王珩陽
(中國鐵路設計集團有限公司廣東分公司,廣東深圳518000)
2016年中旬,我國政府下發(fā)了《2016—2020年建筑行業(yè)信息化發(fā)展綱要》,在該文件中明確指出,在“十三五”發(fā)展期間,必須要著力于提升建筑行業(yè)的信息化水平,使現(xiàn)代信息技術(shù)為建筑行業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。自此之后,建筑行業(yè)信息化水平越來越高,很多建筑企業(yè)在發(fā)展過程中都加強了對大數(shù)據(jù)、BIM、云計算以及智能化等信息技術(shù)的應用,不僅提高了建筑項目建設質(zhì)量和建設效率,更是為國家整體經(jīng)濟的快速發(fā)展做出了巨大的貢獻。
城市軌道交通作為我國至關(guān)重要的一個基礎(chǔ)設施建設項目,該行業(yè)的信息化程度也受到了廣泛關(guān)注,為了進一步加強城市軌道交通行業(yè)的信息化水平,需要積極開展BIM 等現(xiàn)代信息技術(shù)在該行業(yè)中的應用研究。
現(xiàn)如今,我國城市軌道交通行業(yè)在發(fā)展過程中逐漸加強了對BIM 技術(shù)的重視,特別是一些經(jīng)濟發(fā)達的大型城市,如北京市、上海市以及深圳市等,都將BIM技術(shù)全面應用到了城市軌道交通行業(yè)中。不過,由于BIM 技術(shù)在我國的應用時間有限,并沒有形成一個統(tǒng)一的國家標準,再加上傳統(tǒng)建設觀念的限制,BIM 技術(shù)在城市軌道交通領(lǐng)域的應用也受到了很大的限制。其中,主要問題包括:
被廣泛應用的BIM 技術(shù)軟件種類繁多,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示,目前國內(nèi)的BIM 軟件數(shù)量已經(jīng)有數(shù)百種。這些軟件的功能雖然都基本相同,但是由于缺乏統(tǒng)一標準,軟件之間很難實現(xiàn)良好的互通,而這也就導致了BIM 應用成本大幅提高,很多建設單位都不愿意在BIM 技術(shù)應用上投入太多的成本。因此,限制了BIM在城市軌道交通行業(yè)中的應用。
城市軌道交通行業(yè)在應用BIM 技術(shù)開展管理的時候,涉及的單位與部門比較多,而這些單位與部門之間并沒有一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準,這也阻礙了BIM 技術(shù)作用的發(fā)揮。
城市軌道交通項目在建設階段,需要使用到的建筑材料和建筑設備比較多,這些不同種類的材料與設備,都沒有一個統(tǒng)一的編碼,無法應用BIM 技術(shù)來對這些材料和設備進行統(tǒng)籌管理。
由于BIM 技術(shù)在我國的應用還沒有很長時間,很多基礎(chǔ)性的工作仍然處于開展階段,基本構(gòu)件比如自動售檢票、綜合監(jiān)控以及屏蔽門等專業(yè)設備系統(tǒng)還不夠完善,這也很大程度地限制了BIM 技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)的應用[1]。
在城市軌道交通工程項目規(guī)劃階段,利用BIM 技術(shù),可以生成項目周邊的地形、管線以及建筑物數(shù)據(jù),項目規(guī)劃人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù),來對項目進行仿真模擬,并根據(jù)仿真模擬結(jié)果做出最合理的項目規(guī)劃,使工程在后續(xù)施工階段能夠順利、高效進行,防止因規(guī)劃不合理而導致工程質(zhì)量和進度受到影響。同時,還可以利用BIM 技術(shù)對車站空間的合理性進行分析,可以模擬出車站空間室內(nèi)的材質(zhì)、顏色以及設備設施的布局,可以幫助設計人員找出最優(yōu)的設計方式,避免設計不合理的問題發(fā)生。在城市軌道交通項目規(guī)劃階段,對車站客運流量的預測也是非常重要的,只有通過對客流量的準確預測,才能根據(jù)客流量情況,對車站規(guī)模進行合理設置,避免不必要的資源浪費,并防止空間較小而不夠使用的現(xiàn)象發(fā)生。所以,在城市軌道交通項目規(guī)劃階段,需要使用BIM 技術(shù)來對車站客流量進行全面分析,分析出客流量之后,設計人員就可以根據(jù)客流量情況,合理地設置車站規(guī)模,并對車站出入口的位置進行合理規(guī)劃[2]。
在城市軌道項目中,設計環(huán)節(jié)是非常重要的一個環(huán)節(jié),項目設計是否合理,不僅影響著項目建設能否順利完成建設,更直接關(guān)系著項目質(zhì)量,所以,必須要加強對設計階段的把控。可以將BIM 技術(shù)應用到設計環(huán)節(jié)中,應用內(nèi)容主要包括:設計建模、結(jié)構(gòu)分析、工程量統(tǒng)計、施工圖生成以及三維渲染圖繪制等。之所以要在設計環(huán)節(jié)應用BIM 技術(shù),主要是因為通過該技術(shù)的運用,可以使設計人員快速完成給排水、供暖以及機電系統(tǒng)等專業(yè)設計,且設計的合理性能夠得到更好的保證。由于設計階段是項目最為重要的一個階段,因此,該階段受到的關(guān)注也是非常高的,業(yè)主單位和工程建設參與單位都會對項目設計進行考察,確定設計無誤后,才會按照設計方案進行施工建設[3]。所以,設計方案的可視化對于項目設計來說也是非常重要的,在設計過程中,設計人員需要應用BIM 技術(shù),對項目各種數(shù)據(jù)進行收集與整理,然后設計出一套最合理的設計方案,并利用BIM 軟件中的建模功能,對項目進行模擬建造,從而實現(xiàn)設計方案的可視化,讓業(yè)主單位和施工單位能夠更加清晰地觀察項目構(gòu)造。除此之外,設計人員在開展項目設計工作的時候,需要加強對BIM 協(xié)同技術(shù)的運用,通過對該技術(shù)的應用,可以使各專業(yè)之間的協(xié)同性大幅提高,有助于設計合理性的提升,能夠有效避免錯誤設計和數(shù)據(jù)遺漏等問題的發(fā)生,避免在后期施工階段因設計不合理而反復更改,這樣不僅提高了項目建設效率,而且保證了項目建設質(zhì)量。
BIM 技術(shù)在施工階段的應用主要包括場地規(guī)劃、施工模擬以及施工情況管理等幾個方面。
2.3.1 場地規(guī)劃
相較于其他工程項目,城市軌道交通工程項目的復雜程度更高,且施工環(huán)境更加復雜,通常都是在城市繁華的階段開展建設,施工場地非常有限,容易受到其他建筑物和道路的影響。因此,一個合理的施工場地規(guī)劃是非常重要的,只有規(guī)劃好施工場地,才能保證施工項目的順利、高效開展。在場地規(guī)劃過程中應用BIM 技術(shù),可以使現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù)更加精準,且數(shù)據(jù)的完整性也能得到更好地保證,規(guī)劃人員可以按照BIM 軟件整理好的數(shù)據(jù)來進行場地規(guī)劃。
2.3.2 施工模擬
在城市軌道建設中,施工階段的重要性是不言而喻的,一旦施工階段出現(xiàn)問題,那么項目質(zhì)量和項目建設效率都會受到嚴重影響。在施工之前使用BIM技術(shù)來進行施工模擬,可以找出最優(yōu)的施工方法,避免在施工過程中出現(xiàn)問題。
施工進度管理,施工進度直接關(guān)系著城市軌道項目能否如期投入使用,因此,施工進度管理也是施工階段非常重要的一項工作。在施工進度管理中應用BIM 技術(shù),可以使管理者實時掌握各個施工環(huán)節(jié)的施工情況,并以此為依據(jù)做出合理的進度安排,從而避免實際施工進度與預計施工進度產(chǎn)生太大的偏差,確保項目能夠如期完成施工[4]。
運營階段BIM 主要的應用內(nèi)容:維修管理、能耗管理。利用BIM 技術(shù)所提供的列車運行記錄、維修記錄、財務狀況、客流數(shù)據(jù)等集成信息,可以實時進行運營成本分析、行車計劃調(diào)整等。在設計初期,需要將相關(guān)設備設施的詳細信息錄入BIM 模型中,使模型得到進一步的完善。在后期維護和管理階段,運維人員可以以此為依據(jù)對設備進行定期維護,及時發(fā)現(xiàn)設備故障并及時予以處理,避免因設備故障處理不及時而導致的安全隱患。通過BIM 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)云計算機等相關(guān)技術(shù)的結(jié)合,對城市軌道交通車站能耗進行診斷分析,并自動管控照明、空調(diào)、消防等系統(tǒng),使城市軌道交通運營單位對各車站達到最智能化節(jié)能管理,實現(xiàn)降低能耗的目標[5]。BIM 技術(shù)同樣可以模擬緊急疏散,根據(jù)數(shù)學模型可以方便地計算出人員疏散時間,選擇出最優(yōu)的疏散路徑,避免在事故發(fā)生后因人員疏散不及時而造成的大規(guī)模傷亡。
總而言之,在城市軌道交通行業(yè)中,BIM 技術(shù)的應用是非常重要的,通過BIM 技術(shù)的應用,不僅能有效加快城市軌道交通項目建設效率,還能有效保證項目質(zhì)量,同時,還便于項目后期的運維管理。就目前來看,因為BIM 技術(shù)在我國的應用還處于初期階段,還沒有形成統(tǒng)一的標準,因此,BIM 技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)的應用受到了很多的限制。在未來的發(fā)展中,必須要加強對BIM 技術(shù)應用的重視,積極探索將BIM 技術(shù)應用到城市軌道交通行業(yè)中的方法,使該技術(shù)的重要作用得到進一步的發(fā)揮,進而推動我國城市軌道交通行業(yè)健康發(fā)展。