BIM技術(shù)在鐵路通信工程中的應(yīng)用

劉虎林

摘要：近些年，我國的社會(huì)不斷發(fā)展，帶動(dòng)了我國各個(gè)行業(yè)都隨之進(jìn)步，在建筑工程持續(xù)發(fā)展大背景下，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程的設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)環(huán)節(jié)之中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)專業(yè)交叉施工順序的有效優(yōu)化，所帶來的生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升。文章以某鐵路工程為例，詳細(xì)探討了BIM技術(shù)在鐵路通信設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以促進(jìn)鐵路工程行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè);通信工程;BIM技術(shù)

引言

近幾年，隨著國民經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口快速增長(zhǎng)，交通壓力隨之逐年增加。地鐵軌道交通迅速發(fā)展，有效解決了城市人口密集造成的交通壓力問題。人們?cè)诘罔F內(nèi)的移動(dòng)數(shù)據(jù)使用量快速增加，如何在復(fù)雜的地鐵工程中合理、優(yōu)化民用通信工程建設(shè)已成為重要難題。建筑信息化模型（BIM）通過三維信息模型的可視性視圖，有效解決了地鐵內(nèi)多專業(yè)間協(xié)同設(shè)計(jì)難題，高效、保質(zhì)保量建設(shè)民用通信建設(shè)工程，提升整體工程建設(shè)效果。

1特點(diǎn)

BIM主要具有可視化（Visualization）、協(xié)調(diào)（Coordination）、模擬（Simulation）、優(yōu)化（Optimization）和可出圖性（Documentation）5大特點(diǎn)。對(duì)于BIM而言，可視化是一個(gè)固有特性，BIM的工作過程和結(jié)果就是建筑物的實(shí)際形狀，加上構(gòu)件的屬性信息及規(guī)則信息。在BIM工作環(huán)境下，可視化的模型不僅用于匯報(bào)展示，還可作為項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、施工、運(yùn)營全過程中溝通、協(xié)調(diào)和決策的基礎(chǔ)。建立BIM模型，可方便完成多項(xiàng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作，如機(jī)房機(jī)電設(shè)備布置之間的協(xié)調(diào)、各專業(yè)管道布置之間的協(xié)調(diào)等，并可在協(xié)調(diào)過程中不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免差錯(cuò)漏碰。采用BIM技術(shù)還可方便地進(jìn)行施工進(jìn)度模擬，便于制定施工方案和進(jìn)度計(jì)劃。可出圖性也是BIM的一個(gè)重要特點(diǎn)，傳統(tǒng)二維圖紙作為項(xiàng)目參與方之間信息溝通的載體時(shí)日已久，而其弊端也隨著項(xiàng)目的復(fù)雜性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈逐漸顯現(xiàn)。即使圖紙承載的信息完全正確，仍有可能因施工人員對(duì)圖紙理解有誤而獲得錯(cuò)誤信息，后期頻繁變更設(shè)計(jì)會(huì)造成人力資源消耗、工期延長(zhǎng)及成本提高。而BIM正是解決此類問題的好方法，在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高協(xié)同作業(yè)能力，優(yōu)化并完善項(xiàng)目建設(shè)全生命周期中的各環(huán)節(jié)。

2 BIM技術(shù)在鐵路通信設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1通信設(shè)備布置BIM設(shè)計(jì)流程

通信專業(yè)充分發(fā)揮出了BIM技術(shù)的多種特性，廣泛涉及到了幾何學(xué)、地理信息等多層面內(nèi)容，基于可視化的方式向工程人員以直觀的形態(tài)展現(xiàn)出來。在整個(gè)通信專業(yè)的構(gòu)成中，諸如室內(nèi)外的通信設(shè)備都可以做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，正好滿足了BIM設(shè)計(jì)與出圖的基本要求。尋找到特定的族文件，將其引入到項(xiàng)目文件庫中，便能以直觀化的方式將布置效果展現(xiàn)出來，并且操作人員可以將二維與三維進(jìn)行切換，更便捷地尋找到相關(guān)效果圖，做到真正意義上的所見即所得。在展開通信設(shè)備BIM設(shè)計(jì)時(shí)，所涉及到的環(huán)節(jié)較多，其彼此間需要依據(jù)特定的流程而進(jìn)行，具體為：選擇族樣板→定義原點(diǎn)及參照平面→設(shè)置族類型和基本族參數(shù)→檢查所建族是否合格（名稱、類型、參數(shù)等）→關(guān)聯(lián)材質(zhì)→創(chuàng)建幾何形體→載入通信機(jī)房平面布置的項(xiàng)目文件→調(diào)整通信機(jī)柜在機(jī)房?jī)?nèi)的布置，確認(rèn)布置合理→添加尺寸標(biāo)注及必要的文字標(biāo)注→創(chuàng)建圖紙、布置視圖→制作設(shè)備明細(xì)表。

2.2在Autodesk Revit中，項(xiàng)目是單個(gè)設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫模型

項(xiàng)目文件包含了從幾何圖形到構(gòu)造數(shù)據(jù)的所有設(shè)計(jì)信息，而族是組成項(xiàng)目的構(gòu)件，同時(shí)是參數(shù)信息的載體。相關(guān)行業(yè)企業(yè)或組織隨著項(xiàng)目的開展和深入，都會(huì)積累一套自己獨(dú)有的族庫。在今后的設(shè)計(jì)工作中，可直接調(diào)用族庫數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際情況修改參數(shù)，可顯著提高工作效率?；诖藘?yōu)點(diǎn)，通信專業(yè)使用Revit軟件構(gòu)造相關(guān)的族庫。族庫盡量采用參數(shù)化設(shè)計(jì)，方便根據(jù)要求修改尺寸后，重新布置該設(shè)備。雖然通信系統(tǒng)設(shè)備眾多，然而體現(xiàn)在機(jī)房布置中的主要為通信機(jī)柜，因此通信專業(yè)建族的主要目標(biāo)為對(duì)不同尺寸和外觀的通信機(jī)柜進(jìn)行建模。由于鐵路線路無線覆蓋的需要，通信專業(yè)需沿線布放通信鐵塔，因此也對(duì)不同高度和外形的通信鐵塔進(jìn)行建模。

2.3各專業(yè)協(xié)同實(shí)施

目前，常規(guī)的地鐵民用通信建設(shè)都是多專業(yè)建設(shè)企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)通信軟件、網(wǎng)絡(luò)資源庫等方式共享資源。BIM技術(shù)協(xié)同建設(shè)基于同一個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái)，相關(guān)各個(gè)專業(yè)人員都可以在本專業(yè)設(shè)計(jì)完成時(shí)開放修改權(quán)限，其他專業(yè)內(nèi)容被修改時(shí)，都會(huì)同時(shí)收到修改通知，從而在同一模型上完成相關(guān)工作。協(xié)同建設(shè)有助于民用通信建設(shè)工程準(zhǔn)確、及時(shí)傳輸信息，保證民用通信建設(shè)的高效實(shí)施。基于同一個(gè)模型的協(xié)同設(shè)計(jì)為各個(gè)專業(yè)節(jié)約了建模時(shí)間。例如民用通信建設(shè)，可以基于結(jié)構(gòu)建筑的BIM模型，設(shè)計(jì)民用通信機(jī)房?jī)?nèi)部BIM模型，同時(shí)，將設(shè)計(jì)好的機(jī)房模型與結(jié)構(gòu)建筑BIM模型結(jié)合，有效避免不必要的溝通協(xié)調(diào)。對(duì)于站廳臺(tái)的橋架，可制作民用通信橋架，通過與電氣BIM模型結(jié)合，相互協(xié)調(diào)溝通，適當(dāng)調(diào)整路由重疊、受阻之處，有效減少建設(shè)過程中的重復(fù)工作量，提高工程實(shí)施效率。

2.4鐵路通信工程中的光纖接入網(wǎng)技術(shù)

光纖接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程中得到了十分廣泛的應(yīng)用。光纖接入網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)是以光纖作為信息的傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)信息的分析和傳遞。將光纖接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于鐵路通信工程中，對(duì)鐵路通信信息的安全性有了很大的提升，并且在很大程度上保證了傳輸信息的質(zhì)量和穩(wěn)定性。我國光纖接入網(wǎng)技術(shù)目前分為有線和無線2種，這2種技術(shù)的應(yīng)用存在很大的不同?，F(xiàn)如今，鐵路通信工程中常用的光纖卡接入網(wǎng)組網(wǎng)形式有3種，分別是總線組網(wǎng)形式、環(huán)型組網(wǎng)形式、星型組網(wǎng)形式，這3種形式的覆蓋面積和規(guī)模的差異性較大，在具體應(yīng)用過程中要結(jié)合實(shí)際情況選擇。目前，我國鐵路通信工程中最常用的是環(huán)型組網(wǎng)形式光纖接入網(wǎng)，其提高了鐵路信息傳輸?shù)男?，并且最大程度上滿足了用戶的信息需求。除此之外，光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)我國鐵路運(yùn)行起到了不可估量的促進(jìn)作用，豐富了我國鐵路系統(tǒng)的通信功能，并且進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)中信息傳輸管理和網(wǎng)上售票等目的。

2.5立體化、可視性設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)地鐵民用通信設(shè)計(jì)通過二維平面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)施工圖交付采用2D圖紙。這種設(shè)計(jì)方式通過點(diǎn)和線的繪制，操作方式更加簡(jiǎn)單、快捷，但對(duì)于地鐵內(nèi)復(fù)雜的3D場(chǎng)景很難直觀體現(xiàn)，工程建設(shè)交底時(shí)會(huì)出現(xiàn)遺漏和信息傳遞錯(cuò)誤等情況，需反復(fù)進(jìn)場(chǎng)才能完成最終建設(shè)目標(biāo)。BIM技術(shù)的應(yīng)用，有效解決了此問題。民用通信機(jī)房及站廳臺(tái)設(shè)計(jì)建設(shè)中，通過BIM建?？捎行⒍S線、圖形等轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體對(duì)象，有效指導(dǎo)施工。整個(gè)地鐵民用通信建設(shè)中最復(fù)雜的兩個(gè)部分是機(jī)房和站廳臺(tái)橋架建設(shè)。因?yàn)榈罔F內(nèi)涉及通信、信號(hào)等較多，機(jī)房?jī)?nèi)及站廳臺(tái)限界存與其他專業(yè)配合的問題，傳統(tǒng)二維圖紙很難實(shí)現(xiàn)間距和空間上的指導(dǎo)施工，BIM建模可以很好實(shí)現(xiàn)這一建設(shè)要求。

結(jié)語

當(dāng)前的鐵路發(fā)展正在逐步擺脫二維設(shè)計(jì)的束縛，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，鐵路工作者也紛紛加大力度展開了對(duì)BIM技術(shù)的研究工作，旨在深化其在鐵路工程中的應(yīng)用水平。在圍繞鐵路試驗(yàn)段展開探討時(shí)，重點(diǎn)圍繞族庫建設(shè)工作展開，經(jīng)過不懈的努力也取得了一定的成果。但需要明確的是，BIM依然無法實(shí)現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)的全方位設(shè)計(jì)，因此這是今后需要重點(diǎn)努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉志強(qiáng)，黃立鵬.BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2017（4）：209-210.

[2] 陳才波.鐵塔公司地鐵民用通信建設(shè)流程淺談[J].通訊世界，2017（9）：26-27.

（作者單位：中徽建技術(shù)有限公司）