BIM技术在轨道交通机电工程的应用探索论文_霍家栋

广州市水电设备安装有限公司 霍家栋 510115

摘要:某轨道交通全长11.4公里,设7座车站,均为地下站。工程范围包括:机电安装及调试;装修工程;地面恢复及市政道路接驳施工;车站地盘及公共区装修协调管理。某站工程合同造价为2429万元。初次使用BIM技术节省工期3周,在施工全生命周期中实现高效率的资源利用,把环境影响降到最低。

关键词:布置分析;专业分析;用好模型;大众通用;专门标准

引言

本项目自合同签订至项目竣工移交全过程,以车站设备安装及装修工程施工承包商为主体,引入BIM(建筑信息模型)技术及信息管理平台,为工程参建各方(监理、项目集成服务商、业主)开展日常项目管理工作提供有力的辅助工具。针对车站设备安装及装修施工承包商在施工准备、施工进场、竣工验交等阶段,利用BIM技术进行施工管理。

1 BIM(建筑信息模型)应用的核心意义

1.1BIM(建筑信息模型)的落地应用则是给工程施工领域带来了第二次革命,从二维图纸到四维设计和建造的革命,同时,对于整个建筑行业来说,建筑信息模型(BIM)也是一次真正的信息革命。建筑信息模型是建筑学,工程学及土木工程的新工具。

2 BIM(建筑信息模型)于机电项目的应用

2.1临设及安全文明应用

2.1.1项目初期,以建筑工程项目的内外各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立。在施工准备阶段,将BIM技术应用于项目部建设;安全临时用水、临时用电的配置和安装;安全文明教育;运输通道;材料加工及堆放上,使施工过程中避免不必要的重复拆装,为该施工项目最终实现“节能减排、安全环保、经济高效”奠定基础。

2.1.2优点:利用模型场地布局合理、规划形象公示、安全文明监控、风险源及围蔽公示清晰。

2.1.3应用思考:地面市政管线与临设排水永临结合、车站临时照明、动力用电与车站永久照明、车站永久用电结合;站内危险源、监控与派工单进行同步动态管理。

2.2机电专业施工应用

2.2.1BIM在鹤洞机电安装工程的管线综合、孔洞预留、进度策划及虚拟、工厂化制作安装、竣工模型交付及设备参数运维处理,结合派工单对实体施工的监控使用,无论在缩短工期、节省人工、浪费材料、浪费资源上都取得了管理效果及经济效益,需要深度发掘及应用创新。

2.2.2其中应用标准在项目实施中不断清晰明确,用好模型的人、机、料及信息的基础数据慢慢开始积累,虽然统计及反馈依赖人工, BIM模型的信息处理自动化程度不够深、对派工单信息的执行同步性还很弱,单相信多次迭代之后,模型的应用及开发深入及大众化将不再是问题。

2.2.3机电专业施工主要应用点

2.2.3.1 助力图纸会审

目前2D设计图很难表达或采用常规方法进行处理异型结构图、复杂设备房间图以及难以识别的结构剖面图。有关剖面图的出图,一般都简单,未满足施工要求。而BIM技术就可以解决这个问题,很轻松地得出各个截面的剖面图,而不需要投入更多的精力。甚至在图纸会审中通过模型立即提问立即反馈立即修改确认,大大减少沟通障碍及时间。

2.2.3.2检测协调

应用BIM技术进行三维碰撞检查应用已比较成熟。在施工建造之前,对项目的土建、管线、工艺设备进行管线综合及碰撞检查,消除错漏而产生的隐患,合理管线分层及布置,使即使多错综复杂的管网无论重感官上还是功能上都井然有序、便于维护。

2.2.3.3效果图及动画优化施工技术交底

目前主要依赖于设计单位的现场指导或项目经理的个人经验,很容易造成结构安全隐患和质量验收不合格。从根本上解决图纸变更,返工严重;审图不清,损耗严重;不同班组,多版图纸。

2.2.3.4 4D施工模拟

4D施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制施工计划、精确掌握施工进度,优化使用施工资源及科学地进行场地布置,对整个工程进度、资源、成本、质量、安全进行统一管理和控制。建筑工程施工不可逆的,一旦出错就得销毁重来,造成很大的人为和资源浪费,延长工期。而4D模拟施工可以演练施工过程,这样可以大大降低出错的风险。

2.2.3.5工厂化预制

BIM的预判概念在机电安装工厂化预制工作中得到最具价值的体现,工厂化预制技术的核心是通过建筑信息模型导出预制设备或管道加工图,在预制工厂完成深度加工,现场完成装配化安装。其基本特点就是将建筑机电工程明显地分为预制和装配两个部分。预制部分通过信息模型对设备、管道材料、构件实行唯一编码制,装配图于相应设备材料一一对应,使全施工面信息模型、设备大样图、定制开料图纸、专业装配图、材料构建清单、现场实体装配施工有机结合,更以二维码为载体,可实时(脱网环境)查询装配图系统、编码等相关信息,方便质量控制及抽查监督。实现施工创新上提高施工效率,降低施工现场污染,实现绿色施工。

2.2.3.6电子化移交

基于BIM核心的物联网技术,建立了完整的工程模型和数据库,实现了工程技术资料(BIM 模型、图纸、工程资料、设备信息、运维规范要点等文件)的电子验收及数字化移交,为今后的建筑运营维护提供数字化基础。提高了维修效率,降低了维修总体维修成本,实现了高度集成的“精细化”和“信息化”的设施规范管理。可从三维综合运维平台的数据库读取待移交信息;确认待移交信息是否无误,直接进行电子竣工移交;记录和更新电子移交阶段的所有信息,并导出最终竣工图和生成最终BIM模型。

2.2.4 BIM的应用成效

2.2.4.1综合管线:对机电专业管线碰撞及综合,调整管线布局。节省工程返工人工约120工日;节省材料费用约5万;节省工期约14天;节省管理成本约1.5万元。

2.2.4.2孔洞预留:对管线综合后进行过墙套管预制预留;总计预留225个套管,有40个套管预留出现偏差。节省返工工日约35工日;节省砖墙修复及砖墙质量隐患面积约65平方;节省砖墙材料及封堵材料约2万元。

2.2.4.3进度模拟对关键工序及部分机房进行进度模拟,以派工单形式监控。节省交底偏差误工约10工日;节省材料浪费约2万元;节省人力安排无序约25工日;

2.2.3.4工厂化制作对气体灭火管线、公共区通风空调进行管道预制工厂化加工定制。减少现场焊接及噪音作业内容,减少现场环境污染。节约人工约60工日。减少无缝钢管浪费约18米,减少风管浪费约65平方。

3 插图

电子移交模型集成施工过程信息、运维信息

5 结束语

与传统模式相比,结合BIM的项目管理优势明显,因为数字信息模型作为各个建筑项目的基础,可以进行各个相关工作,开发及挖掘应用点巨大,建筑工程与之相关的工作都可以从这个建筑信息模型中拿出各自需要的信息,既可指导相应工作又能将相应工作的信息反馈到模型中。

建筑信息模型不是简单的将数字信息进行集成,它还是一种数字信息的应用,并可以用于设计、施工、管理的数字化工具,这工具支持建筑工程的集成管理环境,可以使机电工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。

同时BIM可以四维模拟实际施工,以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题,来提前处理,为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时能作为施工的实际指导,也能作为可行性指导,以提供合理的施工方案及人员,材料使用的合理配置,从而来最大范围内实现资源合理运用。

参考文献

[1]何关培.BIM总论[M].中国建筑工业出版社,2011(4):ISBN978-7-112-13018-4

论文作者:霍家栋

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/8/18

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