BIM技術應用在設計階段的應用及展望

余樂

摘 要：BIM技術是一種應用于工程設計、施工工藝、運營維護及管理的數(shù)據(jù)化工具，在提高生產效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。本文以廈門地鐵1號線中山公園站為例，介紹了BIM技術應用現(xiàn)狀，并對BIM適用性、準確性、協(xié)調性進行深入分析，在此基礎上，積極探索BIM技術應用于工程項目全生命周期的成功模式，為BIM技術的應用推廣提供借鑒。

關鍵詞：BIM技術；設計；協(xié)調性；全生命周期

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.110

1 前言

住建部發(fā)布的《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》文件中，“十三五”期間，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力増強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術集成應用能力[1]。

BIM技術應用是以3D模型為依托，賦予其相關屬性，從而形成的一種多維信息管理技術，能夠為不同專業(yè)間的協(xié)同設計、施工、運營維護等提供一個直觀、可視化的工作平臺，為建設工程項目的全生命周期管理提供有力的技術保障。BIM技術作為一種新興的行業(yè)，在工程設計、施工、運營維護及推廣力度上總是差強人意。

本文以廈門市軌道交通1號線中山公園站為例，從BIM技術在本工程的使用現(xiàn)狀，并結合實際情況進行合理展望，從而為BIM技術的應用在工程建設項目的使用提供一定的參考價值。

2 BIM應用過程中出現(xiàn)的問題

2.1 工程概況

廈門市中山公園站位于位于公園東路與虎園路的十字路口南側地塊內，車站西接鎮(zhèn)海路站，東接將軍祠站。車站工程施工設計范圍起訖里程為右YDK1+911.953-YDK2+070.066。車站為地下三層島式車站，地下一層為站廳層，地下二層為設備層，地下三層為站臺層。車站總長度158.11m，有效站臺長度118mx13m（長×寬），標準段寬度21.9m，車站總高20.10m，本站工設置5個出入口、1個緊急疏散出入口及兩組風亭，且車站為1、3號線的換乘車站，通過通道進行換乘，如圖1所示。

2.2 工程重難點

根據(jù)本車站所處的地理位置、交通狀況、地下管線敷設及車站各專業(yè)的設計情況，主要有如下幾方面的問題：

（1）協(xié)調：地鐵設計專業(yè)較多，有線路、限界、建筑、結構、隧道、通風空調、給排水消防、動力照明、供電、氣體滅火、通信信號、自動售檢票、綜合監(jiān)控、防災、工藝、軌道、人防等40多個專業(yè)，且往往由不同的單位擔任設計工作，協(xié)調量大。

（2）多：各專業(yè)從初步設計、招標設計、施工圖設計、施工、運營維護等需要每個階段建立BIM模型，工期較長，故人員配置及資料歸檔等多而繁雜。

（3）周期：從前期規(guī)劃到最終投入運營，往往需要花費數(shù)年時間，周期較長。

（4）難：車站規(guī)模較大，且距建筑物的距離較近，且沿線分布有醫(yī)院、學校、居民樓等敏感建筑，對于如何保證車站施工進度、交通疏解及對建筑物的保護是難點；而且車站管線、設備密集，管綜專業(yè)在二維圖紙中整合各設計專業(yè)管線、檢查錯漏碰缺、優(yōu)化管線排布方案難度大。

2.3 本工程項目BIM技術應用的主要工作內容

（1）對整個車站工程進行分專業(yè)三維建模，并根據(jù)現(xiàn)場情況合理優(yōu)化場地布置。

（2）對車站、區(qū)間等進行建筑、結構、景觀、機電項目的精準建模，如圖2所示，并對建筑、結構及機電工程等進行碰撞檢查及三維動態(tài)模擬。

（3）對車站建筑、結構、機電工程精細建模，以便后期進行施工圖階段、審計時工程量精細統(tǒng)計及后期運營、維護等提供技術支持。

（4）通過運行第三方移動終端軟件，與BIM模型實現(xiàn)對接，實現(xiàn)設計、施工、安全、質量、運營維護等工序的可視化管理，如圖3所示，將有利于指導施工及現(xiàn)場校對，提升現(xiàn)場工作效率。

（5）可通過第三方軟件制作施工模擬動畫，對于施工工藝的改進有了一個質的飛躍。

2.4 BIM技術在本車站的應用

BIM技術作為新興技術，經廈門地鐵集團考察，BIM應用技術具有很好的可視性及直觀性，且能很好的表達車站內建筑、結構、裝修及機電安裝等在本車站的情況，對于施工及現(xiàn)場檢驗具有指導意義，故本線路內車站均考慮BIM設計。經現(xiàn)場使用情況反饋，地鐵集團反映良好。

BIM 技術的應用是建立在多個專業(yè)間協(xié)調配合基礎之上，在使用BIM建模的過程中，通過BIM工作站、專用光纖及各級服務器之間實現(xiàn)協(xié)同設計，各設計專業(yè)基于同一中心文件采用協(xié)同設計模式，通過視圖劃分各專業(yè)間的工作區(qū)域和同一專業(yè)的模型分類顯示，避免專業(yè)間的工作沖突和顯示沖突，這樣實現(xiàn)了BIM模型的數(shù)據(jù)庫管理，為各級管理人員實現(xiàn)了便捷入口。 后期通過運行管線碰撞分析及凈高分析等操作，可以生成碰撞報告，根據(jù)報告調整管線減少沖突，可以減少后期施工階段專業(yè)間協(xié)調的問題。

本站BIM設計從初步設計開始建模，一直到招標圖、施工圖階段均按照規(guī)劃開展工作，且在施工階段施工單位接收后，可實現(xiàn)按照BIM模型指導施工，節(jié)省后期諸多協(xié)調不便及工期節(jié)點計劃，讓項目保質保量的進行下去。

3 BIM技術應用在未來的展望

我國BIM技術應用現(xiàn)在整體水平還不足，目前主要由業(yè)主單位牽頭、設計單位介入來實現(xiàn)BIM的應用價值；部分施工單位對于施工前期準備也會進行相應的BIM建模，但也僅僅是為了項目而項目，并沒有進行相應的資料歸檔、數(shù)據(jù)保存等，BIM技術并未發(fā)揮相應的價值。

本文提到的地鐵項目主要在設計階段就開始介入，由BIM審查單位審查、地鐵集團各部門審查修改后交付施工單位及運營公司，并完成相應數(shù)據(jù)庫、文件的保存管理，基本實現(xiàn)了BIM 技術在全生命周期管理的發(fā)揮作用。

在未來3D、4D技術普及的情況下，BIM技術還是具有相當大的發(fā)展空間。國家及地方也在慢慢完善BIM標準化體系及BIM 技術使用的范圍、深度及竣工驗收的標準，從而為BIM技術更好的執(zhí)行提供了有力的參考依據(jù)。

企事業(yè)單位也應該注重參與BIM技術學習，積極參與BIM 技術在本行業(yè)的應用，并與具備技術和施工經驗的BIM團隊合作、交流及學習，通過積極應用BIM技術，培養(yǎng)一批有技術經驗的BIM團隊作為戰(zhàn)略儲備，這樣在工程項目上手后能夠穩(wěn)步進行工作，并在工作中積累總結經驗，并加以推廣[3]。在未來，數(shù)字化管理必然是建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，隨著各種信息化硬件設備的更新?lián)Q代，相信在不久的將來，BIM技術會融入到實際工程項目的方方面面。

4 結論

本文結合工程實例，對BIM技術在工程項目上應用的過程中存在的問題進行了歸納總結，并針對問題對BIM技術在全生命周期的應用進行了介紹，在此基礎上進行展望，為BIM 技術更深層次的應用推廣提供一定的參考價值。

參考文獻：

[1]住房城鄉(xiāng)建設部.2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要[M].北京：住房城鄉(xiāng)建設部，2016.

[2]張連營.BIM技術的應用障礙及對策分析[J].土木工程與管理學報，2013（03）.

[3]段占立，謝洪濤.BIM 技術在施工階段應用障礙及對策研究[J]. 價值工程，2017.