BIM技術在廣州18-22號線軌道交通建筑裝飾工程中的設計探討與應用研究

文／陳宇佳 廣州地鐵設計研究院股份有限公司 廣東廣州 510000

引言：

地鐵具有運行速度快、載客能力強、運行安全性高等應用優勢，現已在許多城市中得到推廣，起到緩解地面交通運行壓力的作用。裝飾工程作為地鐵工程的重要組成內容，做好美觀性、安全性設計，可以塑造良好的軌道交通形象，同時對于區域文化傳遞也有著積極意義。在交通建筑裝飾工程中引入BIM 技術，可以搭建良好的工程作業環境，提高裝飾工程作業結果的合理性。

1、BIM 技術概述

1.1 技術定義

BIM（建筑信息模型）是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。我國是在2004年開始引入 BIM 技術，相比國外起步較晚，不過近年來隨著我國建筑產業的不斷升級和發展，BIM 技術在我國進入了一個快速發展時期，很多省市陸續發布了自己的 BIM 指南和相關文件，越來越多的建筑企業開始認識到 BIM 技術的重要性，因此也涌現出了一批如上海迪士尼游樂園、南京青奧中心等大規模應用 BIM 技術的項目。2016年我國完成了 BIM 技術的實施標準意見稿，因此也就意味著我國建筑業將在科學實踐指導下應用 BIM 技術。

1.2 應用特點

BIM 技術在應用中具有以下應用特點：

（1）信息可視化，BIM 技術在使用中會將傳統二維信息進行數字化處理，得到的數字化信息也會在工具作用下完成三維化處理，所建立的三維模型具備更強的直觀性，這樣也便于及時發現設計方案的不足，不斷提高所整理數據的直觀性。

（2）模擬性，地鐵裝飾工程涉及許多作業內容，包括照明系統、地面鋪裝、墻體裝飾等，內容復雜度和協調難度較大。在BIM 技術的輔助下，可以建立虛擬建設環境，錄入相應資料后可以對整個工作過程進行模擬，便于發現施工中可能遇到的施工問題，針對性擬定預防和處理方案，減少工程施工變更問題，營造良好的工程作業環境。

（3）可出圖性，BIM 技術整理的所有信息能夠以圖像的形式進行輸出，滿足不同情況下的應用要求。

2、工程概況

如圖1所示，廣州18-22 號線軌道交通工程的設計范圍18 號線自萬頃沙至廣州東站，全長62.7km，設站9 座。22 號線自萬頃沙至白鵝潭，線路全長31.0km，設站6 座。在裝飾工程施工中，其區域定位是作為面向世界的窗口，其內容會參考國際化內容，以達到和國際順利接軌的目的。而該軌道交通工程線路長度較大，線間距較高，在空間設計中，使用一體化設計思路，對于地下車站空間進行充分利用，以此來提高空間內容的識別性，滿足相應的使用要求。

圖1 廣州18-22 號線軌道交通工程線路圖

3、BIM 技術在裝飾工程中的應用要點

3.1 工程設計階段

3.1.1 建立三維模型

BIM 技術作為一類綜合多項先進技術的建模方法，在工程設計階段，會對設計書、任務書等內容進行客觀考量，根據整理結果建立BIM 模型，在模型中包括了地鐵站室內裝飾各類構件、關聯構件、空間含物等內容進行合理化設計，以此來模擬出地鐵站空間狀態，提升所建立設計方案的直觀性。如圖2所示，基于此次設計活動的相關要點，使用“透明LED 屏幕+穿孔鋁板”的形式進行站廳設計，利用鋁板的反光性，營造更加明亮的地鐵運行環境，而透明LED 屏幕上滾動的文字、圖片、影像，可以減少人們等待列車時的負面情緒。在BIM 模型輔助下，這些內容都可以直觀體現出來，便于客觀評估設計方案的可行性與先進性。

圖2 站廳中庭建模示意圖

3.1.2 方案模擬施工

該項目在實施過程中，也會面臨不同類型的施工重難點，為提高施工方案最終的落實結果，也會利用BIM 技術來完成方案模擬施工，尤其是一些施工時較難的內容，會借助BIM 技術來模擬整個操作流程，以確定施工技術在應用中的細節問題，在確保工程施工質量的同時，確保施工現場工程進度的有序性。而且所有方案模擬過程都會進行記錄，存儲在對應的文件夾中，需要時直接利用PC端打開進行查看，節省了相應的圖紙資源。結合該項目的基礎特點，會使用Navisworks 軟件作為演示工具，該軟件具備較強的兼容性，同時在使用時也可以根據需求進行模型關聯處理，更加及時地發現和處理設計問題，提高設計方案的可操作性。

3.1.3 參數化設計

裝飾工程中所涵蓋的信息總量較大，在對其進行處理時，會利用計算機技術來加快數據處理效率，從而生成BIM 模型運行時所需格式數據。得到的這些數據本身存在一定的關聯性，在某一處發生變更后，其他的位置也需要進行變動。例如，項目中裝飾墻鋁通顏色發生調整后，為了提高整個區域色彩協調性，其他部位的材料類型、顏色也會做出調整，以提升整個裝飾空間元素間的協調性?；诖?，在項目裝飾工程方案設計中，會使用Revit 軟件參與到設計活動中，利用軟件的協同功能來自動化完成相關聯內容調整，調整內容也會在軟件中進行提示，并且整理數據也會存儲在構件族庫中，為其他活動的順利進行奠定良好基礎。

3.1.4 碰撞沖突實驗

裝飾工程涉及許多的作業內容，其中還有許多內容和土建工程、管道工程出現沖突。常規情況下，不同類型的施工方案會安排對應專業設計單位進行設計，即使中途進行了充分的信息溝通，但依舊會面臨設計風格不統一、功能使用沖突等問題，如裝飾構造沖突、設備安裝沖突等，利用BIM 技術提供的便利條件，可以建立相應的碰撞沖突實驗，及時發現其中存在的沖突內容，對于沖突內容做出及時調整，以此來減少施工變更問題，提高施工結果的合理性。并且在建立的三維模型上，也可以對相關內容進行及時調整，按要求生成相應的軸測圖或剖面圖，進一步提升所整理圖形的直觀性。如圖3所示，所展示圖形可以更加直觀反映站臺設計內容，具備良好的應用價值。

圖3 站臺軸測圖示意圖

3.1.5 生成施工圖紙

在設計階段完成各類工作內容后，可以進行施工圖紙的生成，借助更加直觀、準確的方式展示工程施工過程。在施工圖紙的制作中，會使用Revit 軟件來搭建相應的施工模型，此類施工模型也和裝飾圖紙之間保持著較高的關聯性，在設計人員根據需求進行 Revit 模型參數調整時，關聯性數據也會發生變動，從而得到動態變化的繪制圖模型，減少中間的施工環節，不斷提高相關工作的開展效率。而且BIM 技術在使用中也會和手工繪圖組合在一起進行使用，這樣也可以根據所需在圖紙上標記相應內容，從而提高活動開展結果的有效性與可靠性。

3.2 工程管理階段

3.2.1 施工進度管理

該項目的施工工期較長，為確保項目可以在既定工期內順利完成，需要在工程作業期間做好施工設備、施工材料、施工人員的綜合控制，以此來營造良好的施工環境，加快工程施工進度。在BIM 技術應用過程中，也可以對這些暴露的問題進行及時處理，而且在需求引導下對各項影響施工進度的因素進行客觀考量，以此來提高擬定施工進度管理結果的可靠性。該裝飾工程項目使用鋁通、LED屏幕等結構，施工要求較高、施工工期較緊，因此會利用BIM 模型來輔助施工進度管理，以此來縮減實際施工進度和預期施工進度之間的誤差，從而提高施工活動的有序性，加快工程項目的開展進度。

3.2.2 施工成本管理

該項目的施工規模較大，整體施工成本較高，而且在招投標環境下，建設單位可獲得的經濟利潤也會壓縮，因此在工程作業期間也需要做好施工成本管理，將工程施工成本控制在合理范圍內，以確保建設單位經濟利潤空間。在BIM 技術應用過程中，可以將施工成本預測、施工成本決策、施工成本計劃、施工成本控制、施工成本核算等內容關聯在一起，從而實現成本管理工作的全面聯動，得到可靠的工程造價管理體系。而且利用BIM 模型也可以在施工過程中對造價數據進行整理，客觀評估實際造價和預期造價之間的差異情況，以此來擬定可靠的處理計劃，提高施工成本管理過程的合理性。

3.3 工程施工階段

3.3.1 施工材料管理

裝飾工程施工過程中，會使用到許多類型的裝飾材料，這些材料的施工質量、施工效果也將影響到整個裝飾過程的合理性。尤其是一些提前預制好、擁有一定拼裝順序的施工材料，在BIM 技術輔助下，可以對這些施工材料進行編號，同時在模型中也會對這些材料的名稱、規格進行記錄，同時也可以對構件材質進行標注，以此作為指導有序展開分項工程，確保施工材料使用過程的有序性，將施工材料應用價值充分發揮出來。

3.3.2 施工工藝管理

該裝飾工程施工過程中，會使用到許多種類的施工工藝，包括地面鋪裝技術、焊接技術等，而這些施工技術的施工效果也將影響到整個裝飾過程的合理性。尤其是一些施工工序復雜度較高的施工工藝，如果中間某環節出現問題，也將直接影響到施工結果的合理性，增加施工質量問題的發生概率。在BIM 技術輔助下，可以對這些施工工藝工序進行梳理，明確各工序施工工藝對應的施工狀態，以此作為指導有序展開工程施工，確保施工工藝使用過程能夠按照既定工序順利落實，從而提高施工工藝的應用效果。

3.3.3 施工過程管理

在裝飾工程施工過程中，施工過程管理直接決定了項目施工結果的藝術性和美觀性。在具體的施工活動中，會利用BIM 技術來對工程項目施工過程的節點數據進行采集，確定其中的管理重點，對相關內容進行科學把控，使其可以和施工材料選型、施工材料采購、施工工藝順利銜接，以此來提高施工過程管理結果的科學性，確保在既定時間內完成相應的施工任務。結合該項目的基礎特征，在實際應用中需要做好裝飾工程的全生命周期管理，搭配VR 虛擬漫游技術，來對裝飾工程中的碰撞點進行動態審查，以此來提高整個工程項目的施工質量。另外，在工程施工過程中也需要做好施工過程模擬，動態糾正其中存在的相應問題，以營造良好的工程作業環境，滿足相應的使用需求。

3.4 工程檢測階段

除上述提到的相關內容外，BIM 技術在工程檢測階段也具備了良好的應用價值。項目施工過程中，受到許多不確定因素影響，很容易發生施工風險，影響到工程施工質量和施工環境安全性。BIM 技術所建立的應用模型，可以更加直觀和全面的監督施工過程，并以此為基礎來建立閉環系統，這樣也可以更好地解決施工方案科學性較低、參數偏差過大等問題。根據已有的施工數據，建立相匹配的三維模型，將其和設計模型進行對比，了解存在偏差的位置和具體原因，及時處理質量不合規的部分，以提高整個裝飾工程施工結果的可靠性。

4、BIM 技術在裝飾工程中的應用經驗總結

4.1 確?；A數據的充足性

確?；A數據的充足性，能夠提高所建立模型的完整性，提高建立模型的使用價值。從實際應用情況來看，應注意以下內容：（1）明確數據整理目標，地鐵車站裝飾工程涉及許多施工項目，所使用的裝飾材料種類、數量繁多，對此在前期也會利用信息技術來對該區域地質資料、水文資料等內容進行梳理，同時也需要對當地文化底蘊、發展目標進行整理，從而為設計方案擬定、BIM 模型建設提供良好參考；（2）做好數據整理和價值數據提取，在實際應用中會借助信息技術來輔助數據整理，做好數據分類、時間線排序等工作，結合設計任務書將價值數據錄入到BIM 模型中，從而提高所建立模型的完整性，為后續工作的開展提供參考。

4.2 組建高水平操作團隊

通過組建高水平操作團隊，可以更好地發揮出BIM技術應用價值，以確保裝飾工程項目的順利實施。在具體實踐中需注意以下內容：（1）做好操作團隊成員的篩選工作，BIM 技術作為一項復合型技術，雖然具備了較強的自動化水平，但依舊需要高水平操作人員來輔助系統運行。在對操作人員進行選擇時，會建立相應的量化評估體系，對學習能力、專業能力、執行能力等定性指標進行量化處理，根據評估結果來篩選最為合適的技術人員，提高操作團隊的初始水平；（2）操作團隊日常工作中，也需要做好相應的培訓工作，培訓內容包括知識、安全知識、應急處理知識等，培訓后也會對相關人員進行及時測試，測試結果也會和績效考核制度、競爭上崗制度關聯在一起，以此來提高操作團隊綜合能力，滿足于相應的操作要求。

4.3 做好部門協作管理工作

做好部門協作管理工作，能夠提高所建立BIM 模型的真實性，為施工活動的順利展開提供良好參考。在具體實踐中需注意以下內容：（1）做好信息溝通平臺的建設工作，利用信息技術的應用優勢來建立溝通平臺，在設計階段各單位也會及時做好信息交互，以減少設計沖突問題，加快BIM 模型的建設速度；（2）BIM 模型應用過程中，在發現技術問題、材料問題、安裝問題時，也會將各部門所需要完成的工作進行明確，在信息溝通平臺作用下順利完成相應任務，并且在模型輔助下做好落實過程監督，以提高擬定措施的應用效果，滿足既定的管理要求。

4.4 及時存儲工程數據

及時存儲工程數據，可以提高所整理數據的應用價值，不斷提高BIM 技術應用體系的完善度。在具體實踐中需注意以下內容：（1）所有數據完成使用后，需要對其內容進行審核，做好相應的分類工作，整理的數據也會進行屬性標記，以便于數據庫建設活動的順利展開；（2）在數據整理過程中，會根據時間線來對這些數據進行梳理，每一類工程數據也會建立相匹配的文件夾，并做好不定期更新工作，為裝飾工程施工體系的完善提供良好參考。

結語：

綜上所述，確?；A數據的充足性，能夠提高所建立模型的完整性，組建高水平操作團隊，可以更好地發揮出BIM 技術應用價值，做好部門協作管理工作，能夠提高所建立BIM 模型的真實性，及時存儲工程數據，可以提高所整理數據的應用價值。將BIM 技術應用到地鐵裝飾工程施工活動中，不僅可以加快工程項目的施工進度，而且能夠提升施工效果的藝術性，滿足既定建設的施工要求。