BIM技術在海岸電臺通信機房建設中應用的探討

辛毓源

摘 要：海岸電臺通信機房建設復雜、溝通管理難度大，BIM技術魅力在于它能為各種問題提供系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)的解決方案。

關鍵詞：海岸電臺 通信機房 BIM應用

1.引言

海岸電臺主要為船舶運輸、航運管理提供水上安全通信服務支持，包括檢測船舶遇險報警并轉接海上搜救中心；提供岸到船的遇險報警服務；為海上搜救中心與船舶電臺提供陸上通信網(wǎng)無線電接口；履行國家公約，播發(fā)航行警告、氣象預報和其他海上緊急和安全信息；提供與船舶日常通信服務，工作頻率由國際電信聯(lián)盟（ITU）指定。通信機房，是海岸電臺為履行國際公約，保障海上生命財產(chǎn)安全，播放海洋海況信息重要的基礎設施，但設備眾多，系統(tǒng)復雜，線路交錯的海岸電臺機房建設給電臺管理者、設備廠商和施工單位提出了嚴格的要求。

BIM（建筑信息模型）是服務于工程設計、施工、管理的工程技術，可通過建設工程三維模型，利用數(shù)字技術，為模型同步提供完整的、與實際情況一致的工程信息數(shù)據(jù)庫，信息數(shù)據(jù)在項目概念、設計、實施、運營的全生命周期過程中進行共享和傳遞。在項目實施的各個階段，參建各方都能對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，同時可在BIM中添加、獲取、更新和修改信息，協(xié)同作業(yè)，達到節(jié)省投資、加快工期、提高工程質(zhì)量、輔助運維、積累項目數(shù)據(jù)的目的。

2.分析應用

對于通信機房的規(guī)劃、設計、建設、運維，傳統(tǒng)建設手段是通過Visio完成設備系統(tǒng)邏輯框圖，后通過CAD繪制工程設計圖紙和SU建模實現(xiàn)效果控制，但主要還是通過二維圖紙來指導建設，利用建設傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)加人員進行項目運維。存在問題有圖紙模型與工程動態(tài)信息無法結合觀察，工程項目策劃、設計、建設的各環(huán)節(jié)信息傳遞不暢，工程建設管理風險點多，參建各方溝通協(xié)調(diào)難度大，項目的報建、驗收等需要地方行政審批的環(huán)節(jié)容易碰壁，工期難以保證。

現(xiàn)在的機房建設，土建設計和機線設計一般是分開單位完成的，結果是工程施工過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)設計圖紙與現(xiàn)場實際情況大相徑庭，不僅出現(xiàn)建筑與設備或管路碰撞交叉、無法避讓調(diào)整，還出現(xiàn)走線與梁柱關系十分不合理，最終以犧牲機房凈高為妥協(xié)，天花布局也十分不理想。通信中心機房通過強弱電井進線的線槽橫截面積大、纜線多，選擇位置十分重要，勘測不足，設計不合理，造成后期線路無法通，建筑與安裝專業(yè)返工多，投入使用后運維管理困難等，導致設計單位和管線施工單位和互相推諉扯皮的局面在所難免。

優(yōu)秀的建模技術、強大的運算能力，提升了工程數(shù)據(jù)的計算分析能力，是BIM技術幫助工程項目實現(xiàn)工程精細化管理的基礎和關鍵。BIM技術的突出優(yōu)勢包括：模型完成性好、精度高（詳見《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》），施工應用標準明確（詳見《建筑信息模型施工應用標準》），實現(xiàn)三維綜合設計、審圖及技術交底，工程量計算，可與三維激光掃描技術結合應用等。針對通信機房的建設問題和BIM技術的優(yōu)勢主要可以應用在以下方面：

（1）通過工程建模合理設計建設方案。工程初步規(guī)劃設計合理性對工程建設的可行、科學、經(jīng)濟等方面有決定性的影響。傳統(tǒng)的CAD只能反映建筑的平面信息，SU和3DMAX卻無法結合工程數(shù)據(jù)進行分析檢驗，BIM技術能結合場地地勘情況，周邊環(huán)境進行綜合分析，同時反映出各種設施和建筑的高度比，真實反映出它們的顏色搭配、外形協(xié)調(diào)，以BIM模型為場地規(guī)劃藍本，對于工程前期工作無疑會提供很大的幫助。采用BIM技術對機房的結構、建筑、安裝各專業(yè)模型均以原比例快速建立三維模型，能對機房做到考量體量，觀察外形，檢查各功能分區(qū)布局，從而優(yōu)化整體方案。

（2）引進三維激光掃描技術配合場地和設備建模。利用三維激光掃描技術可實現(xiàn)無接觸、高效、精確獲取空間和物價的三維數(shù)據(jù)。對室內(nèi)的通信機房業(yè)務、網(wǎng)絡、信號處理、業(yè)務網(wǎng)關、數(shù)據(jù)存儲、配套設施、RCC終端設備，對室外的大型天線如對數(shù)周期天線、全向天線等運用3D激光掃描技術，按照1：1生成復雜的設備實景模型，可以滿足設備布置、碰撞、運維管理等BIM應用要求。對場地則能迅速實現(xiàn)三維模型重建，利用BIM只要加載相關相關數(shù)據(jù)便可實現(xiàn)較好的規(guī)劃分析。

（3）開展主體結構和管線綜合設計檢驗碰撞。設計階段通過數(shù)字化的模擬，對機房設計在施工圖階段搭建各專業(yè)BIM模型，查找圖紙缺漏、設計紕漏，進行碰撞檢測分析，土建方面如柱、梁、樓梯錯位，建筑圖上與結構圖上標示不一致，建筑安裝方面如機電管線與結構、建筑、裝飾及門窗幕墻等設計沖突，通信設備安裝方面室內(nèi)HF、MF鏈路和室外的天線地網(wǎng)及場地鏈路管道管線的設計碰撞，針對這些問題，生成書面碰撞報告，通過與設計單位溝通，形成問題解決的閉環(huán)，從而提高圖紙設計質(zhì)量，減少后期的大量設計變更和返工，提升整體工作效率。

（4）服務于施工技術交底。為了解決傳統(tǒng)平面施工技術交底不夠直觀、難以精確表達復雜結構等問題，基于BIM模型作為多方會審的溝通媒介，在多方會審前將圖紙中出現(xiàn)的問題在三維模型中進行標記，在會審時對問題進行逐個評審，大大提高工作效率，優(yōu)化施工工序，做好關鍵節(jié)點質(zhì)量控制。對于設計單位提出的設計變更，可直接在BIM模型中對材料、構件和工藝進行修改，同步說明，明確指導施工。

（5）數(shù)據(jù)與建設進度可視化。通過BIM與財務進度考核數(shù)據(jù)關聯(lián)可實時生成審核與撥款一覽表、合同審核與支付一覽表、累計中期付款示意圖、進度明細、簽證審核，實現(xiàn)完成率可視化。通過BIM與OA審批系統(tǒng)管理，直接生成變更明細，簽證明細，其他明細、合同臺賬明細、合同外費用明細，實現(xiàn)變更管理、合同管理可視化。

（6）4D虛擬施工。結合二維施工圖和橫道圖，在三維模型基礎上增加時間要素，建立BIM的施工流程4D模擬，進行包括樁基礎/施工、模板鋼筋預制、混凝土澆筑、腳手架安裝、物料提升裝置裝置安裝、腳手架搭設、機房室內(nèi)地面提升、業(yè)務設備安裝、精密空調(diào)安裝、UPS電源房建設、電纜溝及通信管道建設，室內(nèi)裝修等流程開展時間維度上的預演，形成不同施工方案，根據(jù)時間和資金成本估算，工序及工藝合理性評估，最終制定最佳施工方案。

3.結語

通信機房這一類結構復雜、管線眾多的工程，讓BIM技術展現(xiàn)出強有力的生命力，集成、動態(tài)和可視化的三維乃至四維的施工管理BIM技術能為機房的前期設計、施工安裝、運維管理提供系統(tǒng)管控，并為設計調(diào)整、工程管理、資金審核、進度控制等一系列問題的提供解決方案，同時促進各參建單位協(xié)調(diào)作業(yè)。對于機房內(nèi)部設施的預制的工業(yè)化生產(chǎn)過程更為流暢可控，從工廠的定制到物流，到現(xiàn)場的安裝，讓整個計劃和建設過程做到精細化的管理。隨著BIM技術的進一步發(fā)展，將進一步推動現(xiàn)有施工管理的更新?lián)Q代，長遠地影響人們對于現(xiàn)代施工的思考。

參考文獻：

[1]美國國家BIM標準（NBIMS）

[2]錢海，馬小軍，包仁標，徐勝.基于三維激光掃描和BIM的構件缺陷檢測技術[J].計算機測量與控制，2016，24（02）：14-17.

[3]閆力，梁偉奇，和嘉良. BIM技術在IDC機房施工中的應用與研究[J].中國新技術新產(chǎn)品， 2015 （11）： 113.

[4]張建平，李丁，林佳瑞，顏鋼文.BIM在工程施工中的應用[J].施工技術，2012. 41（371）.

[5]徐東華，黃昌標，宋建忠，孫海洋.BIM技術在施工企業(yè)中的應用研究—以毛里求斯機場項目為例[J].中國高新技術企業(yè)，2012：31，34.

[6]馬洪娟，姚守儼，戈祥林，林忠和.BIM技術在南寧規(guī)劃展示館項目施工中應用體會[J].工程信息技術，2011：3（04）.

[7]大型數(shù)據(jù)中心實施難點突破—BIM在設計數(shù)據(jù)機房中的應用

[8]中國電信北京亦莊云計算數(shù)據(jù)中心折桂"魯班獎".《通信世界》，2017年10期

[9]BIM技術在數(shù)據(jù)中心建設領域的應用分析報告.

[10]BIM技術建模要點.