地鐵人防工程設(shè)計(jì)施工中BIM技術(shù)的探討

鄭向東 王鈕勒

（蘭州市軌道交通有限公司 甘肅蘭州 730000）

0 引言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和現(xiàn)代化，由以往的手工畫(huà)圖發(fā)展為當(dāng)前的計(jì)算機(jī)繪圖，而且也讓CAD技術(shù)逐漸發(fā)展。以往傳統(tǒng)型的紙質(zhì)模型逐漸發(fā)展為當(dāng)前的計(jì)算機(jī)平面模型。地鐵人防工程在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)多樣化，設(shè)計(jì)師難以在短時(shí)間內(nèi)完成地鐵人防工程的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，而且通過(guò)以往的設(shè)計(jì)手段，也無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性提升。應(yīng)用當(dāng)前的二維化設(shè)計(jì)圖給工程的設(shè)計(jì)方案審核造成了阻礙，審圖人員需要利用科學(xué)的審圖知識(shí)將二維還原成三維，而且難以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖中可能存在的隱患，尤其是空間關(guān)系的偏差。如果在施工中才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題或在進(jìn)行施工方案的更改，不僅會(huì)造成施工方案和施工周期的延長(zhǎng)，還會(huì)造成施工成本的增加。應(yīng)用BIM技術(shù)能有效解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的這些問(wèn)題，隨著科技的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛化應(yīng)用，而且也取得了良好的效果。

1 BIM概要

BIM技術(shù)就是建筑信息模型，主要是通過(guò)建立虛擬的建筑，對(duì)工程施工中的施工項(xiàng)目管理和操作進(jìn)行控制。利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，首先通過(guò)建立虛擬的建筑模型，然后在虛擬的建筑模型上進(jìn)行施工的分析，最終得到施工方案的優(yōu)化，有效實(shí)現(xiàn)施工效率的提升。BIM技術(shù)是建筑信息模型的應(yīng)用，在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的集成控制，加大對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)生命周期的管理，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)大幅度提升施工效率。在我國(guó)的建筑發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)用BIM技術(shù)取得了良好效果，而且在建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要中也提出了BIM技術(shù)應(yīng)用的方向和目標(biāo)，也就是說(shuō)應(yīng)用BIM技術(shù)既符合當(dāng)前的建筑業(yè)發(fā)展方向，又滿(mǎn)足我國(guó)當(dāng)前的政策要求。

2 地鐵人防工程的特點(diǎn)

2.1 規(guī)劃方面

在進(jìn)行地鐵人防工程建設(shè)時(shí)，需要采用平戰(zhàn)結(jié)合的策略。實(shí)現(xiàn)平時(shí)與地下綜合體建筑的合并應(yīng)用，在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期實(shí)現(xiàn)對(duì)居民的掩護(hù)和醫(yī)療救助，在日常工作中滿(mǎn)足生活需要，保障生命安全。在地鐵工程施工時(shí)也需要滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)，地鐵人防工程的設(shè)計(jì)就是要滿(mǎn)足地上建筑和地下建筑的融合，采用附件式或單件式的建筑模式增加對(duì)地下空間的合理利用。

2.2 設(shè)計(jì)方面

地鐵人防工程非常特殊，而且要滿(mǎn)足特殊的戰(zhàn)時(shí)需求，因此在地鐵人防工程的設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證地面設(shè)計(jì)和其他建筑有較大的區(qū)別。在進(jìn)行地鐵地面建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的常規(guī)防御，避免出現(xiàn)常規(guī)武器或核武器的攻擊。在暖通方面，設(shè)計(jì)師需要為戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期保留充足的良好通風(fēng)，并且增設(shè)濾毒設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)在通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置過(guò)程中，需要加大對(duì)清潔，隔絕，濾毒等三種要求的設(shè)計(jì)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這三種通風(fēng)方式的轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行機(jī)電方面的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到防電磁打擊的電源設(shè)計(jì)，為電源正常運(yùn)行提供依據(jù)。在進(jìn)行給排水的設(shè)計(jì)時(shí)，需要加大對(duì)地漏的科學(xué)布置，要求地漏具備防爆功能。在人防工程水管線(xiàn)路的進(jìn)出口進(jìn)行防爆加固，并且要求在利用人防工程進(jìn)行隱蔽時(shí)間之內(nèi)自身具備較足的儲(chǔ)水量。

2.3 施工方面

施工是BIM技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵部分，在進(jìn)行人防工程設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分考慮到工程的氣密性能。一般來(lái)說(shuō)地鐵人防工程建設(shè)時(shí)普遍的結(jié)構(gòu)施工采用的是混凝土，而且混凝土必須要保障一次性澆筑完成，所有的管線(xiàn)管道均要保持提前預(yù)留，不得在施工后期進(jìn)行打孔打洞等。為了滿(mǎn)足施工中的這一要求，在工程的圖紙方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須要加大對(duì)管線(xiàn)的提前分析，提升管線(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量，所有預(yù)留洞口均要保持與工程標(biāo)準(zhǔn)吻合。另外施工單位要充分加大對(duì)工程設(shè)計(jì)圖紙的分析，確保施工圖紙具備較高的可行性，一旦出現(xiàn)工程后期修改，不僅會(huì)影響到人防工程的正常應(yīng)用，還會(huì)給工程造成質(zhì)量隱患。

3 BIM在地鐵人防工程中的應(yīng)用

3.1 三維模型分析，優(yōu)化出入口及重要設(shè)備房間的設(shè)計(jì)

在地鐵人防工程的出入口設(shè)置時(shí)，一般需要設(shè)置多個(gè)出入口，因此在地鐵人防工程設(shè)計(jì)方案的選擇時(shí)需要利用BIM技術(shù)建立三維模型。結(jié)合實(shí)際施工中周?chē)牡貏?shì)建筑和交通信息，充分利用BIM技術(shù)三維模型的可視化特點(diǎn)，確保工程施工中各施工出入口設(shè)置科學(xué)性，并確保與周邊道路連接的順暢。讓整個(gè)地鐵人防工程融入到周邊建筑和地面景觀中，在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期達(dá)到很好的隱蔽效果。

3.2 多專(zhuān)業(yè)可視化協(xié)同設(shè)計(jì)

利用BIM技術(shù)中的協(xié)同設(shè)計(jì)，能有效解決設(shè)計(jì)過(guò)程中各專(zhuān)業(yè)之間的沖突。由地鐵人防工程中的建筑專(zhuān)業(yè)建立相應(yīng)的施工模型，對(duì)各專(zhuān)業(yè)之間的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行劃分，并創(chuàng)建相應(yīng)的三維模型，在各自的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。通過(guò)協(xié)同的設(shè)計(jì)方法搭建出施工中唯一的三維建筑模型，各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)成果可以以直觀的方式體現(xiàn)，不需要進(jìn)行過(guò)多的人為干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的協(xié)同，確保設(shè)置的建筑模型信息統(tǒng)一和關(guān)聯(lián)。利用創(chuàng)建的信息模型實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的協(xié)同化，既增加了地鐵人防工程戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)設(shè)計(jì)，又利用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，避免各專(zhuān)業(yè)之間的管線(xiàn)交叉，提升設(shè)計(jì)圖紙的可行性。

3.3 三維模型動(dòng)畫(huà)更加直觀形象的模擬平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換

地鐵人防工程的設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)需求，還需要在日常的應(yīng)用過(guò)程中體現(xiàn)良好的效益。在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期和日常應(yīng)用中人防工程需要展現(xiàn)不同的功能，也需要應(yīng)用平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施，滿(mǎn)足相應(yīng)的功能轉(zhuǎn)化。利用BIM技術(shù)可以將日常應(yīng)用中的平面圖與戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的平面圖集中設(shè)置在同一BIM建筑模型中，然后通過(guò)相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)控制模型信息的表達(dá)，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)日常應(yīng)用模型和戰(zhàn)時(shí)模型的轉(zhuǎn)換，降低了對(duì)平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的理解難度。另外應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)4d模型的設(shè)計(jì)優(yōu)化，讓各結(jié)構(gòu)和各部件之間的施工時(shí)間集中在統(tǒng)一的模型中，利用軟件的施工模擬功能，結(jié)合戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換模擬的全過(guò)程控制。通過(guò)BIM技術(shù)的良好應(yīng)用在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，真正發(fā)揮地鐵人防功能的實(shí)際作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，BIM技術(shù)是工程施工中的先進(jìn)技術(shù)，利用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工程的設(shè)計(jì)施工和運(yùn)維的科學(xué)化展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了從二維到三維的發(fā)展，也將思維技術(shù)合理應(yīng)用到工程中，實(shí)現(xiàn)了工程施工中的協(xié)同設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了工程質(zhì)量。由于地鐵人防工程與其他工程時(shí)間具備較大的差異，BIM技術(shù)在工程中能夠體現(xiàn)出良好的優(yōu)勢(shì)，保障了工程質(zhì)量，也為居民生命財(cái)產(chǎn)安全提供了依據(jù)。