基于BIM的城市軌道工程的全壽命周期管理梳理

吳彥哲

(福建農林大學交通與土木工程學院，福建 福州 350100)

1 緒 論

1.1 城市軌道交通建設現狀

如今，我國的城市軌道正處于高速發展的階段，據《2019-2025年中國城市軌道交通市場運行態勢及戰略咨詢研究報告》，全國城市軌道交通客運總量隨著年份的增長不斷的增長。這也顯示了城市軌道交通發展的重要性，而這也意味著，我國城市軌道交通建設任務量非常的艱巨。

城市軌道交通的成本很高，目前，我國大部分的城市軌道交通運營均處于虧損的狀態，屬于公益性設備。在帶給人們生活便利的同時，建造資金主要是由政府出資和社會出資這兩方面來籌集。城市軌道交通的規模大，使用人群較大。在經濟繁榮、人口流量眾多的地區，出站口分布復雜，這是城市軌道交通建設的一大難點。這是一個復雜的體系，它要考慮的不僅僅是鋪設一條鐵路，需要的是方方面面來考慮，這對于城市軌道交通建設的管理來說是不可忽略的。管理要涉及的方面很廣，需要進行多專業的整合，綜合考慮設計。而工程量大、內容多往往很難、很清晰地協調溝通好各個工作部門，這就會使城市軌道交通建造的效率降低[1]。

1.2 BIM技術

BIM，建筑信息模型的統稱，一個大型的數據信息資源庫，是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數字表達，從項目的建設到拆除的全過程提供真實可靠的數據。在項目的不同階段為各方利益的代表提供交流溝通的平臺，對建筑項目的有關信息進行修改，指導項目的順利進行。通過BIM技術的三維可視化、專業協調性、現場模擬性、減少資源浪費的功能來對城市軌道交通建造進行有效管理建造。基于BIM的技術對城市軌道交通建造的全生命周期做一個管理，對城市軌道交通建造進行有效的控制，加大精細化的掌控。

BIM技術通過將項目有關的信息進行整合，通過對數字數據利用建立起有關建筑項目的實體。打破傳統的二維平面圖，讓人們直觀地看到項目建成之后的樣子，對項目實體有直觀的認識，讓其每個步驟都清晰可見。通過BIM模型直觀的對各專業設計師的信息進行協調，打破傳統施工溝通信息模式的壁壘，從而減少工程施工過程中的失誤。根據項目的需求，對實體的參數進行模擬。協調好工程施工項目的進度，充分利用勞動資源、材料資源、機械資源，加強資源的周轉力度，提高資源的利用率，減少資源的浪費。通過各專業之間的協調，減少專業之間的調節時間，從而減少項目的工期。

2 基于BIM的城市軌道工程的全壽命周期管理的計劃思路

全生命周期簡單的說就是指從材料與構件生產、規劃與設計、建造與運輸、運行與維護直到拆除與處理(廢棄、再循環和再利用等)的全循環過程。其分為6個階段，即規劃階段、設計階段、發包階段、施工階段、竣工驗收階段、運營階段。全生命周期管理就是對工程項目的生命周期各階段進行全過程管理，涉及范圍、進度、成本、質量、采購、溝通等職能領域的內容。通過對于這6個階段運用BIM技術來進行項目的管理。

3 基于BIM的城市軌道工程的全壽命周期管理梳理

3.1 規劃階段

BIM技術擁有完備、準確的數據庫，記載了所需材料的屬性及能耗。利用BIM這一功能選用可循環材料，節約能源，為可持續發展提供分析與管理。利用BIM技術建立相應的場地模型，可作為評估設計方案選項的依據，生成場地分析報告。例如它可進行環境噪聲模擬分析，建立模型之后，能夠在短時間內通過材質的變化，內部裝修的變化，來對室內聲學質量以及對聲學改造方案進行可行性預測。BIM估計項目建設方案的成本和工程量，進行方案的優化和選擇，從源頭上節省資金，可在虛擬的空間中快、全、準地檢查出模型中錯、漏、碰、缺等各種設計問題，最大限度降低施工返工[2,3]。

3.2 設計階段

在設計的初步階段運用BIM技術建成初步模型，經過設計概算之后對初步設計模型進行深化，把工程概算造價信息更新到BIM模型。施工圖設計階段以初步設計模型為基礎數據源，用BIM軟件與其他專業協同工作，滿足規范與本階段各專業模型深度要求。基于BIM的三維碰撞檢測軟件和可視化等技術進行進一步的圖紙改進，通過虛擬仿真漫游更直觀地了解施工圖的每一個小細節，做到更好地協調各專業，優化施工圖紙[4]。

3.3 發包階段

發包對于合同管理與工程量核算，對工程項目的建設有著重大意義，在工程建設全生命周期中是不可缺少的一環。完整的合同與工程量計算，通過BIM讓協作人員更加了解工程的情況，從而更好地完成優化工程建設項目。

3.4 施工階段

BIM模型在施工實施階段的應用層次上主要用于計劃跟蹤、對比分析與調整。通過信息集成管理與可視化施工等途徑科學有效地在規定條件下達到既定目標，甚至成為更加優質的工程項目。基于BIM進行場地分析、碰撞檢測、圖紙會審、方案、技術分析、進度計劃、物資準備、人力準備、施工技術準備、確定場地控制點、現場場地管理、施工中質量安全管理、變更管理、成本控制、會計核算、物料采購、物料跟蹤與設備管理作為信息共享平臺，加強各部門的信息交流實時更新模型，最后基于BIM模型的設備性能確定與交付成果[5-6]。

3.5 竣工驗收階段

運用BIM技術進行施工信息整合，方便之后的檢查驗收。建設單位提交BIM模型和輔助性文檔經過第三方機構審核模型數據后規劃驗收部門進行內業審查、現場檢查并出具和驗收批文，建設單位接受批文形成竣工檔案[7]。

3.6 運營維護階段

基于BIM進行后勤管理運營維護管理。在BIM模型中可迅速準確找到需要的設備位置，提高運營維護的效率，后勤工作人員能夠及時查詢到相關設備的情況進行及時的維護。分析各種可能發生的災害，虛實結合通過BIM技術進行突發事件的預防處理維護[8]。

4 結 語

通過BIM技術在城市軌道工程全生命周期的六大階段中的運用，去更好地優化設計項目，緩解中國城市軌道工程工程量大、內容多往往很難很清晰的協調溝通好各個工作部門，建造的效率較低等問題。有效地運用BIM技術還可使城市軌道建設更加綠色、節能，做到可持續化。

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