BIM技術在地鐵中應用

朱合賓+李鑫+程閣

摘 要：BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）在建筑行業中的應用越來越廣泛，以建筑工程項目的各項相關信息數據為基礎，建立建筑模型。通過采用BIM，建筑公司可以在整個流程中使用一致的信息來設計和優化項目，并且還可以通過可視化的外觀來支持更好的溝通，以便讓項目各方了解成本、工期與環境影響。BIM支持建筑師在施工前更好地預測竣工后的建筑，使他們在如今日益復雜的商業環境中保持競爭優勢。

BIM技術改變了傳統的建模思維，實現了三維到多維信息建模的技術革新，真正實現了協同設計。通過技術的推廣與應用，成為業主決策階段有效的輔助工具，設計和施工單位承接大項目的必備能力。國外學者目前更加重視BIM技術的跨學科、跨領域的綜合應用，實現多方面的統籌管理，在各個施工階段、各專業之間以及運營期間實現全方位協同工作。目前國外BIM技術在地鐵中主要應用于施工、設計與運營管理方面。

關鍵詞：BIM；施工；設計；運維

一、BIM技術在地鐵車站綜合管線中的碰撞檢查

傳統的地鐵建設中，碰撞檢查需要在各專業設計圖紙匯總后才能實施，耗時耗力，又影響工程進度。采用 BIM技術，可以在建造前就對建筑的管線等進行碰撞檢查，優化凈空和管線排布方案，消除硬碰撞并盡可能地避免軟碰撞，減少錯誤損失和返工。

地鐵車站綜合管線設計階段較土建工程及風水電等管線方案設計階段滯后，綜合管線的設計應在土建、風水電以及其他管線專業方案的 BIM模型基礎上進行。信息化的模型提供空間位置數據，可隨時通過碰撞檢查進行調整，達到快速優化的目的。碰撞檢測由BIM 系統自動完成，即時列出檢測報告，避免人工檢查遺漏，相對于傳統的CAD 手段，具有更高的效率和精確度。

主要流程點：建立土建模型→建立管線、設備模型→碰撞檢測→碰撞排除→交付

二、BIM技術在施工中的應用價值

BIM技術具有可視化的特點，在招投標中應用BIM技術軟件創建地鐵車站模型，進行色彩渲染和制作動畫，很直觀地顯示地鐵車站的設計效果，為業主解決不便理解的困擾。BIM技術可以將時間維度加入三維空間模型，進行4D模擬施工，有利于施工工期的優化。基于BIM技術4D模擬施工可以提出一個虛擬施工方案，對施工中各種可能的誘發情況進行預先處理，施工階段應用 BIM 技術，可減少信息傳送過程中可能出現的錯誤，以減少返工。BIM還具備工程量統計功能，確定建筑材料的用量，用于施工單位初步成本分析。傳統方法是施工管理人員在完全領會設計意圖之后，再傳達給建筑工人，相對專業性的術語及工藝對于工人來說難以完全領會。基于BIM 技術，能夠提前對重要部位的安裝進行動態展示，提供施工方案討論和技術交流的虛擬現實信息。地鐵施工對周邊建筑物可能會產生影響，通過BIM技術則可以模擬地鐵施工對周邊建筑物的影響，結合加固技術，判斷各個構件間布置是否合理，并控制施工的進度，對施工進行全面的質量檢查和觀測，動態仿真模擬變化趨勢，提出改進的措施。

三、BIM技術在設計中的應用價值

地鐵車站是整個地鐵網絡的中樞，它不僅承擔著人員匯集與疏散的功能，更要承擔地鐵各專業設備和整個系統運行的功能，地鐵車站的設計至關重要。一個車站的設計，包含了多種專業，在傳統的設計中，ISCS、BUS、FAS、PA、PIS等各個專業工程師很難達到統一。BIM技術提供了一個協同設計平臺，能夠促進各專業的有效溝通，將所有資源進行整合。BIM的應用使設計溝通更加方便，易于調整和改進，從而優化設計。

四、BIM技術在運營和維護中的應用價值

對運營維護階段而言，采用 BIM 技術，可實現虛擬現實、資產統計、空間等管理，建筑系統分析和災害應急模擬等。BIM模型可以提高運營和維護的效率，降低成本，提高地鐵的使用壽命，規避運維風險。BIM的信息模型可以供管理者查詢、修改和調用，同步更新系統的信息，更好地對設備和建筑進行維護。建筑物的運營維護通常包括監控、通信、通風、照明和電梯等系統，上述設備和管線如果發生故障都有可能影響建筑的正常營業，甚至引發安全事故。運用 BIM 技術，可以對這些隱患進行及時處理，從而減少不必要的損失，并且能對突發事件進行快速應變和處理，快速準確掌握建筑物的運營情況。運維階段的防災救援時，可通過檢索 BIM 數據庫進行實時的數據訪問，并在 BIM 信息模型虛擬環境下協助應急，準確確定危險發生的位置。可以在應急人員到達之前，提供詳細的信息。

五、結語

BIM在地鐵項目中已經逐步開始應用，并在信息化施工、合理布置施工工序、加快施工速度、節約工程造價等方面取得了良好的效果。BIM技術的應用，使許多人看到了它的優勢，從而促進其進一步發展和BIM相關技術的引進。本文分析了BIM在地鐵中的巨大應用價值與潛力，同時也提出了改進、完善之方向，為后續BIM的研究和發展提供借鑒和參考。

參考文獻：

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