導(dǎo)語：BIM技術(shù)在工程深化設(shè)計的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文以上海軌道交通項目為例，詳細(xì)分析了bim+三維激光掃描技術(shù)、BIM精細(xì)化全專業(yè)建模的管理技術(shù)在項目中的創(chuàng)新應(yīng)用和施工效果。該技術(shù)可保證項目的統(tǒng)一性與整體性，提高效率，節(jié)約成本，一次成優(yōu)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；軌道交通；機電安裝；三維激光掃描；深化設(shè)計；精細(xì)化建模

近年來，隨著城市軌道交通基礎(chǔ)項目的加快建設(shè)，在滿足人們出行基本條件下，對地下空間利用率及整體觀感上提出了新要求。上海一批新建軌交項目采用工業(yè)裸頂風(fēng)的裝飾風(fēng)格，這也對機電管線安裝施工質(zhì)量和施工管理技術(shù)提出了更高的要求。因此，本文在傳統(tǒng)施工方法的基礎(chǔ)上引入BIM+技術(shù)，確保地鐵站內(nèi)裸頂效果下機電安裝工程順利實施。

1項目概況

上海軌道交通地鐵項目—撫順路站位于上海市楊浦區(qū)江浦路與中山北二路交叉口，為地下三層島式車站，設(shè)有2個出入口、1個消防出入口及2組風(fēng)亭。車站主體為三柱兩跨結(jié)構(gòu)形式，總建筑面積11,475m2，主體凈尺寸長160m，標(biāo)準(zhǔn)段凈寬22m。其重難點分析有以下幾點：（1）建設(shè)單位主張工業(yè)裸裝，無吊頂，全站內(nèi)采用裝配式綜合支架，力求達到“安裝工程裝飾化”。（2）工期緊，專業(yè)施工單位眾多，存在繁多交叉作業(yè)，需對弱電、通信、信號、供配電等系統(tǒng)進行總承包協(xié)調(diào)管理。（3）地鐵站內(nèi)建筑布局緊湊，結(jié)構(gòu)空間低，設(shè)備系統(tǒng)管線多，公區(qū)狹窄，材料運輸路線不暢，物料堆放空間有限。

2三維激光掃描技術(shù)在軌道交通機電工程中的應(yīng)用

2.1技術(shù)比對與分析

進入施工現(xiàn)場先對結(jié)構(gòu)主體進行復(fù)核。施工準(zhǔn)備階段將傳統(tǒng)人工測量與三維激光掃描技術(shù)進行對比（見表1）。相較于傳統(tǒng)二維平面圖紙的抽象表示，三維激光掃描可以直觀反映出被測物體的真實面目，將實物的立體信息轉(zhuǎn)換為計算機能直接處理的數(shù)字模型，其采集結(jié)果能被多種軟件讀取，使實物數(shù)字化成為了可能[1]。

2.2三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)又稱為實景復(fù)制技術(shù)，是利用激光測距原理輔以高清同軸相機，通過高速激光掃描目標(biāo)物體，大面積且高分辨率地記錄被測物體表面反射點的高精度三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)（精度可達毫米級）以及大量空間點位信息（反射率、色彩和紋理等信息）形成物體真實三維點云數(shù)據(jù)，是快速實現(xiàn)物體三維重現(xiàn)的一種全新的技術(shù)手段，也是測繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的又一次技術(shù)革命。它的出現(xiàn)推動了空間數(shù)據(jù)的采集方式向?qū)崟r、高精度、數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。三維激光掃描技的工作流程見圖1。2.2.1消防泵房內(nèi)BIM+三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用因消防泵房結(jié)構(gòu)移交時間滯后，為確保消防驗收節(jié)點、順利通車，機房內(nèi)的安裝設(shè)計工作需前置，決定采用預(yù)制加工裝配式施工技術(shù)，摒棄以前粗放式施工，減少現(xiàn)場安裝時間。最終本項目選擇采用FARO三維激光掃描系統(tǒng)，在施工前期對結(jié)構(gòu)進行信息采集。（1）現(xiàn)場勘查規(guī)劃路徑。對現(xiàn)場環(huán)境進行勘察分析，了解現(xiàn)場是否有遮擋物，減少掃描時產(chǎn)生的非必要數(shù)據(jù)。（2）設(shè)置參照點。粘貼標(biāo)靶記號，現(xiàn)場布設(shè)標(biāo)靶紙，便于后期點云數(shù)據(jù)拼接時作為參照點。（3）儀器架設(shè)并設(shè)置。將儀器設(shè)立在大空間遮擋物少采集環(huán)境好的平坦平面。（4）點云數(shù)據(jù)采集、處理及生成。測量完成后將多站點現(xiàn)場掃描數(shù)據(jù)，導(dǎo)入點云處理的軟件FAROScene中依次進行點云去噪、點云拼接、點云修剪等數(shù)據(jù)處理工作，合成掃描整體的點云模型[3]。與傳統(tǒng)測量相比較精準(zhǔn)度提高了50倍，且僅花費0.5天時間。（5）模型整合。深化后添加支吊架的機電模型、土建模型、結(jié)構(gòu)模型，將模型整合在一起。（6）點云模型與BIM模型比對。將處理過的點云模型鏈接入Revit軟件中，生成的表面三維數(shù)據(jù)即可配合BIM設(shè)計模型進行比對，查找分析出BIM設(shè)計模型與現(xiàn)場實際是否存在偏差。（7）截面數(shù)據(jù)對比結(jié)果。在模型中進行剖切，通過截面圖直觀看出實際結(jié)構(gòu)與模型結(jié)構(gòu)的偏差，根據(jù)實際結(jié)構(gòu)的高低起伏對機電方案進行調(diào)整，用真實數(shù)據(jù)進行預(yù)制加工設(shè)計，提高施工精度，確保一次成優(yōu)。2.2.2站內(nèi)長通道區(qū)域BIM+三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用在地下負(fù)一層的站廳層，有著長約200m的長通道區(qū)域，走廊首尾之間結(jié)構(gòu)存在較大偏差，現(xiàn)場施工必將造成困擾，決定采用以三維激光掃描生成的結(jié)構(gòu)模型替換傳統(tǒng)Revit結(jié)構(gòu)模型的方案，來保證支吊架定位準(zhǔn)確、立桿長度下料精準(zhǔn)，保證機電管線一次施工成優(yōu)（見圖2）。為FARO設(shè)備采集生成的點云模型與Revit設(shè)計模型嵌套合并一起后，輸出長通道區(qū)域成果。經(jīng)過融合后模型截面圖（見圖3）比對后，分析每一副綜合支吊架與實際結(jié)構(gòu)面的距離，重新調(diào)整立桿長度，做到數(shù)字化精準(zhǔn)建造，提高了一次安裝合格率。

2.3實施效果

運用BIM+技術(shù)深化設(shè)計后，將安裝完成后的管線凈空高度提高了50cm；施工進度提前了15天；避免了返工與拆改，直接經(jīng)濟成本約50萬元；開創(chuàng)了三維激光掃描+BIM模型的新應(yīng)用；逆向翻模、正向設(shè)計一次施工成優(yōu)。

3精細(xì)化建模在軌道交通機電工程中的應(yīng)用

3.1BIM實施方案制定

組建協(xié)同管理隊伍，參照國家、上海市BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定項目BIM實施方案，統(tǒng)一建模細(xì)則，豐富精細(xì)化族庫，規(guī)范操作流程，建立成果驗收標(biāo)準(zhǔn)，明確分工職責(zé)，以協(xié)同建模的形式短時間內(nèi)完成模型創(chuàng)建工作。以A平臺軟件應(yīng)用為主使用AutoCAD、Revit、Lumion、Navisworks、建模大師等軟件實現(xiàn)模型信息的無損傳遞。

3.2初步設(shè)計階段

建立全專業(yè)模型，解決圖紙的錯、漏、碰、缺問題。初步方案完成后，利用三維模型可視化優(yōu)勢，組織建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、施工多方進行方案溝通，各抒己見，多種方案比對，從而直接推動設(shè)計變更。（1）管線碰撞方案對比管線碰撞方案對比見圖4，發(fā)現(xiàn)大量管線需進出走道兩側(cè)的設(shè)備房間。優(yōu)化前，風(fēng)管與槽盒碰撞，槽盒與水管碰撞。優(yōu)化后，風(fēng)管居上，槽盒居中，水管居下。槽盒水平之間預(yù)留400mm的檢修通道，便于施工和維護，整體采用裝配式綜合支架固定，整齊美觀。優(yōu)化前進風(fēng)管尺寸2400mm×750mm，底部標(biāo)高1500mm，風(fēng)管高度過低，影響環(huán)控機房主通道上行人通行。優(yōu)化后進風(fēng)管由一分為二，底部標(biāo)高提高500mm，通過可視化的方式，在滿足功能的要求下，解決了通行高度問題。圖4管線碰撞方案對比圖5調(diào)整組合式空調(diào)機組的進風(fēng)口接管方式對比

3.3深化設(shè)計階段

定期參加由建設(shè)單位組織的BIM協(xié)調(diào)會，完善模型內(nèi)細(xì)部處理，及時輸出成果，包含：預(yù)留洞口圖、各專業(yè)平面圖、機房二次深化后的全套施工圖、支架定位圖及支架大樣圖以及模型成果上傳至協(xié)同管理平臺，便于后期他人查閱。與項目部配合完成施工前的圖紙＋模型交底，圖紙移交流程簽字確認(rèn)。

3.4項目施工階段

針對建設(shè)單位申通地鐵的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求，BIM三維可視化虛擬建造為后期施工安裝提供了技術(shù)支持和保障，BIM+智慧工地平臺，工人可在IPAD端、手機端、電腦端查看最新發(fā)布的模型與BIM直接導(dǎo)出的圖紙，給予項目技術(shù)、方案支撐，避免造成返工和材料浪費，對于施工質(zhì)量管理起到了很大的作用。

4結(jié)語

借助BIM模型精細(xì)化手段，為本項目的施工落地提供了強有力的技術(shù)支撐，也為后續(xù)BIM創(chuàng)新研究奠定了基礎(chǔ)。

作者：史瑩瑩 陳根雷 單位：中建八局裝飾工程有限公司