BIM技术在各类建设项目的应用较为广泛,并且正在积极推动着整个建筑行业的数字化转型。BIM技术可以涵盖项目的整个生命周期,无论是可研阶段、初设阶段,还是施工阶段、运维阶段,都能够开展各类应用,为项目助力,甚至可以根据项目自身的特点定制个性化的应用。文章主要聚焦城市轨道交通项目,结合实际的项目案例,探讨BIM技术在机电装修施工阶段的部分应用[1]。1应用案例背景资料上海轨道交通18号线一期工程北段平凉路站,车站主体为地下两层一岛一侧式车站,采用双柱三跨现浇钢筋混凝土箱型结构,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。车站主体基坑基本采用明挖顺做施工,地下连续墙为围护结构。车站上方既有道路管线较多,其中多根是对车站设计有影响的控制性管线。车站主体建筑面积为22 498 m2,共设置5个出地面出入口和三组出地面风亭组,分别布置于道路两侧规划绿化带内,其中1号、2号出入口与上汽地块尚发大厦裙楼合建,3号至5号为独立出入口;预留一个出地面出入口暂不施工,未来根据实际需要决定是否建设。2装修机电模型深化应用对装修与BIM机电模型进行深化,增加装修专业模型,设备区墙体添加面层、隔声板、踢脚,地面及天花添加抹灰及吊顶,公共区及出入口添加装饰铝板、楼梯扶手、挡烟垂壁、盲道、截水沟等,卫生间添加洁具、器具,机电专业模型中环控与给排水专业加入风机、阀门等各类附件,完成这些深化应用除了让模型看起来更加真实,更重要的一点是使BIM模型精度达到LOD300,为后续的装修机电算量工作提供数据支撑。装修机电专业建模需要尽可能精确,因为这直接关系到机电装修算量结果的精准度。对模型中的二次结构墙体进行深化,加入构造柱及圈梁,为机电施工阶段管线开洞提供了位置依据,确保洞口避开圈梁及构造柱[2-3]。装修机电深化后的车站信息模型如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.035.F001图1装修机电深化后的车站信息模型3预留孔洞与设备基础核查应用预留孔洞图模核查对比如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.035.F002图2预留孔洞图模核查对比(单位:mm)车站内的预留孔洞包括各路环控专业大小系统风孔、强弱电缆孔、各类检修孔、泄压孔等,预留孔洞的位置至关重要,一旦出现偏差会直接影响后续机电施工作业。利用精确的BIM土建模型对现场各预留孔洞进行核查,能够将偏差产生的不利影响彻底消除。在BIM信息模型上将各类洞口的信息标记出来并高亮显示,为现场施工班组交底及核查提供了便利,三维模型立体直观的优势得以再次发挥出来。但通过模型核查现场预留孔洞有一个前提条件,就是模型本身需要精确,并已经确保将最新的孔洞位置变更反映到模型之上,这需要BIM咨询人员及设计人员在工作开始前对模型进行图模一致性核查,确保模型精确无误后方可开展工作[4]。4三方对量应用由投资监理、施工图预算单位及BIM咨询单位开展的机电装修工程量核对是在机电装修招标开始前的重要应用,BIM咨询单位将模型中的工程量导出,将结果汇总在投资监理提供的工程量清单之上,随后投资监理将算量结果与施工图预算单位的算量结果及BIM咨询方的算量结果进行三方综合比对,对偏差较大的部分进行复核,找出偏差原因。对于造价较高的材料需要特别关注。由于BIM信息模型是按照1∶1比例根据施工图纸建立的仿真模型,所以由模型导出的工程量会更加接近现实,具有较高的参考价值。5两阶段机电管线综合与优化应用5.1基础管线综合优化应用基础版机电模型是结合了环控、给排水、强弱电专业的精度达到Lever of Detail 300标准的模型,这是开展管线综合工作的前提,基础版机电模型需要保证专业完整,能够完全体现各专业机电设计人员的设计意图。在此基础上进行碰撞检查,对模型中明显的管线干涉问题进行优化,同时设计人员根据模型反映出的各类问题对各专业设计图纸进行优化与更新,在消除大量明显碰撞问题的基础上,模型与管线综合图纸达到图模一致是第一阶段管综的主要任务[5-6]。基础版管线综合应用如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.035.F003图3基础版管线综合应用5.2融合支吊架后的管线综合优化应用综合支吊架不仅需要承受管线自重,控制各路管线的方向与位移,保证管道和与之接连设备的安全运行,更重要的是抗震支架还肩负抵抗地震波影响,保证机电设备抗震稳定性的任务。第二阶段的管线综合工作可以理解为基础版管线综合工作的进阶版,因为在这一阶段,净空高度控制需要同时考虑支吊架本身高度以及风管、水管的保温层厚度、风管防火板厚度、管线施工检修空间等因素。在设计阶段,设计人员对此类因素容易出现考虑不充分情况。将支吊架族放入信息模型之后,结合支吊架自高度,综合考虑了上述这些因素后,对管线方案进行进一步的优化与调整,最终使得方案真正具备了可实施性。在三维模型演示无问题后,通过Revit软件导出二维支吊架安装图纸,在现场作业时,结合二维图纸施工,可以大量减少机电施工中的干涉问题,显著提高施工效率与质量,避免重复返工导致的资源浪费。模型导出支吊架施工二维图纸如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.035.F004图4模型导出支吊架施工二维图纸6重要设备房箱柜整合、族库替换应用箱柜整合应用主要针对重要的设备房间,如照明配电间、环控电控室、环控机房、冷冻机房等,这类设备机房墙壁箱柜密集,室内各类立式机柜众多,如果严格按照施工图纸施工,会出现很多箱柜并不具备安装空间的问题,一旦问题出现就会影响多个专业的施工作业。这是因为动力照明设计人员主要聚焦于系统功能的实现,但对于每个箱柜的实际尺寸往往考虑得不够充分,甚至被忽略。如果能够在箱柜安装之前在车站信息模型上模拟并优化各箱柜及机柜点位,在确认模型点位优化无问题后再组织现场安装作业,则可以完美解决这个问题。一类设备厂商都有自己的设备族库,通常这些箱柜族制作精度可以达到板卡级别。将1∶1比例制作的厂商族文件导入模型之中替换通用族文件,完全可以模拟现场实际的安装环境,同时将设备参数录入厂商族文件,为后续运维阶段开展相关BIM应用提供数据基础。箱柜整合完成后的最终版信息模型作为宝贵的数字资产可以为轨道交通运营维保阶段赋能,在此阶段发挥重要的作用,信息模型作为各类信息的载体,能够借助强大的信息化管理平台帮助地铁运营维保人员更高效地开展设备资产管理、关键设备日常维护、人员培训、人员巡检、人员定位、火灾逃生、突发事故应急等各类日常应用。箱柜整合与族库替换如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.035.F005图5箱柜整合与族库替换7结语通过BIM技术将设计、施工和运维数据结合在一起,实现信息共享,使各方能够更紧密地合作,顺畅衔接并共同服务于项目。文章通过装修与机电施工阶段部分特色BIM应用点介绍,为在研究过程中发现BIM技术更深层次的价值提供一些参考。

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