BIM 管理平台在地铁车站施工中应用

孔繁熙

摘要：随着我国经济的快速发展，社会在不断的进步，地铁车站一般设置在人流量相对最大的城市中心繁华地段，因此施工 过程中要求标准高、占地少、效率高、进度快。针对地铁车站施工管理过程中的高效、有序、集成、智能等问题，以兰州地 铁1号线东岗站为研究载体，探索采用BIM技术建立地铁基础三维信息模型，运用上海鲁班公司研发的BIM管理平台， 从企业基础管理系统EDS应用，云检查系统快速智能查找BIM模型错误，LubanMC鲁班驾驶舱系统快速统计分析 进度产值进行内部成本分析与进度控制，LubanBE鲁班浏览器系统web端分区分片查看统计钢筋、混凝土材料用量， iBan系统进行手机拍照移动跟踪控制施工过程中的安全、质量问题等方面深入研究与应用。

关键词：BIM管理平台；地铁车站；施工管理；应用；研究

中图分类号：U231.3 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）06-0006-01

引言

随着国家数字化、信息化、创新型战略发展计划的推进，BIM

技术作为建筑行业信息化的重要抓手，在企事业单位得到了深入推 广应用。BIM 技术在我国房屋建筑工程领域已取得较为明显的应用 效果，其价值得到行业的一致认同。由于国家的城镇化进程不断推 进，城市交通尤其是城市地下交通越来越重要，而在我国地铁施工 与设计中 BIM 技术的应用起步相对较晚，应用价值有待在工程实践 中发掘。BIM 研究源于美国并向其他国家延伸发展，2003 年美国斯 坦福大学提出了基于IFC 的PM4D系统实现动态施工模拟；Vanlande 开发了 AEC 信息管理系统；Bentley 公司开发了基于中央信息模型 数据库的建筑工程数据共享系统；Kevin 进行了标准信息模型类型 定义和数据表达规则研究；埃及开罗大学的 Marzouk 和Abdelaty 教 授创造性地运用 BIM 系统监测地铁站室内环境质量（IEQ），并提出 地铁车站网络的全球评级系统。其开发的 BIM 系统软件能够监测地 铁站室内温度和颗粒物（颗粒物）的浓度水平。同时，两位专家针 对地铁运输系统的有效通风以保持乘客健康和舒适问题，研究开发 了一个应用程序，利用无线传感器网络（WSN）和建筑信息模型（BIM） 监测地铁空间的空气温度和湿度。

1BIM 技术概述

1.1BIM技术概念与特点

BIM 技术是欧特克公司在 2002 年提出的，BIM 技术随后在世界

范围内得到了广泛应用。美国建筑科学研究院指出 BIM 可应用于工 程分析、成本分析、规范标准分析、预决算分析。BIM 实现了项目 不同利益方的共同协作，能够将项目物理和功能以数字化的形式表 达，在共享资源的前提下，为项目全生命周期中所有决策提供可靠 信息，这些信息包括视觉信息和非视觉信息。BIM 通过数字化技术 在计算机中构建了虚拟建筑，虚拟建筑能够提供给多个协作方建筑 信息，包括建筑设计、施工和管理中的各项决策，通过这种方式能 够提高决策的速度、质量和项目质量，进而增加收益。BIM 技术具 有可视化、协调性强、模拟性和优化性等特点。

1.2 BIM 技术价值

项目建设过程中涉及到多个软件，这些软件在不同的施工阶段

会产生大量复杂、广泛的数据，并且存储于各个软件当中。BIM 技 术的核心价值在于通过平台将各参与方的模型进行整合，在统一的 BIM 技术平台中将所有数据集中存储、分析，并且达到数据之间互 通和高效联系。

2BIM 应用方案实施基础条件

2.1BIM软件比选

选择恰当的 BIM 软件及与其匹配的服务器和计算机硬件，是确

保 BIM 应用方案实施的重要客观条件。目前常用的 BIM 软件有美国 Autodesk公司Revit系列软件，法国Dassault公司的CATIA、DELMIA 系列软件，芬兰Tekla 公司的Xsteel 系列软件。其中，CATIA、DELMIA 系列软件优势是复杂空间结构的建模与三维仿真模拟动画制作。 Xsteel 系列软件优势在于钢结构的建模且出图效果好、标准高。而 Revit 软件有四方面的特点，首先，Revit 系列软件可以方便地实现 “三维协同设计”，与建筑、结构、水暖电等专业形成完整的BIM模 型。其次，Revit 具有结构设计和结构建模的强大工具，可以将复 杂材质的物理模型和单独的可编辑模型进行集成。再次，其可为常 用的结构分析软件提供双向连接的可编程接口，即它具有强大的API接口功能。最后，Revit 软件具有强大的建族功能，可以使结构设 计师灵活的发挥创作要求，设计出适合多工种协同的族库。通过以 上综合分析比较，结合本地铁项目客观情况，决定选用 Revit 系列 软件。

2.2 BIM 技术在某地铁项目施工中的应用

（1）技术方面：①梳理图纸问题。将 CAD 图纸翻模的过程中，

施工单位能够发现图纸中诸多不妥之处，例如未标注、矛盾点和不 规范，在录入电脑的过程中发现的问题可以被一一纠正；②三维场 地布置。BIM 技术能够实现精细化规划，在 BIM 建模过程中与高清 地图相结合，整合最终的三维场地图纸，便于后期对工程量的统计 工作；③模拟施工方案。利用 BIM 技术来创建施工方案，并且进行 三维动态展示，使整个施工方案更形象、生动；④施工流水段划分。 BIM 中包含施工流水段划分功能，这种施工流水段划分方法较比传 统施工流水段方法更加形象、细致；⑤三维碰撞检查。施工过程中 多个施工单位的施工内容均不相同，BIM 技术将不同专业、不同施 工部门的作业内容整合到一起，通过碰撞检查来发现各个专业的碰 撞点，且在三维模型中进行适当调整，解决施工过程中的碰撞问题； ⑥砌体排布。在 BIM 平台中实现砌体自动排布，且能计算砌体的大 小、厚度、排布方式等，方便施工单位对砌体、砂浆工程量进行估 算。（2）成本方面：①制定材料用量计划。BIM 平台中将三维模型 与建筑成本信息系统连接后，计算建筑模型上的建造需求，制定材 料用量计划，鉴于计算精度的问题，仅应用于混凝土用量计划方面， 其他方面并未推行；②内部多算对比。在 BIM 平台中将三维模型相 关的时间、计划收入、计划成本、实际成本进行整合关联，计算成 本费用的时间曲线图，通过对比后来估算计划成本费用和实际费用 之间的差异。（3）进度方面：①排施工进度计划。基于 BIM 技术的 4D 虚拟模型，能夠协助安排施工进度计划，并且进一步的进度计划 的合理性，该方法目前可操作性较强，已经广泛应用；②施工进度 分析。BIM 技术支持下的虚拟模型可以对一个阶段内的进度计划和 实际进度进行比较分析，通过分析可指施工赶进度是提前还是落后，

导致提前和落后的原因。 结语

BIM技术在北京地铁车站中的应用效果良好，具体结论如下：（1） 针对施工管理需求，建立了竖井、横通道、小导洞及车站主体等的 BIM 模型，并在建模期间综合考虑和施工过程模拟及管理需要，对 模型进行了划分和处理。（2）将 BIM 模型、进度计划集成到 4D-BIM 系统中，实现了地铁暗挖复杂施工过程的模拟，并在此基础上实现 了施工进度管理、工程量计算，实现了精细化的施工管理。（3）施 工工序优化，利用4D 模拟演示施工过程，提前发现施工工序冲突与 可优化之处，合理安排施工。（4）对复杂结构进行 3D 可视化交底， 防止因施工人员对交底理解不清，施工错误，造成返工。（5）风险 监测效果好，地铁暗挖施工下穿市政管线较多，施工风险较大，利 用 3D 模型与 4D-BIM 系统的结合，能够快速处理监测数据，并能直 观形象地掌握风险所处位置，有效控制风险。

参考文献

[1]杜欣.BIM在地铁车站中的应用[J].四川建筑，2015，（1）.

[2]李坤.BIM 技术在地铁车站结构设计中的应用研究[J].铁 道工程学报，2015，（2）.