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(nóng)林大學(xué)交通與土木工程學(xué)院，福建 福州 350100)

1 緒 論

1.1 城市軌道交通建設(shè)現(xiàn)狀

如今，我國的城市軌道正處于高速發(fā)展的階段，據(jù)《2019-2025年中國城市軌道交通市場運行態(tài)勢及戰(zhàn)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(fā)展的重要性，而這也意味著，我國城市軌道交通建設(shè)任務(wù)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(tài)，屬于公益性設(shè)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(guī)模大，使用人群較大。在經(jīng)濟繁榮、人口流量眾多的地區(qū)，出站口分布復(fù)雜，這是城市軌道交通建設(shè)的一大難點。這是一個復(fù)雜的體系，它要考慮的不僅僅是鋪設(shè)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(shè)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(yè)的整合，綜合考慮設(shè)計。而工程量大、內(nèi)容多往往很難、很清晰地協(xié)調(diào)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(shù)

BIM，建筑信息模型的統(tǒng)稱，一個大型的數(shù)據(jù)信息資源庫，是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達，從項目的建設(shè)到拆除的全過程提供真實可靠的數(shù)據(jù)。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(guān)信息進行修改，指導(dǎo)項目的順利進行。通過BIM技術(shù)的三維可視化、專業(yè)協(xié)調(diào)性、現(xiàn)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?；贐IM的技術(shù)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(shù)通過將項目有關(guān)的信息進行整合，通過對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)利用建立起有關(guān)建筑項目的實體。打破傳統(tǒng)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(rèn)識，讓其每個步驟都清晰可見。通過BIM模型直觀的對各專業(yè)設(shè)計師的信息進行協(xié)調(diào)，打破傳統(tǒng)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(jù)項目的需求，對實體的參數(shù)進行模擬。協(xié)調(diào)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(zhuǎn)力度，提高資源的利用率，減少資源的浪費。通過各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，減少專業(yè)之間的調(diào)節(jié)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(gòu)件生產(chǎn)、規(guī)劃與設(shè)計、建造與運輸、運行與維護直到拆除與處理(廢棄、再循環(huán)和再利用等)的全循環(huán)過程。其分為6個階段，即規(guī)劃階段、設(shè)計階段、發(fā)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(zhì)量、采購、溝通等職能領(lǐng)域的內(nèi)容。通過對于這6個階段運用BIM技術(shù)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(guī)劃階段

BIM技術(shù)擁有完備、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)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(huán)材料，節(jié)約能源，為可持續(xù)發(fā)展提供分析與管理。利用BIM技術(shù)建立相應(yīng)的場地模型，可作為評估設(shè)計方案選項的依據(jù)，生成場地分析報告。例如它可進行環(huán)境噪聲模擬分析，建立模型之后，能夠在短時間內(nèi)通過材質(zhì)的變化，內(nèi)部裝修的變化，來對室內(nèi)聲學(xué)質(zhì)量以及對聲學(xué)改造方案進行可行性預(yù)測。BIM估計項目建設(shè)方案的成本和工程量，進行方案的優(yōu)化和選擇，從源頭上節(jié)省資金，可在虛擬的空間中快、全、準(zhǔn)地檢查出模型中錯、漏、碰、缺等各種設(shè)計問題，最大限度降低施工返工[2,3]。

3.2 設(shè)計階段

在設(shè)計的初步階段運用BIM技術(shù)建成初步模型，經(jīng)過設(shè)計概算之后對初步設(shè)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(shè)計階段以初步設(shè)計模型為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，用BIM軟件與其他專業(yè)協(xié)同工作，滿足規(guī)范與本階段各專業(yè)模型深度要求?；贐IM的三維碰撞檢測軟件和可視化等技術(shù)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(jié)，做到更好地協(xié)調(diào)各專業(yè)，優(yōu)化施工圖紙[4]。

3.3 發(fā)包階段

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

3.4 施工階段

BIM模型在施工實施階段的應(yīng)用層次上主要用于計劃跟蹤、對比分析與調(diào)整。通過信息集成管理與可視化施工等途徑科學(xué)有效地在規(guī)定條件下達到既定目標(biāo)，甚至成為更加優(yōu)質(zhì)的工程項目?；贐IM進行場地分析、碰撞檢測、圖紙會審、方案、技術(shù)分析、進度計劃、物資準(zhǔn)備、人力準(zhǔn)備、施工技術(shù)準(zhǔn)備、確定場地控制點、現(xiàn)場場地管理、施工中質(zhì)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(shè)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(shè)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(shù)進行施工信息整合，方便之后的檢查驗收。建設(shè)單位提交BIM模型和輔助性文檔經(jīng)過第三方機構(gòu)審核模型數(shù)據(jù)后規(guī)劃驗收部門進行內(nèi)業(yè)審查、現(xiàn)場檢查并出具和驗收批文，建設(shè)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(zhǔn)確找到需要的設(shè)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(guān)設(shè)備的情況進行及時的維護。分析各種可能發(fā)生的災(zāi)害，虛實結(jié)合通過BIM技術(shù)進行突發(fā)事件的預(yù)防處理維護[8]。

4 結(jié) 語

通過BIM技術(shù)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(yōu)化設(shè)計項目，緩解中國城市軌道工程工程量大、內(nèi)容多往往很難很清晰的協(xié)調(diào)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(shù)還可使城市軌道建設(shè)更加綠色、節(jié)能，做到可持續(xù)化。

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