城市軌道交通工程設(shè)計中BIM 技術(shù)的應(yīng)用策略分析

趙嘉

青島海信網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司 山東青島 266000

1 BIM 技術(shù)概述

BIM 的英文全稱為Building Information Modeling，即建筑信息模型。該技術(shù)作為一種有效的數(shù)據(jù)化工具，被廣泛運用于建筑工程項目的設(shè)計、管理、建造當中。BIM 技術(shù)的運行原理是結(jié)合工程建筑施工實際情況，通過虛擬建筑三維模型的構(gòu)建，借助數(shù)字化技術(shù)，為模型提供與實際情況相符、內(nèi)容完整的建筑工程信息庫。并將與建筑施工對象相關(guān)的非構(gòu)件對象狀態(tài)信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息、建筑物構(gòu)建幾何信息等全部容納在信息庫當中，用以對新產(chǎn)品的開發(fā)管理提供充足的信息支持。因此，從作用上來看，BIM 技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，能夠大大提升工程的信息集成度，通過將建筑工程信息化模型整合、數(shù)據(jù)化處理，為設(shè)計者、運營單位、建筑施工企業(yè)等工程項目相關(guān)利益方提供一個圍繞建筑工程項目本身的各方面信息、數(shù)據(jù)共享交換平臺，并將這些數(shù)據(jù)信息作用于建筑工程的全生命周期過程中，為其后續(xù)建筑項目策劃、運維、調(diào)整提供數(shù)據(jù)依據(jù)。綜上，可以將BIM 技術(shù)的顯著特征歸結(jié)如下：具有動態(tài)、變化、時刻保持更新、充實的數(shù)據(jù)庫；擁有數(shù)字化設(shè)計優(yōu)勢功能；可以應(yīng)用于工程的全生命周期當中并持續(xù)發(fā)揮作用；能夠為項目參與各主體提供工作協(xié)同平臺，促進各部門之間的協(xié)同、溝通[1]。

2 城市軌道交通工程項目的特征

城市軌道交通工程項目在功能定位方面與民用、工業(yè)建筑有所不同，具有以下特點：第一，是相關(guān)部門投資的公共服務(wù)類工程項目，是為落實自身職責而為廣大民眾提供的有償或無償?shù)墓伯a(chǎn)品；第二，城市軌道交通工程項目的參與方眾多，較為復雜，并且業(yè)主、監(jiān)理、材料供應(yīng)商、總包商等變化頻繁；第三，項目所需投資額巨大，涉及的利益方較多；第四，項目投資收益周期非常長，要求進行工程使用時體現(xiàn)出投資效益；第五，項目影響范圍較大，易受到外部不同環(huán)境因素的影響；第六，隨著建筑行業(yè)與建筑市場的快速發(fā)展，城市軌道交通工程項目的建設(shè)規(guī)模、影響力逐漸變大，復雜程度不斷提升，管理模式表現(xiàn)出精細化特征。

3 BIM 技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1 協(xié)同設(shè)計

軌道交通工程設(shè)計專業(yè)除了包含建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等常規(guī)專業(yè)，還涉及通信信號、軌道、車輛等共三十多個專業(yè)種類，專業(yè)之間協(xié)同性要求高。BIM 技術(shù)的數(shù)據(jù)承載和傳遞功能，使其建筑信息模型更是處于一個持續(xù)更新、豐富的過程，因此BIM 技術(shù)有著強大的協(xié)同設(shè)計優(yōu)勢。通過在各工程主體之間搭建專線、構(gòu)建服務(wù)器，可確保建筑工程信息的實時開放和資源共享。在促進工程各方主體之間及時就工程建筑施工情況進行溝通、協(xié)調(diào)，促使各方能夠在同一模型中進行本專業(yè)工作的布設(shè)、信息查詢，幫助管理者及時掌控工程施工進度，由此來解決傳統(tǒng)軌道交通工程設(shè)計分散、協(xié)同性差、成果不集中等問題，促進完整BIM 建筑模型的建立[2]。

3.2 可視化設(shè)計

在方案初始階段，采用BIM 技術(shù)建造車站的三維實體模型，在三維總圖體量中，利用GIS+傾斜攝影等技術(shù)幫助設(shè)計人員直觀、快速推敲車站主體及出地面附屬建筑體量與周邊環(huán)境關(guān)系，為后續(xù)設(shè)計方案論證、分析、選擇、確定提供參考依據(jù)。

3.3 仿真設(shè)計

軌道交通線網(wǎng)發(fā)展日新月異，換乘站伴隨地鐵建設(shè)不斷增多，某些換乘站、樞紐站出現(xiàn)極度擁堵狀況。BIM 通過與GIS 技術(shù)進行結(jié)合，能夠?qū)⑵渖婕暗貐^(qū)各相關(guān)信息直接納入軌道交通數(shù)字模型當中，通過模型直接顯示出涉及地區(qū)的具體出行需求、人口密度、地質(zhì)環(huán)境狀況等，并在對軌道線路、運距、人流量等進行運算的同時，判定管線鋪設(shè)的合理性，為最終交通網(wǎng)線鋪設(shè)規(guī)劃的確定提供重要參考依據(jù)。同時，由于地鐵受限因素多，換乘線路及客流大小有差異，需要對具體線路及換乘客流進行定量的分析。在實際應(yīng)用中，利用Legion、Steps 等行人仿真模擬軟件真實模擬人的移動、超越、擁堵、移動速度調(diào)整，對客流走行流線及換乘方式進行比較，最大限度地提高換乘使用效率及乘客舒適度[3]。

3.4 模擬性

BIM 技術(shù)可建立軌道交通三維模型，將項目外觀及細部展現(xiàn)在模型之中，通過BIM 參數(shù)化特性，將模型數(shù)以萬計的構(gòu)件、設(shè)備、設(shè)施等數(shù)據(jù)信息導入其中，構(gòu)成大型的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)。對穩(wěn)定的地鐵車站設(shè)計方案進行碰撞功能檢測，反映各專業(yè)管線碰撞情況、軌道實際運行狀況。

4 結(jié)語

綜上所述，軌道交通是城市建設(shè)發(fā)展的重要方面，關(guān)系到人們的便捷出行，建設(shè)高效、安全、穩(wěn)定的軌道交通體系是時代發(fā)展賦予城市的重要責任。BIM 技術(shù)作為一種新型的工程建筑信息模型，能夠為城市這一發(fā)展目標的實現(xiàn)提供重要的輔助作用，確保工程信息精度、集成度，為后續(xù)軌道交通設(shè)計、規(guī)劃、建筑等實踐活動的開展提供重要參考依據(jù)，并在實現(xiàn)建筑資源利用最大化、促進各方面協(xié)同作業(yè)、優(yōu)化工程管理等的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)工程作業(yè)效率、工質(zhì)量的全面提升。但與此同時，也必須清楚地認識到，BIM 作為一種技術(shù)體系，無論是其應(yīng)用還是運行，都必須依靠相應(yīng)的軟硬件體系支持來實現(xiàn)。