摘 要:海岸电台通信机房建设复杂、沟通管理难度大,BIM技术魅力在于它能为各种问题提供系统优质的解决方案。
关键词:海岸电台 通信机房 BIM应用
1.引言
海岸电台主要为船舶运输、航运管理提供水上安全通信服务支持,包括检测船舶遇险报警并转接海上搜救中心;提供岸到船的遇险报警服务;为海上搜救中心与船舶电台提供陆上通信网无线电接口;履行国家公约,播发航行警告、气象预报和其他海上紧急和安全信息;提供与船舶日常通信服务,工作频率由国际电信联盟(ITU)指定。通信机房,是海岸电台为履行国际公约,保障海上生命财产安全,播放海洋海况信息重要的基础设施,但设备众多,系统复杂,线路交错的海岸电台机房建设给电台管理者、设备厂商和施工单位提出了严格的要求。
BIM(建筑信息模型)是服务于工程设计、施工、管理的工程技术,可通过建设工程三维模型,利用数字技术,为模型同步提供完整的、与实际情况一致的工程信息数据库,信息数据在项目概念、设计、实施、运营的全生命周期过程中进行共享和传递。在项目实施的各个阶段,参建各方都能对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,同时可在BIM中添加、获取、更新和修改信息,协同作业,达到节省投资、加快工期、提高工程质量、辅助运维、积累项目数据的目的。
2.分析应用
对于通信机房的规划、设计、建设、运维,传统建设手段是通过Visio完成设备系统逻辑框图,后通过CAD绘制工程设计图纸和SU建模实现效果控制,但主要还是通过二维图纸来指导建设,利用建设传统监控系统加人员进行项目运维。存在问题有图纸模型与工程动态信息无法结合观察,工程项目策划、设计、建设的各环节信息传递不畅,工程建设管理风险点多,参建各方沟通协调难度大,项目的报建、验收等需要地方行政审批的环节容易碰壁,工期难以保证。
现在的机房建设,土建设计和机线设计一般是分开单位完成的,结果是工程施工过程中经常发现设计图纸与现场实际情况大相径庭,不仅出现建筑与设备或管路碰撞交叉、无法避让调整,还出现走线与梁柱关系十分不合理,最终以牺牲机房净高为妥协,天花布局也十分不理想。通信中心机房通过强弱电井进线的线槽横截面积大、缆线多,选择位置十分重要,勘测不足,设计不合理,造成后期线路无法通,建筑与安装专业返工多,投入使用后运维管理困难等,导致设计单位和管线施工单位和互相推诿扯皮的局面在所难免。
优秀的建模技术、强大的运算能力,提升了工程数据的计算分析能力,是BIM技术帮助工程项目实现工程精细化管理的基础和关键。BIM技术的突出优势包括:模型完成性好、精度高(详见《建筑信息模型应用统一标准》),施工应用标准明确(详见《建筑信息模型施工应用标准》),实现三维综合设计、审图及技术交底,工程量计算,可与三维激光扫描技术结合应用等。针对通信机房的建设问题和BIM技术的优势主要可以应用在以下方面:
(1)通过工程建模合理设计建设方案。工程初步规划设计合理性对工程建设的可行、科学、经济等方面有决定性的影响。传统的CAD只能反映建筑的平面信息,SU和3DMAX却无法结合工程数据进行分析检验,BIM技术能结合场地地勘情况,周边环境进行综合分析,同时反映出各种设施和建筑的高度比,真实反映出它们的颜色搭配、外形协调,以BIM模型为场地规划蓝本,对于工程前期工作无疑会提供很大的帮助。采用BIM技术对机房的结构、建筑、安装各专业模型均以原比例快速建立三维模型,能对机房做到考量体量,观察外形,检查各功能分区布局,从而优化整体方案。
(2)引进三维激光扫描技术配合场地和设备建模。利用三维激光扫描技术可实现无接触、高效、精确获取空间和物价的三维数据。对室内的通信机房业务、网络、信号处理、业务网关、数据存储、配套设施、RCC终端设备,对室外的大型天线如对数周期天线、全向天线等运用3D激光扫描技术,按照1:1生成复杂的设备实景模型,可以满足设备布置、碰撞、运维管理等BIM应用要求。对场地则能迅速实现三维模型重建,利用BIM只要加载相关相关数据便可实现较好的规划分析。
(3)开展主体结构和管线综合设计检验碰撞。设计阶段通过数字化的模拟,对机房设计在施工图阶段搭建各专业BIM模型,查找图纸缺漏、设计纰漏,进行碰撞检测分析,土建方面如柱、梁、楼梯错位,建筑图上与结构图上标示不一致,建筑安装方面如机电管线与结构、建筑、装饰及门窗幕墙等设计冲突,通信设备安装方面室内HF、MF链路和室外的天线地网及场地链路管道管线的设计碰撞,针对这些问题,生成书面碰撞报告,通过与设计单位沟通,形成问题解决的闭环,从而提高图纸设计质量,减少后期的大量设计变更和返工,提升整体工作效率。
(4)服务于施工技术交底。为了解决传统平面施工技术交底不够直观、难以精确表达复杂结构等问题,基于BIM模型作为多方会审的沟通媒介,在多方会审前将图纸中出现的问题在三维模型中进行标记,在会审时对问题进行逐个评审,大大提高工作效率,优化施工工序,做好关键节点质量控制。对于设计单位提出的设计变更,可直接在BIM模型中对材料、构件和工艺进行修改,同步说明,明确指导施工。
(5)数据与建设进度可视化。通过BIM与财务进度考核数据关联可实时生成审核与拨款一览表、合同审核与支付一览表、累计中期付款示意图、进度明细、签证审核,实现完成率可视化。通过BIM与OA审批系统管理,直接生成变更明细,签证明细,其他明细、合同台账明细、合同外费用明细,实现变更管理、合同管理可视化。
(6)4D虚拟施工。结合二维施工图和横道图,在三维模型基础上增加時间要素,建立BIM的施工流程4D模拟,进行包括桩基础/施工、模板钢筋预制、混凝土浇筑、脚手架安装、物料提升装置装置安装、脚手架搭设、机房室内地面提升、业务设备安装、精密空调安装、UPS电源房建设、电缆沟及通信管道建设,室内装修等流程开展时间维度上的预演,形成不同施工方案,根据时间和资金成本估算,工序及工艺合理性评估,最终制定最佳施工方案。
3.结语
通信机房这一类结构复杂、管线众多的工程,让BIM技术展现出强有力的生命力,集成、动态和可视化的三维乃至四维的施工管理BIM技术能为机房的前期设计、施工安装、运维管理提供系统管控,并为设计调整、工程管理、资金审核、进度控制等一系列问题的提供解决方案,同时促进各参建单位协调作业。对于机房内部设施的预制的工业化生产过程更为流畅可控,从工厂的定制到物流,到现场的安装,让整个计划和建设过程做到精细化的管理。随着BIM技术的进一步发展,将进一步推动现有施工管理的更新换代,长远地影响人们对于现代施工的思考。
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