地鐵風水電安裝碰撞檢測中BIM技術的應用

陳靖

摘 要：BIM技術的核心原理在于有多維建筑思想替代原有的二維建筑思想，將其應用于地鐵風水電安裝工程的碰撞檢測工序中能夠顯著提高施工效率。本文將對地鐵風水電安裝工程中的BIM技術進行分析，探究地鐵風水電安裝碰撞檢測中BIM技術的應用，以期推動國內建筑行業的長久發展。

關鍵詞：BIM技術;碰撞檢測;安裝工程

一、地鐵風水電安裝工程中的BIM技術

（一）工程及BIM技術應用概況

某城市地鐵線路全長約21公里，均為地下線路，最大的地鐵站間距為2.3公里，最小站間距為0.7km，平均站間距為1.2km。該工程涉及室外工程、停車場工程，涵蓋了采暖技術、通風技術、設備安裝、排水施工以及消防技術。施工團隊采用REVIT MEP，構建給排水系統、動力照明系統以及通風空調系統的BIM模型。在模型建立過程中，應注意對各專業系統進行區分，除了工程本身包含的風水電安裝工程，在對其余項目開展碰撞試驗前，需要根據各系統的實際情況構建專業圖紙與結構圖，確保BIM模型能夠將地鐵工程各專業系統的真實情況充分的展示出來，以便于對工程項目的管線結構開展碰撞檢測。

在實際施工階段，技術人員為增強數據分析工作質量，需要依托REVIT MEP，對空調設備、風機設備以及管線設施等信息進行收集、整理、構建。在對上述分析進行系統性地核對、檢驗、分析后，技術人員應利用相關軟件綜合性地分析工程項目的管線結構，進而建立BIM模型。技術人員主要借助軟件統計數據工具，提升管線容差值計算結果的精確性，盡可能地滿足管線設備與保溫層所需的操作空間。借助BIM模型，技術人員主要針對風水電專業工程、車站建筑以及各專業系統開展碰撞測試分析，根據顯示出的分析結果，確定車站存在的碰撞點的數量以及位置。若碰撞點位于已完成的結構和工程項目中，技術人員需要重新對土建信息進行適當修正，核對碰撞點位置;經過統計分析，可以發現絕大多數的碰撞點主要源自于管線設備與噴淋系統管道的碰撞，為盡可能地避免此類沖突，施工技術人員應適當調整噴淋系統管道的標高位置;在經過科學合理的溝通、設計、調整后，在充分滿足消防要求的前提下，對噴淋系統中的管線設備進行優化調整，再次開展碰撞檢測;檢測結果表明經過了調整后的碰撞檢測結果顯示的碰撞點數量呈現遞減趨勢。

（二）通風系統

地鐵工程項目的通風系統主要包括設備管理區域的排煙系統、通風空調，公共區域的排煙系統與通風空調。在通風空調系統的安裝過程中，具有代表性的碰撞沖突為系統軸與站廳各項的碰撞沖突。經過分析可以發現，通風空調系統的風管與橋架存在碰撞沖突點，通過對橋架的標高進行調整，能夠有效避免此類沖突;若橋架的標高已經達到極限位置，難以繼續進行調整，那么技術人員可以借助對橋架的整體結構進行優化，完成碰撞沖突的避免工作，盡可能地避免拆掉風管后出現的工程項目返工。

在通風空調系統的安裝作業進程中，排風管與消防管也會存在一定程度的碰撞沖突。通過分析BIM碰撞檢測模型可以發現排風管道與消防管道的碰撞沖突較為嚴重，為避免兩者沖突，在安裝排風管后應對消防管道的標高進行調整;通過分析BIM碰撞檢測模型，可以提前判斷排風管道與消防管道的碰撞沖突位置，進而提出有效的解決方法，確保在后續的施工作業中盡可能地避免此類沖突。

通過分析BIM碰撞檢測模型，還可以發現在通風系統的安裝過程中，電纜橋架與排風管道也會出現碰撞沖突;為避免此類碰撞沖突出現，應在排風管道與電纜橋架出現接觸前，降低排風管道標高，借助BIM碰撞檢測模型的推演，在圖紙上標注出電纜橋架與排風管道的碰撞位置，并給出相應的解決辦法。

（三）給排水系統

地鐵工程項目的給排水系統主要由給排水系統與消防水系統共同構成。給水系統包括生活用水、循環用水以及生產用水，主要運用冷卻水泵設備實現冷卻循環用水，主要負責空調制冷，用于制冷循環水系統當中。在實際的系統運轉過程中，冷卻水與循環水相遇，能夠實現降溫目標。排水系統主要有廢水系統、雨水系統以及污水處理系統。通過對地鐵工程項目的BIM碰撞檢測模型進行分析，能夠發現給排水系統的水管與橋架存在碰撞沖突的可能，而消防水管與弱電橋架也有著一定概率出現碰撞沖突。

（四）動力照明系統

地鐵工程項目所使用的動力照明系統主要為TNS系統，由地鐵車站的降壓變電所實現對車站動力照明系統的供電。與此同時，由動力照明系統向各專業系統提供負荷電源。通過分析BIM模型的推演結果，技術人員可以發現在動力照明系統的安裝過程中，電纜橋架與系統線路會出現碰撞沖突;為避免此類碰撞沖突出現，技術人員應在系統線路與電纜橋架出現接觸前，調整系統線路的安裝路線;借助BIM模型的推演，在圖紙上標注出電纜橋架與系統線路的碰撞位置，及時制定相應的解決辦法，確保在后續的施工作業進程中，施工人員能夠有效避免系統線路與電纜橋架出現碰撞沖突，降低施工作業成本，節約人工與物料，避免動力照明系統的安裝作業出現返工問題。

（五）碰撞結果分析

通過對地鐵工程項目的BIM碰撞檢測結果進行分析，可以發現在大量的碰撞沖突點中，有部分沖突點較為嚴重，必須向設計單位通報。技術人員在對管線進行優化后，再度修改設計圖紙，經過地鐵工程項目BIM碰撞檢測分析，進一步對各處碰撞沖突點優化調整，確保管道線路安裝能夠有效避免碰撞沖突的出現。具體可以通過對風管規格、橋架結構、橋架標高進行優化調整，進而實現預期目標。在施工作業階段，技術人員可以分析施工記錄，應用BIM碰撞檢測模型，盡可能地降低各施工階段所產生的碰撞摩擦，有效避免在地鐵風水電工程項目安裝作業期間出現部分項目的返工問題，顯著增強施工效果，提升施工效率，大幅提高風水電安裝工程的經濟效益[1]。

二、地鐵風水電安裝碰撞檢測中BIM技術的應用

在開展碰撞檢測作業前，技術人員需要首先建立土建結構圖與各系統的專業圖紙，便于應用BIM技術開展現場的碰撞檢測分析，增強效果的真實性，進而提升結構與管線碰撞檢測結果的精準度。技術人員應借助REVIT MEP，建立專業管線支架橋架、空調設備、風機的相關信息，并將其與施工圖紙進行仔細核對，確保雙方的一致性。還應借助軟件，構建BIM模型分析管線結構，設置管線容差值，借助MANAGE軟件與BIM模型綜合分析風水電工程項目的保溫層厚度、操作空間，進一步模擬分析風、水、電專業系統與結構車站建筑的碰撞模擬;根據分析結果，確定實際的碰撞沖突點，剔除完工建筑的碰撞沖突點，對工程項目信息進行修正，核對碰撞沖突點，開展分析統計工作，確定各系統管道與專業管線的碰撞沖突占比[2]。通過調整標高避免碰撞沖突，在滿足消防要求的前提下，對支管高度進行調節，進一步降低碰撞沖突的發生概率。

在實際的地鐵風水電安裝工程的施工階段，技術人員為增強數據分析工作質量，需要對空調設備、風機設備以及管線設施等信息進行收集整理，進而建立BIM模型。在對工程項目的各類信息進行系統性地整理、分析后，技術人員會借助專業軟件綜合性地分析地鐵風水電工程項目的設備、管線、結構，逐步完善BIM模型。技術人員還會運用統計數據工具，增強各專業系統管線容差值計算結果的精確性，盡可能地滿足管線設備與保溫層所需的操作空間。

技術人員主要借助BIM模型針對風水電專業系統、車站建筑開展碰撞測試分析，根據顯示出的分析結果，確定車站存在的碰撞點的數量及位置。若碰撞點位于已完成的結構和工程項目中，技術人員需要重新對土建信息進行適當修正，核對碰撞點位置;經過統計分析，可以發現絕大多數的碰撞點主要源自于管線設備與噴淋系統管道的碰撞，為盡可能地避免此類沖突，應適當調整噴淋系統管道的標高;在經過科學合理的溝通、設計、調整后，在充分滿足消防要求的前提下，需要對噴淋系統中的管線設備進行調整，再次開展碰撞檢測;經過反復的模型檢測、調整，能夠為后續的施工作業打下良好基礎。

BIM技術的引入、落實、推廣，有助于幫助技術人員從三維立體角度觀察各項施工工序，有效監測工程項目內部各專業系統的碰撞沖突問題;將BIM技術應用于地鐵風水電安裝工程項目中開展碰撞檢測分析，有助于防范碰撞沖突。在施工作業初期，技術人員借助BIM碰撞檢測模型，對地鐵工程項目的機電安裝工程開展碰撞檢測分析;在完成相關實驗后，技術人員只需通過肉眼觀察即可確定具體的碰撞沖突點。在開展碰撞檢測分析過程中，應用BIM技術的主要優勢在于有效檢測碰撞沖突的硬性節點，能夠極為顯著地展現出管線與橋架的碰撞檢測結果。地鐵風水電安裝工程項目工期出現延誤的核心原因在于整體的施工作業進程中出現硬性碰撞沖突。因此，應用BIM技術有助于控制甚至消除硬性碰撞沖突，提高整體的施工效率，確保在工期內完成施工項目任務。此外，在地鐵風水電安裝作業進程中應用BIM技術不僅能夠檢測出硬性碰撞沖突，還能夠對安裝過程中的軟性碰撞進行分析檢測判斷。一般情況下，地鐵在后續的運營期間出現亟待整改問題的根本原因在于風水電項目出現軟性碰撞，工程項目一旦出現軟性碰撞沖突會大幅提高返工問題的發生概率，嚴重影響施工項目工期，大幅提高施工作業成本，增加后期的運營維護費用。基于此，BIM的優勢得以充分體現，能夠有效控制施工作業成本，降低后續的運營維護成本，大幅提高地鐵工程的經濟利益、社會效益。

三、結語

綜上所述，在地鐵風水電安裝工程中引入BIM技術有助于提升項目的整體經濟利益，提高技術人員的專業水準。BIM技術能夠對實際的安裝工程量進行科學系統的統計，借助模型模擬工程的實際進度，對項目的整體施工質量進行有效監控，大幅提升地鐵安裝工程項目的整體質量。

參考文獻：

[1]朱希.BIM技術在建筑施工中的應用研究[J].價值工程，2020，39（26）：213-214.

[2]卞友艷.BIM技術在滬通鐵路站場路基設計中的應用研究[J].鐵道標準設計，2020，64（9）：6-9.