BIM技術在地鐵民用通信工程中的應用

摘要：隨著地鐵民用通信工程建設的推進，解決多專業協調和溝通問題變得至關重要。然而，傳統的二維設計建設方式難以應對地鐵環境中的復雜問題，容易導致工程建設中的錯誤和遺漏。本文將詳細介紹BIM技術在地鐵民用通信工程中的應用范圍和關鍵點，同時分析BIM技術相較于傳統二維設計建設方式的三大優勢。這些優勢包括立體化與可視化設計、跨專業協同與數據共享以及精確預測與優化建設。通過這些優勢，期望推動BIM技術在地鐵民用通信建設中的廣泛應用，從而提高建設質量和效率，為地鐵民用通信工程的成功實施奠定基礎。

關鍵字：BIM；地鐵；民用通信

一、引言

隨著國民經濟的蓬勃發展和城市規模的不斷擴大，城市人口也迅速增長，這使得城市交通承受了巨大壓力。為了緩解城市人口密集地區的交通壓力，地鐵軌道交通迅速發展并逐漸成了城市交通的重要組成部分。但在地鐵運營過程中，隨著乘客對數據使用量的日益增長，如何在復雜的地鐵工程環境中對民用通信工程進行合理規劃和優化變得尤為重要。建筑信息模型（BIM）技術應運而生，使得地鐵工程中的多個專業能夠通過可視化的三維信息模型視圖進行協同設計。BIM技術的應用對于地鐵民用通信工程的高效建設至關重要，能夠幫助確保工程質量和按時完成。此外，BIM技術還能夠提高整個工程建設的效率和質量，為城市地鐵建設帶來顯著優勢。在此背景下，本文將深入探討BIM技術在地鐵民用通信工程中的應用，闡述其在解決地鐵內多專業協同設計問題方面的優勢，并詳細分析如何借助BIM技術更加高效、優質地實施民用通信工程建設，以期為地鐵工程領域帶來新的思路和借鑒。

二、BIM 技術國內外發展現狀

隨著計算機技術的快速發展以及對建筑生命周期管理的深入理解，BIM技術在全球范圍內得到了廣泛推廣和應用。自2002年以來，超過70%的企業采用BIM技術來提高生產效率、降低工程成本，并實現高質量、高效率地工程建設。在中國的交通軌道領域，BIM技術也取得了顯著的進展。香港地鐵在2010年率先采用BIM技術，并成功完成了20多個車站的模型化建設。隨后，在2011年，上海地鐵的設計和建設開始應用BIM技術；在2012年，北京地鐵車站的設計也開始使用BIM模型。隨著時間的推移，在2015年印發的《國家“十三五”規劃》中明確提出，要積極支持和推動智慧建造技術發展，加強普及和應用BIM技術。建筑企業為滿足市場需求和技術發展趨勢，正積極探索如何利用互聯網技術來提升工程建設的效率和質量。而引進先進的BIM技術管理手段是其中的一個重要方向，同時，也將利用互聯網技術優化工程建設的各個環節，實現更加智能化和高效地管理。在地鐵民用通信建設領域，BIM技術的應用已經顯示出其強大的優勢，能夠有效提高地鐵建設工程的設計建設效率。通過采用BIM技術，地鐵民用通信工程將進入一個全新的數字化管理時代，實現高效、高質量和高標準的工程建設。

三、民用通信工程中BIM 技術的應用

在傳統地鐵民用通信設計過程中，設計師常依賴二維平面設計和2D圖紙來傳達設計意圖。盡管這種方式簡便快捷，但地鐵內部結構的復雜性使得二維設計方法難以直觀呈現三維場景，容易發生信息傳遞錯誤、信息遺漏等情況，需要進行多次地現場調整，進而增加人力投入才能夠實現施工預期效果。為了解決這些問題，BIM技術在地鐵民用通信工程中得到了廣泛采用。通過應用BIM技術，設計師能夠將二維線條和圖形轉換為三維立體對象，在機房和站廳臺的設計建設階段為施工提供更直觀、準確地指導。在整個地鐵民用通信建設過程中，特別是在復雜的機房和站廳臺橋架建設環節，采用三維建模方式具有顯著優勢。地鐵內部通信和信號系統要求高度精確協同工作，而機房和站廳臺的有限存儲空間給設計師帶來了額外挑戰。與傳統二維圖紙相比，BIM建模能更好地實現間距和空間的精確指導，提高施工效率。因此，BIM技術的應用使地鐵民用通信設計具備更強的立體化和可視化特點，工程團隊能夠更好地應對復雜的地鐵民用通信工程設計挑戰，確保工程質量和安全性，有效提升了工程建設效率和精度，降低了現場調整的頻率和風險。由此可見，BIM技術的實施不僅簡化了設計過程，還有助于避免設計階段的誤差，為工程團隊提供了一個更加直觀、高效的設計工具。

此外，BIM技術還能更好地協調多個專業之間的設計關系，提高各個設計團隊之間的溝通效率。首先，在施工過程中，三維模型可以清晰地顯示潛在的沖突和問題，從而及時進行調整，避免施工延誤和成本增加。其次，BIM技術能夠實時監控和管理地鐵民用通信系統，通過與智能監控系統的集成，工程團隊可以在設計階段就考慮到實際運行和維護的需求，從而提高地鐵民用通信系統的可靠性和穩定性。最后，BIM技術有助于優化設備布局和人員分配，提高地鐵民用通信系統的運行效率和服務質量。

（一）機房BIM 模型

地鐵民用通信機房是非常重要的場所，主要是用來放置設備供電系統、運營商主設備、傳輸系統的地方。機房內的建設由地鐵軌道公司負責，包括暖通、消防、燈架等管道橋架的安裝，在建設過程中，不同系統之間容易出現管道、走線架和設備布局不相容的情況，并且在傳統二維設計中，圖紙只能提供機房的平面布局信息，無法準確表示機房內各個系統的高度限制，因此需要花費大量人力和時間進行現場調整。而通過建立BIM模型，可以直觀地檢查機房內設備布局和管道橋架的空間關系，有效地定位問題，提高設計的精準度和施工的效率。

BIM建模技術可以對機房內的暖通、消防、燈架等管道橋架進行三維建模，實現橋架的立體視圖，并對接運營商機房內的設備布局、線槽、走線架等，防止產生錯誤和沖突問題，提高施工效率和工程建設質量。其次，BIM模型可以非常精細地表示機房內各種設備的尺寸和擺放位置等參數信息。通過模型中的參數化設計，設計人員可以實現設備的自動布局和精確計算，避免了傳統手工設計過程中容易出現的錯誤和瑕疵，使得機房內的布局更加合理、科學，從而提高機房的實用性和使用效率。然而，即使使用BIM模型進行設計，如果要新增或更改設備，仍然需要進行相應的設計和施工。在這種情況下，BIM模型只能提供更準確地設計參數和建模數據，以便工程師更快速地開展設計和施工。因此，BIM模型也能夠便于后續維護和更新，使得工程管理更加高效和精確，從而節約大量的人力和物力成本。

總而言之，BIM技術在地鐵民用通信機房的設計和建設中具有不可替代的優勢。通過BIM模型的立體化、可視性設計和模塊參數設計，能夠更好地解決傳統設計中存在的問題，有效提高設計精準度和施工效率。隨著BIM技術在地鐵建設中的廣泛應用，地鐵民用通信建設的質量和效率將得到極大地提升。

（二）站廳臺橋架BIM 模型

近年來，地鐵交通的發展迅速，但隨之而來的地鐵內移動數據使用量的快速增加也給地鐵民用通信工程建設帶來了重大難題，而BIM技術的應用成為提升地鐵民用通信建設質量和效率的新方法。通過BIM技術的建模，可以有效解決地鐵環境復雜問題，避免傳統二維設計建設方式在工程建設中出現錯漏等問題。此外，BIM技術在地鐵民用通信工程中還具有立體化、可視化設計、機房BIM模型和站廳臺橋架BIM模型等優勢，能夠有效提高工程設計效率，滿足工程“三高”（高標準、高效率、高質量）目標，并為數字化管理模式提供新思路和方法。在地鐵站廳臺的民用通信覆蓋中，民用通信橋架是不可或缺的部分。然而，在站廳臺頂部區域存在著多個專業橋架，包括通信、信號、暖通、強電、弱電等，由于受到空間局限性的影響，如何合理避讓成為設計中的一大難題。傳統二維設計主要采用標高的形式表示，但是這種形式則只能表示一個點，不能將整段橋架的布置方式完全展示出來。因此，在施工過程中，工程建設人員需要頻繁到達施工現場與施工人員進行交底說明，這不僅造成人力資源浪費，還使得工作效率大大降低，對施工進度造成很大影響。BIM技術在站廳臺橋架設計方面的應用則可以很好地解決這些問題。利用BIM建模技術對民用通信橋架進行三維建模，從而實現橋架全方位的立體視圖，并結合電氣BIM模型實現橋架與電氣系統的協調和溝通，及時發現并解決路由重疊和受阻的問題，進而有效減少重復性的工作，提升工程質量和效率。此外，BIM建模技術還可以實現整個站臺的模型化設計，將不同專業的模型進行結合，通過立體化、可視化的設計，使現場復雜的設計環境變得簡單明了，進而提高工程建設的效率和質量。

總之，BIM技術在地鐵民用通信工程中的應用具有諸多優勢。通過立體化、可視化設計、機房BIM模型和站廳臺橋架BIM模型等多種方式，可以提高工程建設的效率和質量，為地鐵民用通信工程的建設提供更加高效、精準的設計方案和施工方式。此外，隨著BIM技術的不斷發展和應用，未來將有更多的創新和進步，為地鐵民用通信工程的建設提供更加優質和高效的數字化管理模式。

（三）模塊參數設計

BIM技術的優勢在于可以創建三維立體模型并賦予模型豐富的參數信息，如設備尺寸、材料、制式和價格等。這種參數化設計在地鐵民用通信工程中具有顯著的作用，有效提高了設計的準確性和效率。

以民用通信機房的走線架設計為例，通過應用BIM技術，設計師可以準確地配置機房內的各項參數，包括設備尺寸擺放、長寬高尺寸變化等，使得走線架連接處和垂直支撐架的設計和安裝都能夠更加科學合理，進而實現智能化建設。在整個地鐵民用通信工程中，BIM技術所提供的參數化設計有助于提高建設效率、準確性和智能化水平。此外，這種設計方法還能夠為后續的維護和更新工作提供詳細、精準的數據支持，有利于地鐵民用通信系統的長期穩定運行，降低運維成本，并提高服務質量。

總之，BIM技術在地鐵民用通信工程的模塊參數設計中發揮著關鍵作用，不僅有助于實現更高效、準確地工程建設，還能夠為后續的運維和更新提供強大的數據支持。工程團隊應當充分發揮BIM技術的應用價值，以更好地應對工程設計中的復雜性挑戰，確保地鐵民用通信系統的高效運行和可持續發展。

（四）各專業協同實施

隨著城市規模不斷擴大和人口快速增長，地鐵軌道交通成為緩解城市交通壓力的重要方式，而BIM技術的應用為地鐵民用通信建設提供了一種高效、智慧化的數字化管理模式。BIM技術已經成為全球各領域企業的普遍選擇，超過70%的企業利用BIM技術縮短作業時間和提高生產效率，高質量、高效率地提升工程建設成果。在地鐵民用通信建設中，BIM技術的應用包括立體化、可視性設計、機房BIM模型、站廳臺橋架BIM模型、模塊參數設計和各專業協同實施。通過BIM建模，可以實現地鐵民用通信工程的高標準、高質量、高效率建設目標，提高工程建設效率，縮短工期，降低成本。在地鐵民用通信建設中，BIM技術的應用不僅可以幫助設計人員更加直觀地了解地鐵內部環境，還可以有效協調各專業之間的關系，提高設計精度和建設效率。在設計和建設過程中，不同專業之間的協作十分重要。傳統的設計方式可能存在不同專業之間信息共享不暢、交流溝通不足等問題，導致施工困難、質量問題等。BIM技術通過提供統一的設計平臺，使不同專業人員能夠在完成各自專業設計后共享和修改設計內容。當修改其中部分內容時，相關人員會同時收到通知，以便在同一個模型上進行相關工作。這種協同設計方式不僅可以避免不必要的溝通協調，還可以有效減少重復工作量，提高工程實施效率。

此外，BIM技術還可以及時發現并解決工程建設過程中的問題。在施工過程中，有時會發現設計和現場實際情況存在差異，需要及時進行調整和修改。通過BIM技術建模，可以快速檢查和發現問題，及時采取措施，從而保證地鐵民用通信工程的高質量、高效率建設。

總之，BIM技術的應用為地鐵民用通信建設提供了全新的數字化管理模式，促進了地鐵建設行業的發展和創新。

四、結束語

在地鐵民用通信建設中，BIM技術通過提供立體化可視性設計、模塊參數設計以及各專業協同設計等優勢，獲得了非常廣泛地應用。利用BIM技術不僅可以有效提高地鐵民用通信建設的效率，還可以幫助建筑團隊更好地協同工作，減少人為因素對工程質量的影響，從而提高整體的設計效果和用戶體驗。隨著BIM技術的不斷發展和完善，其在地鐵民用通信建設中的應用將更加廣泛和深入。BIM技術將成為數字化時代下地鐵民用通信建設的主流技術，為城市軌道交通的發展提供更加高效、智能化、可持續化的建設方案，為人民的出行和生活提供更加便捷、舒適、安全的服務。隨著我國“十四五”規劃的實施和建筑行業的高質量發展，BIM技術的應用也將得到更多的支持和推廣。

作者單位：孟麗娟 廣州杰賽通信規劃設計院有限公司

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