導(dǎo)語：BIM 在城市軌道交通工程的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］在城市軌道交通的工程建設(shè)施工作業(yè)中，建設(shè)單位通常會(huì)使用各類先進(jìn)的信息技術(shù)，開展項(xiàng)目的工程管理。其中BIM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，在城市軌道交通的建設(shè)領(lǐng)域也不例外，BIM技術(shù)可大幅提高工程的設(shè)計(jì)效率，提高工程設(shè)計(jì)的精度，確保后期的工程建設(shè)可以順利實(shí)施。通過應(yīng)用BIM軟件，構(gòu)筑三維立體的虛擬模型，在軟件內(nèi)部對(duì)工程模型進(jìn)行模擬，進(jìn)而為工程的投資決策提供更多的信息支撐。

［關(guān)鍵詞］BIM技術(shù)；城市軌道交通；工程施工

BIM技術(shù)是建筑的信息模型，該技術(shù)主要是在軟件內(nèi)部通過構(gòu)建一個(gè)模擬的數(shù)字模型，對(duì)工程建設(shè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，為工程投資方提供決策信息支持。隨著近幾年國(guó)內(nèi)的城市軌道交通工程規(guī)模的擴(kuò)增，各個(gè)城市都大力地開發(fā)建設(shè)地鐵軌道基礎(chǔ)設(shè)施。在軌道交通的建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)用先進(jìn)的BIM技術(shù)可以提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，以及加強(qiáng)對(duì)工程施工的管理。在現(xiàn)代的城市軌道交通建設(shè)期間，BIM技術(shù)已經(jīng)成為了工程建設(shè)中所推崇的信息化技術(shù)。

1BIM技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

軌道交通工程的設(shè)計(jì)人員通過應(yīng)用BIM軟件，將設(shè)計(jì)的參數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹IM軟件系統(tǒng)內(nèi)部，通過計(jì)算機(jī)的高效計(jì)算能力，進(jìn)而在軟件內(nèi)部形成一個(gè)三維立體的建筑模型。隨著當(dāng)前國(guó)內(nèi)科技的飛速發(fā)展，技術(shù)也在不斷地更新迭代。最初設(shè)計(jì)人員是手工繪制圖紙，然后在計(jì)算機(jī)內(nèi)部開展軟件設(shè)計(jì)工作，這時(shí)工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作效率有了較大幅度的提升。BIM技術(shù)已經(jīng)被當(dāng)前部分國(guó)內(nèi)工程設(shè)計(jì)單位所應(yīng)用，尤其是在開展大型項(xiàng)目的建設(shè)，應(yīng)用BIM技術(shù)成為了設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)工作技能。但是國(guó)內(nèi)還有部分設(shè)計(jì)單位對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的重視程度不高，沒有組建獨(dú)立的BIM技術(shù)部門，隨著國(guó)內(nèi)未來工程設(shè)計(jì)技術(shù)不斷的發(fā)展，BIM技術(shù)也會(huì)被普及到各個(gè)工程建設(shè)行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域中[1]。

2BIM模型的設(shè)計(jì)機(jī)理研究

工程設(shè)計(jì)人員要相互配合來完成整體的軌道交通工程工程設(shè)計(jì)，尤其是給大型建筑物設(shè)計(jì)排水工程設(shè)施時(shí)，這種項(xiàng)目的工程量大，需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)設(shè)計(jì)人員才能完成。首先，設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)內(nèi)部要使用BIM的設(shè)計(jì)軟件，各設(shè)計(jì)人員科學(xué)分工，避免出現(xiàn)重復(fù)工作的現(xiàn)象。同時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員結(jié)合建筑師所建立的建筑模型，然后對(duì)這些施工單位所提供的各類施工方案在模型中開展模擬運(yùn)算。并通過BIM軟件估算未來建設(shè)工程量，應(yīng)用BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)有較大差別，就是在于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作得出來的工程，主要是依靠施工人員工作經(jīng)驗(yàn)制訂預(yù)算。而應(yīng)用新型的BIM技術(shù)，則在軟件內(nèi)部的模型當(dāng)中，快速制訂預(yù)算，這時(shí)計(jì)算機(jī)得出來的預(yù)算結(jié)果相對(duì)更加精確科學(xué)。并且BIM技術(shù)能夠?qū)⒄麄€(gè)建筑物的三維立體圖展現(xiàn)出來，這就方便了設(shè)計(jì)人員在3D立體圖中發(fā)現(xiàn)排水工程設(shè)計(jì)不合理的部位，也就大幅降低了在建設(shè)工程中出現(xiàn)較大設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的問題[2]。

3BIM技術(shù)應(yīng)用時(shí)的問題分析

盡管當(dāng)前國(guó)內(nèi)的BIM技術(shù)相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)有了很大提升，但是隨著國(guó)內(nèi)工程項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容的復(fù)雜化，同時(shí)在排水工程設(shè)計(jì)當(dāng)中也會(huì)存在部分問題。如工程設(shè)計(jì)所需要的參數(shù)過多，因而就增加了數(shù)據(jù)的修改難度。應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，該軟件內(nèi)部有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，能囊括工程設(shè)計(jì)的所有信息數(shù)據(jù)。因而，這些數(shù)據(jù)量較大，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)方便數(shù)據(jù)的查詢。但是由于實(shí)際的工程數(shù)據(jù)量太多，劃分比較細(xì)，如果發(fā)現(xiàn)某處數(shù)據(jù)有問題，然后再更改其他數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)帶來較大的工作量。此外，BIM軟件內(nèi)部所建立的建筑模板以及數(shù)據(jù)庫(kù)與國(guó)內(nèi)的建筑管理體系有一定出入。最初BIM軟件是由國(guó)外的公司開發(fā)的，這些軟件內(nèi)部的功能是基于國(guó)外的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來搭建的，因而，在國(guó)內(nèi)工程設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)用BIM軟件時(shí)，也會(huì)存在一些不合理之處[3]。

4應(yīng)用特點(diǎn)

4.1三維立體模型。在BIM模型中可以將軌道交通工程的設(shè)計(jì)以立體的方式來展現(xiàn)，在設(shè)計(jì)畫面中呈現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)圖紙的可視感（圖1）。在市政軌道交通工程的設(shè)計(jì)圖紙中，通過BIM的三維立體技術(shù)，而將整體的軌道交通工程結(jié)構(gòu)更清晰詳細(xì)地展現(xiàn)，使圖紙使用者更加清晰地了解軌道交通工程結(jié)構(gòu)中的每個(gè)參數(shù)。應(yīng)用BIM的三維立體技術(shù)可方便有關(guān)人員全面地了解圖紙，使施工作業(yè)人員更加深入地理解軌道交通工程設(shè)計(jì)圖紙中的有關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用三維立體技術(shù)，將抽象化的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)化成形象可視的畫面，提升整體設(shè)計(jì)工作的效率和進(jìn)度[4]。4.2模型信息。軌道交通工程設(shè)計(jì)工程中，需要將BIM模型中的每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以方便后期圖紙修改和查詢?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)。在查找時(shí)可直接輸入?yún)?shù)的名稱，進(jìn)而了解到詳細(xì)的設(shè)計(jì)信息，避免機(jī)械式地查找浪費(fèi)工作人員的大量時(shí)間，同時(shí)BIM模型也能提高數(shù)據(jù)查詢的精度和準(zhǔn)確度[5]。在修改模型中的某個(gè)參數(shù)時(shí)，BIM模型中有自動(dòng)修改功能，利用此功能可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)自動(dòng)化修改，這樣就給設(shè)計(jì)人員修改數(shù)據(jù)節(jié)省了大量工作，提高了工作效率。同時(shí)，避免因?yàn)槿藶樾薷亩o設(shè)計(jì)圖紙帶來錯(cuò)誤。4.3信息全面具體。BIM模型擁有強(qiáng)大的功能，在模型中包含多種的設(shè)計(jì)模塊，同時(shí)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算功能。模型為設(shè)計(jì)人員提供值得參考的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，供其借鑒。同時(shí)，模型也可以為設(shè)計(jì)不合理之處進(jìn)行提示和警示。模型中有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，容納海量的數(shù)據(jù)信息，為施工作業(yè)環(huán)節(jié)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)為工程項(xiàng)目的施工工期、項(xiàng)目質(zhì)量以及采用的施工技術(shù)提供數(shù)據(jù)參考。由此可見，BIM模型可以全面地為整體軌道交通工程設(shè)計(jì)過程提供豐富的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)地解決設(shè)計(jì)中不合理的地方，提高設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

5BIM技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

當(dāng)前BIM技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)較少，工程建設(shè)單位在開展地鐵施工時(shí)，可以將BIM技術(shù)運(yùn)用到工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)在軟件內(nèi)部對(duì)地鐵的各類管線進(jìn)行優(yōu)化布局，以及加強(qiáng)對(duì)地鐵隧道內(nèi)部各管線的檢測(cè)。隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，未來在工程建設(shè)行業(yè)將有更多的應(yīng)用。5.1應(yīng)用于軌道交通工程的規(guī)劃當(dāng)中。在開展軌道交通的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前期，規(guī)劃人員應(yīng)先制訂整體的工程規(guī)劃圖紙。此時(shí)，規(guī)劃人員可以應(yīng)用BIM技術(shù)，在BIM軟件內(nèi)部構(gòu)筑一個(gè)三維立體模型，顯現(xiàn)出各個(gè)工程的構(gòu)件。此時(shí)，在模型內(nèi)部，可以將各類的施工地質(zhì)條件、管線的布局和建筑物的其他構(gòu)件等顯示出來。因此，工程規(guī)劃人員通過建立模型獲得工程的建設(shè)數(shù)據(jù)，了解到實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)狀況，為工程的后期開發(fā)建設(shè)提供更多的數(shù)據(jù)支持。在開展前期的項(xiàng)目規(guī)劃階段，要為設(shè)計(jì)人員構(gòu)筑一個(gè)三維立體的模型虛擬圖。然后，設(shè)計(jì)員可以在軟件內(nèi)部整體把控工程建設(shè)環(huán)境，如對(duì)軌道工程周邊的地形軌道交通工程和內(nèi)部的管線等有一定的了解后，才能確定建筑物內(nèi)部的主體結(jié)構(gòu)位置。再根據(jù)實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)范圍，開展地鐵路線的規(guī)劃。在開展規(guī)劃圖的多種方案設(shè)計(jì)中，以便工程投資人員選擇出最優(yōu)項(xiàng)目建設(shè)方案，在軟件內(nèi)部構(gòu)建的信息模型處于可視化的狀態(tài)。工程建設(shè)單位可以在BIM軟件內(nèi)部根據(jù)模型開展技術(shù)的交流溝通，以便對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化。此時(shí)，BIM技術(shù)則是通過以信息數(shù)字化的方式構(gòu)建信息模型。然而，在實(shí)際的工程軌道交通建設(shè)當(dāng)中，內(nèi)容比較龐雜，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也要借助于計(jì)算機(jī)的3D繪圖軟件，設(shè)計(jì)出整個(gè)工程項(xiàng)目的工程圖紙，以及應(yīng)用繪圖軟件來協(xié)助BIM技術(shù)構(gòu)筑一個(gè)3D的立體圖形。5.2開展設(shè)計(jì)方案的協(xié)同工作。應(yīng)用傳統(tǒng)的軌道交通設(shè)計(jì)方式時(shí)，通常會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)二維圖紙，且設(shè)計(jì)的各個(gè)工程圖紙分布相對(duì)比較散亂，在協(xié)調(diào)方面有一定的困難。并且使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，在實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的交換共享方面還存在一定的薄弱之處，不能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)施工圖紙的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享和工作的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。在BIM軟件技術(shù)內(nèi)部開展協(xié)同工作，可在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上構(gòu)建一個(gè)協(xié)同工作的管理系統(tǒng)。此時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員將建筑物內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作統(tǒng)一起來，然后不同工種的施工作業(yè)人員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的部分內(nèi)容進(jìn)行深入探討以及研究和修改構(gòu)建的建筑模型。對(duì)建筑模型內(nèi)部所產(chǎn)生的各類問題進(jìn)行深度的研究分析，此外工程設(shè)計(jì)人員可以在軟件內(nèi)部對(duì)既定的模型進(jìn)行評(píng)定。然后對(duì)模型進(jìn)行分析以及對(duì)模型的各類參數(shù)進(jìn)行探討，就可以對(duì)設(shè)計(jì)出來的各類方案進(jìn)行篩選，為工程項(xiàng)目建設(shè)投資方提供優(yōu)質(zhì)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。在軌道交通工程建設(shè)期間，涉及的專業(yè)工作較多，同時(shí)項(xiàng)目施工時(shí)間較短，采用原傳統(tǒng)的平面施工圖紙有很多缺陷，容易受到工程設(shè)計(jì)人員工作經(jīng)驗(yàn)的影響以及思想理念制約。因此，會(huì)產(chǎn)生很多的工程建設(shè)問題，在后期開展軌道交通隧道挖掘的各類工程項(xiàng)目建設(shè)活動(dòng)中，會(huì)產(chǎn)生一定的問題，需要工程建設(shè)人員花費(fèi)很多時(shí)間去處理。因此，使用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖會(huì)有很多制約，不能達(dá)到既定的要求目標(biāo)。因此，在軌道交通的設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作當(dāng)中，需要應(yīng)用BIM的先進(jìn)技術(shù)，在軟件內(nèi)部開展各類工程的項(xiàng)目檢測(cè)活動(dòng)。因此，在未來通過構(gòu)建三維的立體模型可幫助工程建設(shè)人員分析工程施工的各類問題，以在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中對(duì)這些問題進(jìn)行處理，減少后期由于各類施工問題而造成的工程返工，避免造成工程拖延的不良問題[6]。5.3開展工程建設(shè)的模擬。將BIM技術(shù)運(yùn)用到軌道交通的項(xiàng)目建設(shè)期間，此時(shí)項(xiàng)目施工人員可以應(yīng)用BIM軟件，在軟件里模擬整個(gè)施工作業(yè)場(chǎng)景。將軟件內(nèi)部的模型和功能與進(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合，來對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化及構(gòu)建實(shí)際的工程施工模型，在軟件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)施工的模擬動(dòng)態(tài)化顯示。此時(shí)，工程人員可對(duì)各個(gè)施工作業(yè)進(jìn)度和施工作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控。在開展工程建設(shè)的模擬當(dāng)中，組織工程技術(shù)人員對(duì)軟件內(nèi)部的模擬日期、狀態(tài)和工程建設(shè)進(jìn)度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。從整個(gè)工程建設(shè)的施工環(huán)節(jié)中，選出若干工程施工環(huán)節(jié)開展模擬，可以直觀形象地了解到施工現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)施工狀態(tài)信息。并且工程人員要在軟件內(nèi)部通過明確各個(gè)設(shè)備安裝具體位置和工程建設(shè)的安裝標(biāo)準(zhǔn)等，然后分析工程建設(shè)中存在的各類問題，并針對(duì)問題產(chǎn)生的原因制訂相應(yīng)的解決措施。其中，工程建設(shè)人員應(yīng)用BIM的模型，開展仿真計(jì)算、仿真模擬，以制訂出多種的工程建設(shè)方案，從中選擇最合適、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的建設(shè)方案。應(yīng)用BIM模型可以實(shí)現(xiàn)在工程內(nèi)部的三維立體化模擬，顯示工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以此降低工程的建設(shè)難度以及提升工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。此外，應(yīng)用BIM模型，還可以為工程建設(shè)，制訂VR的資料，開展對(duì)工程技術(shù)人員的管理培訓(xùn)。

6結(jié)束語

在軌道交通工程設(shè)計(jì)工作中深入融合BIM模型技術(shù)性，發(fā)揮BIM技術(shù)的特有優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而提升整體軌道交通工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。同時(shí)，BIM技術(shù)可提升設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平和技能，公司應(yīng)該為設(shè)計(jì)人員組織BIM技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)，開展技術(shù)專題講座等形式，提升設(shè)計(jì)人員對(duì)BIM技術(shù)的關(guān)注度，以進(jìn)一步提升整體的市政軌道交通工程設(shè)計(jì)和建設(shè)水平。

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作者:王勇 單位:中鐵十九局集團(tuán)第七工程有限公司