基于BIM 的高铁站房机房装配式施工技术研究

2023年4月28日发(作者：多少家具品牌简介)

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工程设计施工与管理

基于BIM的高铁站房机房装配式施工技术研究

（中铁六局集团建筑安装工程有限公司，北京 102200）

念，运用Revit绘制标准部位模型，模型按专业合理切块划分，采用装配式一体化设计后解决了这个矛盾，工艺原理易懂，施工方法简

线原理，信息机房强电线缆、弱电线缆、光缆集中排布编码敷设，提升客服系统线缆管理质量，降低维修难度。

关键词：模块化；装配式；集中定制；整体安装；综合布线

中图分类号：TU721+.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2022)19-0071-06

摘 要：信息机房由于分跨房建、信息、电力、暖通、消防多个专业实施，在工期、工序的协调上存在矛盾。采用BIM模块化理

张军

单实用，可操作性强。分批集中定制加工，整体安装集中连接，实现信息机房装饰装修、机电安装工程预制装配式施工。利用综合布

1. 研究背景

便利，高铁公交化的概念已经在逐步实现，特别是沪宁城（3）实用性：信息机房由于分跨房建、信息、电力、暖

际周边一小时经济圈的形成，新线的增加和旧站的升级改通、消防多个专业实施，在工期、工序的协调上存在矛盾。

是信息机房在铁路客运服务管理中起着关键性的作用。由

于分跨房建、信息、电力、暖通、消防多个专业实施，在

工期、工序的协调上存在矛盾。

随着国内高速铁路基建项目的快速发展，交通越来越安装工程精确装配式施工。

加工，整体安装集中连接，实现信息机房装饰装修、机电

采用装配式一体化设计后解决了这个矛盾，工艺原理易造，使高铁站房的数量逐步增加，要求也越来越高，特别

建设前技术准备

时在同一个空间作业，信息系统设备安装的环境无法控

息机房要求。以往项目中，信息机房内配套设施由各专业

难满足标准化机房建设的要求，基于以上现状提出了基于

BIM的高铁站房机房装配式建设施工技术。

BIM的高铁站房机房装配式建设施工技术。使信息设备

由于站房施工进度要求紧张，房建和信息专业往往同

与房建专业交接

制，对设备日后运行带来隐患，很难满足建设标准化信

独立设计，虽然满足各系统功能，但实施中往往发生交

叉，互相影响且不能形成整体效果，机房内显示零乱，很

机房装配式装修

机房装配式电气

通过优化施工方案建立BIM科研团队，研发了基于

机房综合布线

安装工程与土建、暖通、电力、消防各专业接口进行了无

缝衔接。确保机房的建设过程是系统、有序、可控的一体

化工程，满足站房工程工期目标及站房信息机房标准化建

设的要求，经总结形成本工法。

2. 工艺特点

备机房装配式一体化施工。

机房暖通

机房消防

（1）通用性：适用于各类工业与民用建筑信息机房、设

（2）精确性：采用BIM模块化理念，运用Revit绘制

机房相关专业接口

标准部位模型，模型按专业合理切块划分，分批集中定制

收稿日期：2022-05-05

图1 基于BIM的高铁站房机房装配式建设工艺流程图

作者简介：张军（1981—），男，山西晋中人，本科，高级工程师，研究方向：工业与民用建筑。

2022年10月上 第19期 总第391期

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懂，施工方法简单实用，可操作性强。静电活动地板，高度为300mm；铺设地板后机房区域与

3. 适用范围

4. 工艺原理

适用于各类工业与民用建筑设备机房。人性化，方便人员出入；为保证地面的洁净度，地坪做平

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整清洁处理后，铺设陶瓷地砖；在地板下有电力电缆敷设

取一端点接至接地铜板，采取单一回路接地，接地电阻小集中连接，实现信息机房装饰装修、机电安装工程预制装

于1欧姆。配式施工。利用综合布线原理，信息机房强电线缆、弱电

其他区域地面高度不一致，通过缓冲踏步区使其美观而且

便；地板接地网采用6mm裸铜线十字型压接施工方式，模型按专业合理切块划分，分批集中定制加工，整体安装

2

（3）地板材料说明。陶瓷防静电地板采用600mm× 线缆、光缆集中排布编码敷设，提升客服系统线缆管理质

量，降低维修难度。600mm×10mm防静电瓷砖作为面层，具有高耐磨、防

5.1施工工艺流程

采用BIM模块化理念，运用Revit绘制标准部位模型，爬架，路由处安装透明防静电地板以便今后维护检修方

5. 施工工艺流程及操作要点

基于BIM的高铁站房机房装配式建设工艺流程如图1成，整板的厚度为40mm或45mm，防火性能达到A级

5.2.1 建设前技术准备

5.2操作要点

火、防水、高承载、寿命长、易清洁、美观等特点，内衬

优于同类产品的复合全钢裸板，四周用导电胶条封边而

或B1级标准。所示。

产品特点：

1）防静电：该活动地板系统电阻稳定、持久，系统

2）耐污染：该瓷质砖面通过改善产品原材料配方，对接机房平面布局图，提交建设单位组织相关单位及设计

3）无放射：该瓷质砖经国家建材测试中心检测，不

4）抗老化：质量优良，莫氏硬度达到7，使用寿命60

5）承载能力强：均布载荷大于1600kg/m。

2

院进行建设方案评审，实施前进行平面布局方案评审（见减少毛孔及减少小毛孔口径并在砖的表面涂上一层特殊涂

图2）。料，使污汁难以渗入内部，从而解决了“吸脏”的难题。

采用BIM技术建模进行装配式一体化机房方案设计，电阻10Ω～10Ω。

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代材料。

年以上。

含放射元素，安全可靠，保证健康，是天然石材的理想替

柜、电源、精密空调等设备，制作的底座四边，每条边应

5.2.2 与房建专业交接

图2 装配式一体化机房设计BIM建模

（4）机柜设备与底座间尺寸关系。机房内各网络机

比设备尺寸内缩1.5cm，联排设备底座应保持同一水平高

地板对齐，设备安装时中心点与底座中心点对齐，确保机

装时，切割后要插入机柜设备下与底座拼接对齐，完成后门窗孔洞收口完工。地面垫层及屋面防水施工完毕。

保证机柜底座不外露。

度，误差不大于5mm。内缩后的底座安装时前面与静电

5.2.3 机房装配式装修

对接房建专业确定机房主体结构完成，墙体砌筑完工，柜设备安装后，底座四边隐藏于设备四周内。静电地板安

机房装修涵盖机房平面布置与墙、顶、地装修等，充（5）墙面选材设计。考虑到美观和抗电磁干扰的要

分考虑机房抗电磁干扰因素，墙面及顶面均采用金属材质求，装饰区域内的墙面主要采用机房专用金属防静电墙

饰面，确保良好屏蔽效果。板，该板在防火、防静电、防尘、屏蔽、美观、耐久等方

确保设备之间的维修空间同时兼顾设备维修更换，设备搬面金属龙骨做好电气连接。

运通道大门不小于1.2m。设备区与电源区应有一定间隔（6）顶部选材设计。天花吊顶采用600mm×600mm

距离，平面布置方案经过审查后实施。高档铝合金微孔方板，此材料最适宜机房装修，能达到回

（2）地面选材设计。机房区域铺设无边陶瓷面全钢防风、吸音和防静电的效果。吊顶内结构面层刷三遍环氧树

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面的性能适合用于计算机机房的装饰。墙面轻钢龙骨与地（1）平面布置。规划原则：整洁整齐，遵守规范要求

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脂油漆作防尘处理。顶部轻钢龙骨与墙面、地面金属龙骨（3）机房照明。机房的照明设计要达到照度、均匀

做好电气连接，如图3所示。度、眩光限制标准的要求，平均照度按300Lx取值，选

柜前后方走道正上方，如图6所示。

用600×600LED照明，为满足操作需要，平均设置在机

桥架自吊顶内引至地面，由防静电地板下敷设安装至各个大于1Ω。

他缆线不得使用；电力专业入户电缆应按照本设计要求敷只需火线与零线，计算机终端保护地线不得使用交流配电

设至本专业提供的配电柜内，如图4所示。系统的保护地线，需与交换机GND相连。

（1）电源电缆敷设要求。本次机房电力桥架采用梯式备工作地和总配线架防雷地应采用联合接地，接地电阻不

5.2.4机房装配式电气

图3 机房吊顶模型

（4）机房接地系统规划。

图6 机房照明

蔽层在总配线架处应与防雷地相连。

过剩电荷，满足国标对配线架的接地的要求，外线电缆屏

缆应采用铜芯，尽可能缩短长度。所有的接地连接件应加

防腐保护。接地螺杠必须用机械方法加以紧固。

5.2.5机房综合布线

1）地线的具体指标要求：交流配电系统安全地、设

2）终端设备接地要求：给计算机终端提供交流电源设备处；地板下梯式桥架上敷设电源线缆、接地电缆。其

3）总配线架防雷地线要求：能泄放异常情况引起的

4）接地处理：从接地排到设备上接地螺杠的连接电

体化电池柜、一体化UPS柜，如图5所示。机柜内设备跳线采用上进上出方式。光跳线和RJ45跳线

（2）一体化机柜。本施工技术采用一体化配电柜、一应在设置的第二层桥架上单独布放，不与其他弱电线缆共层；

图4 梯式桥架

均由机柜上方桥架敷设；带有低压电气特性的广播线缆，

严格分开路由，分别敷设在各自桥架中，如图7所示。

（1）机房综合布线系统信息线缆敷设规划：弱电缆线

图5 一体化机柜图7 信息线敷设

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示；隔50cm距离需要用扎带捆绑固定，走线美观且利于线，分为旅服平台、引导显示、广播、视频监控、自动检

整理；转角走线要有一定的弧度，且贴近内侧走线。票系统、办公系统，如图10所示。

（2）综合布线系统：光路、电路分开敷设，如图8所统为灰白色网络跳线。客服系统将以不同系统进行分色跳

理线标签清晰、整洁，能让管理人员一目了然。理线时注18℃～25℃，具有恒温恒湿功能；具备来电自启动功能；

意轻拉轻放，切忌生拉硬拽。通过多种工具捆扎处理，在具备空气过滤功能；具备远程监控及通信功能；空调排水

能使用理线工具的情况下，尽量不用手操作，保证线缆不应在房建阶段预留出水口。

条件允许的情况下，能用线卡就不使用扎带。扎带比较一根据机房面积空间设置灭火气体钢瓶；如机房不与站

能过紧也不能太松。理线完成后进行测试和检验，保证线感器；应急照明系统需采用应急照明电源。当市电正常供

后仍要再测试，以确保日常运行无碍，如图9所示。电器给应急备用电池进行智能充电。当市电断电，或超过

（3）综合布线柜理线规划：线缆端接理线中，要求采用机房专用风冷精密空调，机房内部温度控制在

[1]

图8 光路、电路分开敷设

5.2.6机房暖通

图10 综合布线系统分色规划

5.2.7机房消防

破皮、不打结、不扭绞，理线后“横平竖直不交叉”；在

次性，后期拆检需要剪断，容易划伤线缆。黑胶扎带和魔房外墙相连，需要设置独立的强排烟管道至机房外；机房

术贴扎带等相对而言比尼龙扎带要更实用，扎带捆扎既不吊顶内和吊顶下及静电地板下均设置点式烟感器和点式温

缆链路的通畅。即使逆向理线已经先行测试过，连线完成电时，市电经过双电源自动互投给照明负载供电，同时充

应与车站消控中心联网，具备远程通信功能。

5.2.8与相关专业接口要求

正常电压的25%时，启动逆变电源供电；机房内外均设

置声光报警器，发生报警应解除门禁；消防设施控制模块

入户门洞收口完成，屋面防水完成。

与土建专业接口：要求结构主体完成，墙体砌筑完成，

与暖通、电力专业接口：提供室内机尺寸、荷载及室

与消防专业接口：提供室内钢瓶设备的底座尺寸，墙

6.1材料与要求

外机管道进入机房入口位置。电力专业桥架进入机房入口

施工完毕。按要求完成电力电缆至电力配电柜的敷设。

面控制箱的缆线数量和控制箱的尺寸。

6. 材料与设备

色六类网线，其他系统在进入信息机房前均为蓝色六类网LED方灯、烟感器、点式温感器、声光报警器、门禁系

（4）综合布线系统分色规划：站房客票系统使用灰白体化配电柜、一体化电池柜、一体化UPS柜、精密空调、

图9 综合布线柜理线规划

地砖、专用金属防静电墙板、高档铝合金微孔方板、一

主要用材料：无边陶瓷面全钢防静电活动地板、陶瓷

统、裸铜线、各类网线、光纤、环氧树脂油漆、轻钢龙线。信息机房和配线间跳线分色规划：机房内跳线客票系

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工程设计施工与管理

骨、线卡、扎带等。行操作。吊点处应有防滑措施，高处作业使用的工具、材

本工法采用的主要机具设备如表1所示。（3）机柜提升或下降要平稳，避免紧急制动或冲击。

1电阻表/ZC25-3型2良好

2万用表/DT92052良好

3水平仪/4良好徕卡

4电锤TE-158良好喜利德

5电改锥20良好/6800DBV

6工具包/10良好/

72良好鼎力JCPT1008DC

自行走剪叉式高

空作业平台

6.2机具设备

料应放在安全的地方，禁止随便放置。

表1 机具设备

专人指挥，信号清楚、响亮、明确，严禁违章操作。

员操作。电焊机使用严格安全操作规程。

要及时回复，安全员要认真检查。

（4）施工现场的机电设备、闸箱、电焊机应有可靠的

（5）安全措施有专人按规定统一设置，其他人不得随

（6）做好安全用电，所有用电设备的拆除及现场照明

（7）重点把好高空作业关，工作期间严禁喝酒及打

防潮措施。电器操作必须由专业人员进行，严禁非专业人

意拆动。因工作需要拆动时，要经过有关人员允许，事后

均由专业电工担任，使用电动工具时必须安装漏电保护器。

闹，手持工具应系好安全挂绳，避免直线垂直交叉作业。

9. 环保措施

7. 质量控制

（1）所有量具必须经过严格检定后方能使用。

施工现场材料质量的控制重点是对进场材料的品种、规

格、出厂报告等进行验收，对进场的施工材料按要求进行

保管和存储，严格控制施工材料的领用。

（2）施工材料质量的控制是工程质量的的重要保证，

配备墙面保护防护人员；信息系统光纤及缆线入户端接入

吸尘器、垃圾周转箱等保洁设施。

（2）施工现场垃圾分类集中收集、处理。

（1）机柜、配电柜、UPS、空调室内机安装时，同时

阶段为无尘化施工。配备专职保洁人员。同时配备鞋套、

（3）加强机械设备的维修保养和达标活动，减少机械

（4）尽量选用低噪声或备有消声降噪设备的施工机

机械设备的选型，对机械设备的主要性能参数进行核查，

废气、排烟对空气环境的污染。

严格培训机械设备的正确操作，对机械设备进行规范维护

和维修。

免返工。

（4）严格按照机房整体施工流程的工序进行施工，避

（5）组装作业时，必须对装配偏差进行严密卡控，严

（6）设备吊装作业时，必须对所吊装零件、构件轻拿

（7）施工前必须进行技术交底。

（8）施工时特种工上岗人员必须有相关上岗证书。

格工序质量检验。

8. 安全措施

（3）施工机械设备的质量控制，严格按方案要求进行

械。产生强噪声的切割、下料，应尽量放在工厂、车间完

强噪声的扩散。

10. 效益分析

成。施工现场的强噪声机械要设置封闭和机械棚，以减少

10.1经济效益

格按规范文件执行。

轻放，严禁摔、扔。

站房设计形式分别为线正下式与线侧上式铁路客运站房，

站房机房主体结构为框架结构，屋面为钢筋混凝土屋面，

信息机房分别设置在一层与架空层，连镇项目部与信息施

了基于BIM的高铁站房机房装配式建设施工技术。站

[2]

房信息机房分跨房建、信息、电力、暖通、消防多个专业

工单位通过优化施工方案建立BIM科研团队，共同研发

实施，在工期、工序的协调上存在矛盾。应用此方法确保

了机房的建设过程是系统、有序、可控的一体化工程，满

提高了安装质量，缩短了工期，同时降低了交叉施工带来

元，人工费13万元。

足站房工程工期目标及站房信息机房标准化建设的要求。

彻底改变站房工程中信息系统工程被动、无序、标准低，

的劳务成本，总共降低成本23万元，其中临时措施10万

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新建连云港至镇江铁路大港南站、丹徒站站房工程，

（9）施工中坚持三检（自检、互检、专检）制度，严

（1）施工现场设安全员进行现场安全措施的落实与管

理，对现场施工人员、现场机械设备及现场用电进行统一

管理。要求参加施工的特种作业人员必须是经过培训，持

证上岗。施工前对所有施工人员进行安全技术交底。进入

工应穿绝缘鞋，高空作业必须系好安全带。

施工现场的人员必须戴安全帽、穿防滑鞋，电工、电气焊

（2）作业面应有可靠的架台、护身，经检查无误，进

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10.2社会效益

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站房设计形式分别为线正下式与线侧上式铁路客运站房，

由于站房施工进度要求紧张，房建和信息专业往往同时在

同一个空间作业，信息系统设备安装的环境无法控制，对

设备日后运行带来隐患，很难满足建设标准化信息机房要

求。以往项目中，信息机房内配套设施由各专业独立设

影响且不能形成整体效果，机房内显示零乱，很难满足标

计，虽然满足各系统功能，但实施中往往发生交叉，互相

准化机房建设的要求，应用基于BIM的高铁站房机房装

配式建设施工技术。有效地解决了机房装修施工与安装施

工的矛盾，对最终保质保量完成该项工程起到至关重要的

有良好的社会效益。

11. 应用实例

作用，为类似机房装配式一体化施工积累了丰富的经验，

值得推广借鉴，得到了甲方、监理及设计单位的好评，具

新建连云港至镇江铁路大港南站、丹徒站站房工程，丰富的经验，具有很好的推广应用价值。

[3]

与民工建筑设备机房装配式建设提供了技术支持，积累了

图11 信息机房一体化机柜完成实体

站房设计形式分别为线正下式与线侧上式铁路客运站房，

站房信息机房主体结构为框架结构，屋面为钢筋混凝土屋

面，信息机房分别设置在一层与架空层，中铁六局连镇项

目部通过优化施工方案，建立BIM科研团队，研发了基

于BIM的高铁站房机房装配式建设施工技术（如图11和

图12所示），使信息设备安装工程与土建、暖通、电力、

消防各专业接口进行了无缝衔接。确保机房的建设过程是

及站房信息机房标准化建设的要求，彻底改变站房工程中

信息机房工程被动、无序、标准低、存在质量隐患的局

面，探索从源头开始装配式一体化设计，开辟信息机房建

设新途径和新标准。该施工技术可操作性强，工艺相对简

系统、有序、可控的一体化工程，满足站房工程工期目标

参考文献

图12 信息机房完成实体

新建连云港至镇江铁路大港南站、丹徒站站房工程，

[1] GB50311-2016,综合布线系统工程设计规范[S].

[2] YD/T 3004-2016,模块化通信机房技术要求[S].

[3] YD/T 5239-2018,模块化组合式机房设计规范[S].

单，成本投入小，具有较好的社会经济效益，为类似工业

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