BIM技術在城市軌道交通工程設計中的應用研究

邵玉成

【摘要】在現代化城市的建設中，城市軌道交通工程占據重要地位，其不僅能為人們的出行提供方便，還可以提升城市空間布局的合理性，緩解土地緊張與環境污染問題。在城市軌道交通工程的建設中，科學有效的設計工作對工程整體質量有著巨大影響，但從當前這一工作的開展情況來看，仍存在不少的問題，使得工程建設的社會效益與經濟效益較低。在此情況下，BIM技術開始逐漸被應用到城市軌道交通工程設計中，并取得了較好的效果。因此，為提升城市軌道交通工程設計的合理性與可行性，本文就BIM技術在該領域中的應用展開分析，僅供參考。

【關鍵詞】BIM技術;城市軌道交通;工程設計

引言：城市軌道交通工程具有較強的綜合性與復雜性特征，采用傳統的技術理念開展設計工作時，極易出現一些難題與矛盾，導致工程質量降低、工期延誤和投資成本增加等不良問題。所以，為促進城市軌道交通工程的順利實施與完工，相關設計單位與施工單位應重視BIM技術的應用，有效提升工程項目的管控水平，尤其是在此類工程設計階段的應用中，BIM技術可以起到重要的作用，為工程項目后續施工作業的開展提供重要支撐。

一、BIM技術簡介

BIM技術是建筑信息模型（building information model）的簡稱，從字面意思來看，就是基于相關信息構建三維立體模型，為建筑的設計、施工以及管理等工作提供有效幫助。從該技術的實踐應用情況來看，可視化、協調性與優化性是它的主要特征。具體來講，其一，可視化。與傳統的CAD技術相比，BIM技術可以將管線的布局、設備構件、空間走向等信息轉化為三維立體模型，這樣就可以有效解決管線排布、走向中存在的問題。其二，協調性。城市軌道交通普遍都是處于地下，而地下車站有著結構體系復雜、造價高、管線布局錯綜復雜、涉及的機電設備多等特點，不僅會給工程設計帶來很大難度，也容易引起安全事故。而BIM技術可以確保各專業之間的有效溝通，及時發現與調整設計中的缺陷，從而促進各專業的協同。其三，優化性。構建三維立體模型是BIM技術的核心，而在該技術的支持下，工作人員可以更快、更有效進行設計方案的優化，這既能保證施工的有序性，還可以減少不必要的浪費，提升工程的經濟效益。因而，將其應用于城市軌道交通工程設計中，可以直觀反映各類管線的布局、與施工區域的沖突等，在此基礎上進行有效優化，進而為軌道交通施工提供可實施方案，促進該工程的順利完成。

二、在城市軌道交通工程設計中BIM技術的應用途徑

（一）前期規劃

在城市軌道交通工程設計領域中，BIM技術的應用主要是在前期規劃階段，從具體應用來看，涉及的內容比較多，比如車站的規模大小、軌道交通的線路、車站間距等，而這些內容都會直接影響到工程投入使用后的運行效果，所以在前期規劃中，應高度重視對相關內容的分析。依據工程的可行性研究報告，相關人員基于BIM思想，科學計算與有效分析城市軌道交通的軌道線網運距、車站規模大小等，并通過有效掌握管線、道橋、地質等相關資料，構建該工程的三維模型，這樣就可以進行更深入的研究，從而提升前期規劃的實效性，為后續工程的施工建設打下堅實基礎。

（二）BIM可視化

BIM技術在城市軌道交通工程設計實踐中，能將設計方案進行可視化，這對及時發現與處理具體設計中的問題有著很大的幫助。從當前此類工程的設計工作實踐來看，一般需要綜合考察工程區域內的所有工程設施、各類管線以及道路交通情況等，并在有效利用這些考察數據資料的基礎上，通過BIM技術構建出相應的實體模型，使軌道交通線路能夠以直觀化、可視化的形式呈現出來，這樣就可以對具體的設計方案進行論證與分析，從而實現對具體設計的優化與完善。

（三）BIM協同性

在此類工程的設計工作中，經常會有一些成果不集中、不協同以及設計分散等問題，降低了工程設計的質量，無法為軌道交通施工提供有效的參考。但在BIM技術的應用下，相關工作人員可以通過BIM技術進行建模，構建與自身專業相關的BIM模型，繼而構成相對完整的實時通信系統，為信息共享提供了有利條件。在此背景下，不同專業的工作人員就可以通過該系統查詢相關的信息或布置，并在有效利用相關信息的基礎上，實現設計中的協同，這樣就能有效解決設計成果不協同、不集中以及設計分散等問題，進而為后續的施工作業提供可靠的參考。

（四）自動碰撞檢測

自動碰撞檢測在軌道交通工程設計中是非常重要的一個設計內容，對整個工程設計的有效性有著直接影響。在自動碰撞檢測中，若是沒有三維立體模型的構建，就難以將所有涉及的元素納入其中，也就無法真實、全面反映區域管線等綜合情況，從而造成碰撞失誤，影響工程設計的質量。而有了BIM技術的支持，工作人員就可以很快構建出相關的三維立體模型，如軌道交通運行區間內的管線分布情況等，這就可以對具體碰撞進行有效檢測，有助于改善最終設計的質量，使其可以得到更加具體、可靠的參考。總之，基于BIM技術的自動碰撞檢測更具效率，準確性也更高，為工程設計工作的開展提供了很大幫助。

（五）設計優化

通常而言，城市軌道交通工程的設計需要經過多次優化與調整才能形成最終的設計方案，確保軌道交通施工不會出現返工、浪費以及質量問題。在傳統的設計優化中，工作人員不但要花費大量時間與精力檢驗設計方案的合理性，也無法保證優化工作的全面性，而這樣必然會引起各種問題，使工程設計缺少較高的可執行度。但在BIM技術的支持下，工作人員只用將相關的數據信息輸入到系統中，就可以自動完成對BIM模型中的修改，并會將相應的修改與變動顯示出來，在此基礎上，相關工作人員可以針對這些修改與變動的內容進行討論，明確其完美度與可執行度是否達到最佳，從而實現對設計方案的有效優化。

結束語：總的來說，在城市軌道交通工程的設計中BIM技術的應用有著重要意義，除了能優化設計方案，提高設計的合理性與有效性，還對促進軌道交通工程的質量化發展有著深刻影響。不過，BIM技術當前在該領域中的應用還存在一些問題與阻礙，為進一步深化該技術的利用，相關機構及從業者要加強對BIM技術的研究，并要做好實踐總結，從而提升該技術的應用實效。