BIM技術(shù)在軌道交通工程中的應(yīng)用

郭娜

摘要：在城市軌道交通工程中，BIM技術(shù)有非常廣闊的應(yīng)用前景，在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及后期運(yùn)營(yíng)等方面都有良好的應(yīng)用效果，例如，借助模擬功能，可以提前模擬工程的施工流程，提高效率和質(zhì)量的同時(shí)，減少返工問題;借助數(shù)字功能，可以保證軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的信息化和智慧化。當(dāng)現(xiàn)有管理手段無法很好地滿足城市軌道交通建設(shè)需求時(shí)，BIM技術(shù)可以從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營(yíng)4個(gè)階段對(duì)BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);軌道交通工程;應(yīng)用

1 BIM在城市軌道交通工程中的應(yīng)用價(jià)值

1.1工程計(jì)算價(jià)值

當(dāng)前城市軌道交通工程數(shù)量越來越多，工程量越來越大，細(xì)節(jié)越來越多，數(shù)據(jù)量越來越龐大的情況下，對(duì)于城市軌道交通工程中的工程數(shù)據(jù)計(jì)算也越來越困難，就算是當(dāng)前科技能力發(fā)展，有計(jì)算機(jī)的輔助，依然難以減輕其中龐大的數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)和計(jì)算。當(dāng)前的工程清單方式不但厚重而繁雜，而且在整理計(jì)算過程中，往往會(huì)有很多地方存在疏漏，在龐大的數(shù)據(jù)量計(jì)算過程中，對(duì)于成本控制的準(zhǔn)確性和精確性也非常的低。而BIM技術(shù)的應(yīng)用卻能夠很好地解決工程量的計(jì)算問題。BIM技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是歸納性的，相比工程清單的存儲(chǔ)方式，BIM的工程數(shù)據(jù)更加簡(jiǎn)便、快捷，而且在后期的時(shí)候也能夠?qū)ζ渲械臄?shù)據(jù)進(jìn)行備份和替換，兼?zhèn)溆?jì)算的技能，并且還能夠讓這些數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果迅速地投人到詢價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等更有價(jià)值的工作，進(jìn)而減輕計(jì)算人員的工作量，提高工程量計(jì)算效率，這些對(duì)于城市軌道交通工程的影響都是非常重要的。

1.2控制成本價(jià)值

在城市軌道交通工程的建設(shè)過程中，需要通過各種數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)施工中的各個(gè)階段進(jìn)行分析，對(duì)其中產(chǎn)生的工程成本進(jìn)行控制，提高企業(yè)的成本控制效益。BIM技術(shù)在城市軌道交通工程的應(yīng)用，能夠大大提高工程中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)搜集和計(jì)算，也能進(jìn)一步提高工程中對(duì)成本造價(jià)的控制。

1.3模擬測(cè)試價(jià)值

BIM技術(shù)最重要的技術(shù)內(nèi)容，就是能夠?qū)こ讨械氖┕みM(jìn)行三維模擬測(cè)試。通過對(duì)各種數(shù)據(jù)的整合，使用軟件對(duì)工程進(jìn)行5D虛擬構(gòu)造模型，就能夠直觀的了解工程內(nèi)容，并通過5D虛擬模型對(duì)施工中的各種階段性施工進(jìn)行模擬，為實(shí)際的施工規(guī)劃改進(jìn)與完善提供可靠的參考信息。例如，某城市軌道交通工程中，s站屬于雙柱三跨兩層地下車站，s站的主體結(jié)構(gòu)和已建成的軌道2號(hào)線呈X型。在施工的過程中，東側(cè)基坑長(zhǎng)80米，西側(cè)基坑長(zhǎng)102米，車站的測(cè)量寬度為24米，通過5D虛擬模型的數(shù)據(jù)模擬，對(duì)車站主體結(jié)構(gòu)、已建成的2號(hào)軌道、東側(cè)基坑和西側(cè)的基坑進(jìn)行模型建立，從而發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中存在的隱患和風(fēng)險(xiǎn)，以此作為基礎(chǔ)，對(duì)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)漏洞進(jìn)行補(bǔ)全，避免實(shí)際施工之后出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，造成經(jīng)濟(jì)資源的浪費(fèi)。

2 BIM技術(shù)在城市軌道交通工程各階段的應(yīng)用

2.1在規(guī)劃階段的應(yīng)用

規(guī)劃階段，可以利用BIM技術(shù)對(duì)軌道交通沿線的空間進(jìn)行模擬，通過輸入調(diào)研數(shù)據(jù)的方式得到可視化模型，幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)車站空間布局的合理性以及車站位置設(shè)計(jì)的科學(xué)性進(jìn)行分析，進(jìn)一步優(yōu)化布局，對(duì)其中存在的問題進(jìn)行處理。借助BIM技術(shù)，還可以結(jié)合車站所處的地理位置對(duì)客流進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬，使規(guī)劃部門能夠直觀地看到軌道交通的客流信息，明確客流分布狀況，為工程總體設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)規(guī)劃提供參考依據(jù)。另外，以BIM模型為支撐，軌道交通的各類運(yùn)營(yíng)指標(biāo)都可以得到明確，如日客運(yùn)流量、軌道線網(wǎng)平均運(yùn)距、線網(wǎng)規(guī)模等，配合模糊決策或?qū)哟畏治龅姆椒?，能夠就多種方案進(jìn)行對(duì)比，確定最佳的規(guī)劃方案。

2.2在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用體現(xiàn)在很多方面，如模型構(gòu)建、結(jié)構(gòu)分析、協(xié)同設(shè)計(jì)、碰撞檢查等，要求工程設(shè)計(jì)人員能夠借助BIM技術(shù)和專業(yè)軟件的相互配合，完成各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)和模型構(gòu)建，提高設(shè)計(jì)過程的協(xié)同性。對(duì)于城市軌道交通工程，設(shè)計(jì)階段的重要性毋庸置疑，其能夠直接決定工程的施工效果和功能發(fā)揮，對(duì)于后續(xù)的項(xiàng)目招標(biāo)、設(shè)備材料購置、施工管理等都有顯著影響。在設(shè)計(jì)階段，通過對(duì)BIM模型的構(gòu)建，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)意圖準(zhǔn)確地表達(dá)出來，為溝通提供方便，而三維空間技術(shù)有助于設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。合理運(yùn)用BIM協(xié)同技術(shù)可以強(qiáng)化不同專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)，最大限度地減少專業(yè)碰撞或錯(cuò)漏問題，配合相應(yīng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)以及性能模擬分析等功能，軌道交通工程的性能可以得到提升，設(shè)計(jì)成果也能持續(xù)優(yōu)化，更好地適應(yīng)綠色工程以及可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。不僅如此，配合B1M技術(shù)的3D可視化功能，設(shè)計(jì)單位能夠更好地與業(yè)主方、供應(yīng)商、施工單位等進(jìn)行溝通，提升溝通效率的同時(shí)，準(zhǔn)確把握業(yè)主的實(shí)際需求，確保設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)信息管理和安全管理的有效性。

2.3在施工階段的應(yīng)用

借助BIM技術(shù)的虛擬施工，能夠得到可視化的結(jié)果，幫助施工人員更好地了解施工中可能遇到的各種問題并進(jìn)行規(guī)避，減少返工的同時(shí)，降低成本和風(fēng)險(xiǎn)。BIM的可視化、模擬性、仿真性等特征，使其能夠很好地勝任城市軌道交通工程中的各種算量工作，也可以將施工技術(shù)方案通過三維動(dòng)態(tài)的方式展示出來，搭配碰撞檢查，可以發(fā)現(xiàn)工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助施工人員更加深入地了解施工方案。安全管理方面，通過對(duì)BIM可視化技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)施工過程中潛在的風(fēng)險(xiǎn)和隱患進(jìn)行展示，而三維交互場(chǎng)景下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠就可能影響安全的因素進(jìn)行模擬和分析，利用BIM技術(shù)進(jìn)行資源共享，保證了安全檢查數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，制定的應(yīng)急策略也會(huì)更加科學(xué)有效。成本管理方面，利用5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫，施工單位可以對(duì)成本數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的匯總和分析，使數(shù)據(jù)維護(hù)的工作量大大減少，而且效率更高，準(zhǔn)確性更強(qiáng)，并且可以從多個(gè)維度對(duì)成本報(bào)表進(jìn)行分析，為成本管理提供參考依據(jù)。

2.4在運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在城市軌道交通工程運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用體現(xiàn)在2個(gè)方面，分別是維修管理和能耗管理。在維修管理中，可以利用BIM技術(shù)提供的列車運(yùn)行信息、客流數(shù)據(jù)及維修記錄等，也可以借助模型建設(shè)環(huán)節(jié)給出的設(shè)備編號(hào)，對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行查詢，及時(shí)消除安全隱患;在能耗管理中，通過BIM與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的相互配合，實(shí)現(xiàn)車站能耗分析，自動(dòng)完成照明、空調(diào)等系統(tǒng)的調(diào)節(jié)管控，使車站能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的能耗管理，在維持車站正常運(yùn)營(yíng)的前提下，實(shí)現(xiàn)能耗的降低。

3結(jié)束語

近年來，我國(guó)各大城市的交通擁堵現(xiàn)象變得更加的嚴(yán)重，這影響了城市居民的生活與工作，為了緩解城市的交通問題，我國(guó)推進(jìn)城市軌道交通建設(shè)。而軌道交通工程所涉及的專業(yè)繁多，工作人員較為復(fù)雜，再加上各專業(yè)的協(xié)同工作能力較差，所以要想保證工程項(xiàng)目的順利完工，就需要將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的全生命周期管理。

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