM软件工程量的计算功能也可以更加方便的实现劳务结算的管理工作。
9 BIM技术与现场施工的结合问题
BIM技术在城市轨道交通机电工程施工中应用的不断深入的同时，也暴露出了BIM技术理论与实践相结合过程中的一些问题。BIM模型建立后，现场实际施工过程中无法保证完全按照BIM模型分毫不差的进行安装。在此类不可避免的施工误差的累积作用下，最终便会在管道或系统末端处体现出与BIM模型的差别。若在实际施工过程中完全按照BIM模型进行材料的排产及异形件的工厂化预制，则会出现系统及管路末端预加工完成的异形件无法使用的浪费现象。目前对于这一问题，各施工单位普遍在排产时将系统管路末端预留一个标准件的长度以待后期进行安装累积误差的修正工作。同时，BIM技术作为一项新兴的专业技术对于相应的BIM专业人才要求极高。BIM专业人才不仅需要熟练掌握BIM专业软件的应用，还要能够熟练掌握各专业的各种规范要求并且需要具有相当的现场施工经验。在BIM技术与轨道交通机电安装行业施工管理过程结合的愈加紧密的时候也反映出BIM专业技术人员短缺的问题。
10 结语
随着轨道交通行业的不断发展，BIM技术在轨道交通工程的应用过程中大放光彩。相关项目从业者深切的感受BIM技术发展所带来便利的同时，也在对BIM技术的应用领域及实践落地不断的进行探索，在不断探索积累经验解决问题的同时也为BIM技术更规范更广泛的应用奠定了基础。
参考文献：
[1]翁承显.城市轨道交通的BIM技术应用[J].低碳世界，2017（22）：240-241.
[2]王宗理.BIM技術在地铁机电安装施工中的应用探究[J].设备管理与维修，2018（8）：159-161.
[3]郑志明.地铁机电安装施工中的BIM及关键技术[J].建材与装饰，2019（28）：283-284.
关键词：轨道交通;机电安装;BIM技术;实践分析
中图分类号：U239.5 文献标识码：A
0 引言
随着BIM技术的日益发展和逐渐成熟，BIM技术与轨道交通机电安装工程的设计、施工及管理工作的结合也越来越紧密。目前BIM技术在轨道交通机电安装工程中主要应用在以下方面：管综图的调整优化、深化设计、基于BIM模型的施工技术交底、大型复杂设备运输通道的模拟选择、各类材料的工厂化预制、土建施工误差影响的预处理、各类复杂泵房机房的预拼装及一体化安装、工程量的计算及劳务结算的管理。以下将对BIM技术在工程实践中的应用及应用过程中所发现的问题进行具体分析。
1 管综图的调整优化
目前BIM技术在设计阶段的应用主要有设计单位应用BIM软件按照管综图进行建模分析及施工单位提前介入配合设计单位进行建模分析两种方式。在设计阶段，利用3D模型扫描技术建立基础的地铁站点主体结构的BIM样本文件。在BIM样本文件的基础上，按照综合管线图中各专业的管线设备标高，机电工程各专业间进行协同配合建模。建模完成后各专业进行统一合模，重点针对合模过程中各专业间产生的管线交叉碰撞问题进行调整优化。设计单位进行BIM建模的过程能够及时发现并有效的解决各专业之间的管线交叉碰撞问题，提高设计效率的同时能够有效提高空间利用率提升整体设计效果。此过程针对综合管线图的调整优化可以加快设计进度，完全暴露出设计过程中产生的管线交叉碰撞的问题，减少后期施工过程中由于此类问题导致的设计变更，加快施工进度。同时施工单位在协同设计单位进行建模的过程中可以更加深入的与设计沟通理解设计意图，更加清晰有效的制定后续的施工进度计划，为后期施工提供方便。因此，当前轨道交通项目实施过程中施工单位对于提前介入配合设计单位进行BIM模型的建立对施工图进行优化调整抱有极大的积极性。
2 深化设计
在实际设计过程中，BIM模型的建立可以更加直观的呈现出设计图纸的设计效果，有利于设计人员在设计过程中对复杂系统及管路进行深化设计。在深化设计方面，通过BIM技术建立的BIM模型可以更加清晰的将设计效果展现出来，同时也可以将设计过程中存在的一些不合理的问题及矛盾暴露出来，这是传统的平面设计图纸所不具备的优势。目前在深化设计过程中，设计单位、施工单位及部分设备材料供应商也在结合BIM技术进行开展。BIM技术在深化设计方面的应用也在不断深入，日趋成熟。
3 基于BIM模型的施工技术交底
在传统的施工过程中，施工技术交底主要采用图文的方式进行交底。此种方式过于依赖交底方的表达及被交底方的经验，容易出现被交底方未能完全理解交底方的意图导致技术交底未能完全落实的情况。在这种情况下容易造成各劳务队伍之间的施工工艺难以做到完全统一，同时也导致了现场发生安全事故的概率增加。以往为了应对这种情况，只能依赖于技术人员加强现场巡查力度，加深施工技术交底的讲解深度来防止此类问题的发生。在施工技术交底的过程中应用BIM技术则可以完美解决这一问题，利用图文的方式结合BIM模型的3D效果可将技术交底中的各项施工细节及注意事项清晰的体现在被交底人的眼前，有助于施工技术交底的完全落实及施工工艺的有效统一。BIM技术在施工技术交底过程中的应用也是BIM技术与现场实际施工相结合的一项成功探索，也为后续在其他方面的应用提供了经验。
4 大型复杂设备运输通道的模拟选择
在大型复杂设备进场前，运输通道的选择和预留是一件极其重要的事项。在以往的施工过程中，运输通道主要依靠现场施工管理人员的个人经验，结合现场各专业的施工进度进行选择和预留。在这种传统模式下就要求现场施工管理人员必须能够深度了解现场情况有效掌握各相关专业的施工进度，而在当前轨道交通行业工期普遍较紧的情况下现场施工现场条件瞬息万变各专业施工进度也是一日千里，协调各专业预留大型设备运输通道的难度与日俱增，这就导致现场管理人员很容易错过大型设备的最佳入场时间。而在将BIM技术应用到大型复杂设备运输通道的选择上之后，通过建立施工现场BIM模型现场管理人员可以通过设备厂家提供的设备BIM模型或设备各种规格参数制定多种运输方案及备选方案，根据现场实际施工进度情况选择合适的运输方案并合理安排设备的进场时间。
5 各类材料的工厂化预制
在轨道交通机电安装工程中，施工涉及到的风水电专业中的风管、水管及桥架在以往的施工管理模式下材料的排产及生产主要是按照施工图纸以标准件的形式进行。对于在实际施工过程中图纸拐点前处需要的直线段长度小于标准件的材料以及区间中隧道弧度处的消防管道长度小于标准件的情况，通常直接利用标准件进行现场改造。此种施工方式造成了大量的风管、水管及桥架的材料浪费，且现场加工改造很难保证材料整体质量，而BIM技术在此过程中的应用就显得极为重要。通过BIM模型的建立，在材料排产的过程中管理人员可依据BIM模型提前对此类非标准件进行按需排产及工厂预制加工。通过对非标准件的预制加工可以有效的减少现场的材料浪费，节约材料成本及改造过程中的人力时间浪费，保证材料质量的同时有效提高了施工现场的施工效率。BIM技术在轨道交通机电工程各类材料工厂化预制加工方面的应用对于施工单位的成本管理及进度管理具有重要意义，同时也是BIM技术理论与实践相结合由落地不断走向成熟的重要体现。
6 对于土建施工误差影响的预处理
轨道交通机电安装工程基于土建及砌筑的结构面进行安装，土建及砌筑施工过程中往往存在著不可避免的细微误差。以往的施工过程中机电工程施工单位依据施工蓝图进行施工，在各种系统及管道末端往往会出现大量的可以预见的累积误差。在BIM技术与实际施工相结合的过程中，利用BIM三维模型扫描仪扫描土建实际结构完成面建立BIM模型，与土建及机电的设计图纸进行对比提前发现土建施工误差并对机电安装图纸进行优化，对于各系统及管道的末端误差累积处的非标准异形件进行提前排产及工厂加工预制。将BIM技术应用到对土建误差影响的预处理工作上，有效的解决了施工现场机电安装遇到土建结构与施工蓝图不符造成的设计变更及停工损失，提高了现场的施工效率。 7 各类复杂泵房机房的预拼装及一体化安装
各类复杂泵房及机房的管路安装在施工蓝图上通常是以系统图的方式来体现，这就对现场劳务作业人员的技术素质产生了极大的要求，对于现场的完工效果及施工单位的工艺管理也是一项挑战。现场施工过程中，作业人员对系统图的理解、现场管路的排布及各种复杂管道部件的加工改造也是一项极其繁琐复杂的工作。通过BIM模型的建立，在建模过程中对各种管路及部件的安装位置进行预先排布，在保证了工艺统一的前提下也使得完工效果更加美观。同时，通过BIM模型完成对机房中各类异形件的排产及工厂化加工预制。在各类异形件及管道部件到场现场条件准备到位后，依据BIM模型对复杂系统及管路部分进行预拼装，拼装完成后对机房进行一体化模块安装。在实际施工过程中将相似两站点通风空调机房安装过程进行对比，利用BIM模型进行地铁的通风空调机房预拼装后模块化安装可节省60%左右的施工时间，在保证安装效果的同时提高了施工现场设备的安装效率。
8 工程量的计算及劳务结算的管理
BIM模型建立完成后，可在BIM模型中自主选取某个系统或需要计算工程量的部位直接由BIM软件进行工程量的计算及生成。利用BIM软件进行工程量的计算不仅减少了工程师工作量，也避免了人工计算工程量过程中的误差。同时依据完成后的BIM模型，施工现场管理人员可在BIM模型上对现场的实际施工进度进行标注。在BIM模型中可以更加直观的展现出现场的施工进度，方便现场施工管理的同时结合BIM软件工程量的计算功能也可以更加方便的实现劳务结算的管理工作。
9 BIM技术与现场施工的结合问题
BIM技术在城市轨道交通机电工程施工中应用的不断深入的同时，也暴露出了BIM技术理论与实践相结合过程中的一些问题。BIM模型建立后，现场实际施工过程中无法保证完全按照BIM模型分毫不差的进行安装。在此类不可避免的施工误差的累积作用下，最终便会在管道或系统末端处体现出与BIM模型的差别。若在实际施工过程中完全按照BIM模型进行材料的排产及异形件的工厂化预制，则会出现系统及管路末端预加工完成的异形件无法使用的浪费现象。目前对于这一问题，各施工单位普遍在排产时将系统管路末端预留一个标准件的长度以待后期进行安装累积误差的修正工作。同时，BIM技术作为一项新兴的专业技术对于相应的BIM专业人才要求极高。BIM专业人才不仅需要熟练掌握BIM专业软件的应用，还要能够熟练掌握各专业的各种规范要求并且需要具有相当的现场施工经验。在BIM技术与轨道交通机电安装行业施工管理过程结合的愈加紧密的时候也反映出BIM专业技术人员短缺的问题。
10 结语
随着轨道交通行业的不断发展，BIM技术在轨道交通工程的应用过程中大放光彩。相关项目从业者深切的感受BIM技术发展所带来便利的同时，也在对BIM技术的应用领域及实践落地不断的进行探索，在不断探索积累经验解决问题的同时也为BIM技术更规范更广泛的应用奠定了基础。
参考文献：
[1]翁承显.城市轨道交通的BIM技术应用[J].低碳世界，2017（22）：240-241.
[2]王宗理.BIM技術在地铁机电安装施工中的应用探究[J].设备管理与维修，2018（8）：159-161.
[3]郑志明.地铁机电安装施工中的BIM及关键技术[J].建材与装饰，2019（28）：283-284.