BIM技術在城市軌道交通工程中的應用分析

譚福軍++程超寬

摘 要：隨著我國進入城市軌道交通的快速發展階段，隧道交通工程的設計工作逐漸成為建筑工程領域的重要內容，本文對BIM技術在城市軌道交通工程中的應用展開論述，將軌道交通工程設計中的可推廣應用途徑展開論述。結合工程實踐，對BIM建筑信息建模技術進行了實際工作的回顧，對BIM技術在軌道交通工程設計的應用情況、產生的問題等進行詳細的闡述。同時也為未來的軌道交通工程領域中的BIM技術的應用和發展提出構想。關鍵詞：建筑信息模型；BIM技術；軌道交通建設

隨著城市化建設的不斷發展，地鐵等城市軌道交通的建設規模不斷擴。由于城市軌道交通工程設計中涉及到的專業眾多，界面管理相對復雜，專業的接口復雜。因此使用傳統的設計規劃方法難以完成整個項目的集成。因此，使用三維數字技術進行信息模型的三維的設計，將項目中的信息加以匯總和設計、管理，形成了城市軌道交通建設項目中的BIM技術的實際應用，將項目的方案加以可視化的體現，包含了設備、土建項目、管線、圖紙施工多種功能的運用與實現，最終對施工起到了指導、校核、變更審核等重要作用，建筑工程的集成化大大加深，整個工程的質量和效率得到了顯著的提高[1]。

1 BIM技術概述

BIM應用源自美國的3D4DBIM計劃。通過對新建公共建設項目中使用BIM的不斷探索和實踐，逐步形成了BIM標準。這一標準在21世紀初期引入到我國，形成了當前設計院主要使用的技術白哦準，在行業中具有極高的利用價值。

BIM技術的應用表現在以下幾個方面，一個方面是概念，從BIM的概念和技術應用等角度出發，第二個方面是以BIM項目為立足點，通過技術層面討論工程建設的使用和推廣，第三個方面是從BIM技術的特點出發，將工作加以可視化、一體化的展示。

2 BIM特點以及發展

BIM是建筑信息模型的簡寫，貫穿在建筑項目的全生命周期內，以為三維數字化為載體，將建筑的管理、設計施工等關聯到產業鏈中，將各個緩解協同起來，形成擁有很多公眾的建筑物的信息集成。

BIM技術是對模擬的建筑物的真實空間關系進行數字化信息的模擬，視覺上看到的是各個設計要素的集合信息，包括梁、柱、墻、管線等。建筑材料的物理特性和功能特性進行了構件的連接，形成了荷載的分析信息，BIM的核心信息技術通過計算機的三維模型的數據組建成了可以管控的數據庫。建筑師可以隨時從中調取，并且顛覆了傳統的CAD的線條繪圖的局限性。

BIM可以將設計中的相關關聯性中的某個內容加以創建或者修改，自動將圖元進行反映或者處理，使得修改能夠不斷自動地受到影響，將BIM系統的項目連續性在工作成果中不斷進行展示，降低了成本的同時也提高了工作效率[2]。

BIM系統搭建起設計、施工、運營等多個渠道之間的溝通起哦阿亮，使得工作質量和施工標準等能夠擁有一個可以同步工作的平臺，并且不斷得到監測。利用BIM搭建的三維模型，進行管線的碰撞檢測后，根據不同的專業的布設以及各個構件的沖突和影響，使得設計團隊中的專業溝通效率得到了極大的配合。

當前的BIM技術已經跨越了傳統的理想概念，形成了實際的設計工具，包含了眾多施工中的設計、建設管理方面的挑戰和機遇。先進的BIM設計工作足存在于建筑設計團隊中，智能工具等軟件是必備的，同時也在計算機輔助設計的幫助下，使得更多的職能工序得到了實現，擴展到了工程安排、進度、造價管理等各個領域，成為工程建設管理服務的技術保障力量。

當前BIM技術的應用、研究和發展，大都與民用建筑設計息息相關。軌道交通工程的使用經過在城市軌道交通的工程設計建設施工后，給城市軌道交通及周邊的環境帶來了可視化設計成果。從當前BIM技術的發展現狀來看，軌道交通整個的建設階段，都離不開BIM技術的三維可視化技術的輔助功能，這一技術具有設計協同、優化資源、工作共享的優勢。

3 BIM技術應用在軌道交通工程設計中

在規劃階段的前期，城市軌道交通利用BIM規劃理念，將城市交通進行三維的構造和表面，三維模型中包含了地質、道橋、管線、建筑物等，也將人文、科學、技術、經濟等信息加以展現，可以清晰地給出人口密度、經濟結構等重要的信息資料。從模型信息出發，實現線網的規模化，得到客運量的科學計算的效果，能夠客觀地反映出城市軌道交通的線網規模、日客運量、換乘量等重要的數據。

BIM技術具有從方案的設計到最后完成全階段進行可視化操作的功能。車站的三維實體模型，能夠對站位的地上地下的情況加以完整的展示，包括道路、地形、建筑物等。將建筑主體或者附屬的體量加以直觀的展現，并對車站周邊的造型、布局等加以認真的剖析。而且，項目推進到一定程度后，一般會有多個設計方案做準備。這些方案既有抽象的也有詳細的工程設計方案。在設計方案的選擇中，BIM一般會給建筑師多種選擇的機會，即利用模型將多個備選方案進行開發和研究，為業主、施工單位提供可視化極強的模型，同時在溝通和論證優化基礎上，發現設計中存在的若安問題，發揮出BIM的最大限度的價值。

使用BIM技術真實地將建筑的構件進行數字化的體現，傳統的計算機輔助繪圖軟件可以將幾何圖形的物理信息加以設計和完善，從根本上改變幾何圖形的建筑構件的形態。

BIM的協同設計改變了傳統的設計單位在設計上分散，在成果上集中的問題，形成了簡單易行的協同設計的方法。通過電子郵件和即時通信系統，可以在平臺上進行網絡通信和數據處理，方便設計和管理人員進行文件的存取，信息的交換等[3]。

協同設計在BIM技術的發揮中相當于在一個工作平臺可以進行建筑、設備等多個專業的工作，在BIM項目中心，通過核心建模軟件，專業的BIM模型是通過不同的專業進行連接的。中心文件可以創建或者修改中心文件并且進行同步。這個中心文件可以在建筑信息模型的基礎上進行專業構件的信息布置，實習跨專業在信息上的共享。

BIM模型經過反復的修改和優化后，一般會將圖紙形成可視圖，創建的圖紙類型能夠形成不同模型的截面，包括平面、立面、剖面等。所有的圖元的構件都是BIM模型中的重要內容，相互之間有平等客觀的關系。圖紙視圖以及模型的建構最終關聯在一起，可以對圖紙的視圖或者模型進行任意部分的修改，同時引入子項，引起關聯的變更。項目中的專業協同可以實現任何專業的變更，確保專業設計文件的協調一致和完整，保證實時的信息，減少了設計人員的錯誤率，避免了重復勞動，提高資源利用率的同時，也降低了成本。

4 結語

設計方法從二維發展到三維，從單純幾何發展到全信息模型集成，通過很多工種的項目轉化，使得BIM技術的運用得到了廣泛的推廣，BIM模型的三維可視化、協同性等，已經基本確立了技術地位，相信在未來的應用中將得到更加廣泛的運用前景。