BIM在城市軌道交通工程中的應(yīng)用綜述

黃疇穰

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院， 重慶 400041）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,地面交通擁堵現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,我國(guó)大力推進(jìn)城市軌道交通建設(shè)以解決擁堵問(wèn)題。城市軌道交通工程項(xiàng)目由于涉及專(zhuān)業(yè)多、投資額巨大、建設(shè)周期較長(zhǎng)、參與人員多導(dǎo)致工程項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)階段各專(zhuān)業(yè)溝通較為混亂，項(xiàng)目管理難度較大、從而使項(xiàng)目整體效率較低。BIM技術(shù)是一個(gè)好途徑，但是我國(guó)的BIM技術(shù)的應(yīng)用水平比較落后。如何在城市軌道交通工程中廣泛的應(yīng)用BIM技術(shù)，并且形成一整套符合國(guó)情和行業(yè)規(guī)范的工作流程，是擺在從業(yè)人員面前的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

1 BIM技術(shù)的發(fā)展

1.1 BIM的概念

BIM是以三維數(shù)字信息為基礎(chǔ),將建筑項(xiàng)目整個(gè)生命周期內(nèi)各階段、各環(huán)節(jié)所需要的信息關(guān)聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)信息集合體。它不是一款軟件,也不是一個(gè)產(chǎn)生三維建筑效圖的工具,而是一個(gè)為了在整個(gè)建筑生命周期內(nèi)個(gè)專(zhuān)業(yè)之間信息更順暢的交流和更緊密協(xié)作的一個(gè)過(guò)程。

1.2 BIM技術(shù)面臨的障礙

（1）設(shè)計(jì)層面

BIM技術(shù)的應(yīng)用需要設(shè)計(jì)單位改變?cè)械脑O(shè)計(jì)模式和組織機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員需要更新自己的設(shè)計(jì)理念。從傳統(tǒng)的2D平面設(shè)計(jì)到3D三維設(shè)計(jì)，

對(duì)于長(zhǎng)期思維定式的設(shè)計(jì)師而言較為困難；設(shè)計(jì)人員需要從原有的各專(zhuān)業(yè)間獨(dú)立設(shè)計(jì)向各專(zhuān)業(yè)之

間協(xié)同設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。另外，設(shè)計(jì)單位啟用BIM是一個(gè)巨大的工程需要花費(fèi)大量的人、物、財(cái)力，這在無(wú)形之中也增加了設(shè)計(jì)的成本。一些應(yīng)用軟件從學(xué)習(xí)到熟練也需要較長(zhǎng)的時(shí)間，軟件龐大也是制約因素之一。

（2）管理層面

繼 CAD之后的第二次革命便是 BIM。管理問(wèn)題可以說(shuō)是第二重要的了,想要BIM真實(shí)落地,就必須相應(yīng)改變管理流程。

（3）業(yè)主層面

BIM的應(yīng)用與發(fā)展更所得是來(lái)自業(yè)主的推動(dòng)，目前，很多業(yè)主對(duì)BIM的需求正在不斷的增加，但更多的業(yè)主本身并不了解或者處在觀望狀態(tài)，他們對(duì)于 BIM技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益并不明確，故而在招投標(biāo)文件中并沒(méi)有指定運(yùn)用該技術(shù)。

2 BIM技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用

2.1 規(guī)劃階段

BIM技術(shù)在軌道交通行業(yè)中的應(yīng)用目前正處于探索階段。2014年王玉澤在針對(duì)BIM在軌道交通應(yīng)用中對(duì)BIM在工程規(guī)劃階段進(jìn)行了闡述,通過(guò)工程測(cè)量等手段獲取工程設(shè)計(jì)相關(guān)的信息,如地質(zhì)、空間等信息,然后運(yùn)用三維地質(zhì)建模軟件建立三維地質(zhì)模型,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上運(yùn)用BIM與三維GIS相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)軌道線路的三維選線,為找出軌道交通最合理的一條或者幾條走線方案提供相關(guān)方?jīng)Q策。

2.2 設(shè)計(jì)階段

要真正設(shè)計(jì)一個(gè)城市軌道交通項(xiàng)目的話需要線路、經(jīng)濟(jì)運(yùn)量、運(yùn)輸組織、軌道、站場(chǎng)等很多專(zhuān)業(yè)，需要很多部門(mén)參與該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法難以將各專(zhuān)業(yè)信息整合在一起形成一個(gè)信息集合。2014年，魏英洪在關(guān)于地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)做中運(yùn)用BIM技術(shù)做出了闡述，通過(guò)以地鐵車(chē)站三維協(xié)同設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用Revit軟件分析各種協(xié)同模式的特點(diǎn)，探討更適合地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)特點(diǎn)的三維協(xié)同模式。曹天明闡述了上海軌交12號(hào)某車(chē)站工程建設(shè)項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用流程、交付成果等，該項(xiàng)目在BIM技術(shù)的應(yīng)用上主要三維管線綜合設(shè)計(jì)和碰撞檢測(cè)方面。

地鐵工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)所涉及的專(zhuān)業(yè)較多，有很多學(xué)者針對(duì)某一專(zhuān)業(yè)或設(shè)計(jì)中的某一階段進(jìn)行論述。李玲根據(jù)實(shí)際工程利用Revit對(duì)車(chē)輛段室外綜合管線進(jìn)行三維管線協(xié)同設(shè)計(jì)和三維管線綜合設(shè)計(jì)，闡述BIM技術(shù)在車(chē)輛段設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2.3 施工階段

運(yùn)用BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工階段進(jìn)行4D或5D模擬可以直觀的對(duì)施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)等進(jìn)行直觀的模擬，從而找出最優(yōu)的施工方案，減少施工過(guò)程中的返工率，提高施工效率節(jié)約施工成本。2015年熊賢樹(shù)針對(duì)BIM在南寧市軌道交通1號(hào)線施工過(guò)程中的應(yīng)用作了詳細(xì)的闡述，講述了BIM運(yùn)用在設(shè)計(jì)階段和施工階段的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)闡述了在施工階段運(yùn)用BIM的六項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，并對(duì)系統(tǒng)之間的鏈接做出了介紹，對(duì)推進(jìn)BIM在地鐵施工中的應(yīng)用做出了進(jìn)一步的指導(dǎo)。

3 BIM的問(wèn)題及解決方案

通過(guò)對(duì)我國(guó)部分學(xué)者的BIM研究成果進(jìn)行匯總分析，可以看出BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用更為廣泛，并且目前BIM技術(shù)在城市管道交通行業(yè)中多應(yīng)用于管線設(shè)計(jì)和管線碰撞檢測(cè)，目前BIM技術(shù)開(kāi)始快速應(yīng)用于軌道交通行業(yè)的工程項(xiàng)目各階段，并取得了較好的成果，但仍然存在一些問(wèn)題：

（1）BIM人才較為缺乏。張建新在對(duì)長(zhǎng)期工作在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查和專(zhuān)家訪談從而得出結(jié)論，設(shè)計(jì)單位了解BIM的人較多，真正能夠了解BIM精髓、能夠熟練運(yùn)用BIM的人較少。

（2）軌道交通項(xiàng)目設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)多，部門(mén)廣。BIM技術(shù)是將建筑項(xiàng)目整個(gè)生命周期內(nèi)各階段、各環(huán)節(jié)所需要的信息關(guān)聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)信息集合體，BIM技術(shù)是一個(gè)在整個(gè)項(xiàng)目生命周期內(nèi)各專(zhuān)業(yè)、各部門(mén)互聯(lián)、互通過(guò)程。在軌道交通項(xiàng)目中運(yùn)用BIM技術(shù)達(dá)到多專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)，各部門(mén)協(xié)同管理仍需不斷探索。

（3）搭建數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)。

目前,BIM應(yīng)用中最大的兩個(gè)問(wèn)題在于缺乏經(jīng)驗(yàn)（74%）和缺少培訓(xùn)（67%），BIM人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)內(nèi)的需求，那么,針對(duì)目前培養(yǎng)BIM人才的提倡，該如何科學(xué)地設(shè)置人才培養(yǎng)體系和證書(shū)體系呢？

第一,建設(shè)過(guò)程中的每個(gè)階段都是根據(jù)目前我國(guó)基本建設(shè)程序和相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定來(lái)進(jìn)行劃分的。在不同階段,應(yīng)根據(jù)不同的要求進(jìn)行管理我們的人才。第二，中西方的教學(xué)體制本身就不同。第三,需要考慮不同層次的技能和知識(shí)。

顯然,我國(guó) BIM技術(shù)水平與國(guó)外某些國(guó)家相比而言較為落后,但是,隨著我國(guó)信息化步伐的加快和我國(guó)對(duì)BIM技術(shù)的推廣,我國(guó)與BIM技術(shù)相關(guān)的軟件、標(biāo)準(zhǔn)和管理模式將越發(fā)完善,BIM技術(shù)在未來(lái)我國(guó)的工程建設(shè)項(xiàng)目中的運(yùn)用將會(huì)更加成熟,應(yīng)用范圍將會(huì)更加廣泛。

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