BIM技术在某地铁换乘车站的应用研究

于 淼

(山东科技大学， 山东 青岛 266590)

BIM技术在某地铁换乘车站的应用研究

于 淼

(山东科技大学， 山东 青岛 266590)

建筑信息模型将建筑、结构、机电专业进行了有机整合，并将信息化管理技术引入了建设项目管理的全过程。地铁换乘车站在施工过程中常需下穿既有市政管线与建筑基础，其涉及专业面广、参与部门多。基于Autodesk公司开发的Revit与Navisworks两款BIM应用软件可以有效避免由于周边风险源对工程项目产生的施工风险，对控制工程总体造价及实现全寿命周期的工程项目管理具有重要意义。

BIM技术；地铁换乘车站；全寿命周期

1 研究背景

随着国家对于建筑行业的不断调控以及地产行业布局的不断改变，建筑行业优胜劣汰的整体转型正日益凸显：原本粗放的管理模式正逐渐被更为先进的理念所取代，而作为在整个项目管理链条中各自起重要的施工方、设计方、投资方、业主，也同样需做出相应的改变，各方面合作的顺利与否将直接影响整个链条的发展。

建筑信息模型是一种以三维数字模型为基础，并借助数字信息仿真技术将建筑物全寿命周期（如规划、设计、建造、运营等）进行统一的一种全新的数字化表达方式。地铁换乘车站在施工过程中常需下穿既有市政管线与建筑基础，其涉及专业面广、参与部门多。因此，各专业相互之间的协调配合便显得十分重要。使用BIM技术能够为本项目带来以下几项显著优点：1）全方位展示车站与周边风险源的冲突关系，尽量避免由于方案二次修改产生经济损失；2）精确生成工程项目明细表，做到收支明细简单明了，防止由于数据管理混乱而导致贪污等腐败事件发生；3）实现数字化施工与管理技术交底，便于后期的档案资料管理；4）在模型建立时根据实际需要进行材质编辑与建筑模型的渲染，便于设计者在查看最终效果的同时确定最终报价。

2 工程概况

本换乘车站地处某市繁华地带，地面用地紧张，且既有建筑地下室与市政管网分布十分密集。为满足地面交通的运行需要并适应日益增长的客流需求，本地铁车站设计为T型岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层，工程采用暗挖法进行施工，以尽量减少对地面交通通行的影响。

T型岛式车站中站台往往被夹在中间，且两线车站站台通过短楼梯相连接，有着换乘距离与换乘时间短、投资运营成本低、易于监控等特点。

3 BIM技术在本工程项目中的实施流程

第一步：依据合同文件中甲方对于本工程项目的实际需求以及设计方提供的建筑、结构、给排水、通风、电气等施工图纸确定实施方案的编制工作，并完成样板文件的制作；第二步：完成各专业模型的搭建，进行模型整合与管线综合优化，通过集体协商导出综合平面图及剖面图；第四步：提交竣工图纸与施工技术交底文件。

4 BIM技术在本工程项目中的实施方案

4.1 全方位展示车站与周边风险源的冲突关系

地铁车站的建设往往需要同时考虑地质、地形、场地等多方面因素，因此，在正式施工前提前确定地铁车站的具体位置十分关键。Navisworks软件通过将各专业模型进行简单的附加与合并，即可使用其中的Clash Detective模块对整体结构进行碰撞分析，全方位展示车站与周边风险源之间的冲突关系。在测试结果选项卡中，各专业技术人员可以随时根据设计进度对当前“已核准、已审阅、已解决”三个状态进行实时变更。此外，建模人员还可使用模块中独有的“分配碰撞”功能对碰撞责任进行分配，软件可通过互联网自动将碰撞责任信息传输至各专业工程师的客户端，以方便各专业人员协同对碰撞问题进行处理，突破二维图纸审阅速度慢、难度大的界限。

4.2 精确生成工程项目明细表

明细表是建筑图纸的一部分。在Revit明细表创建功能中，不仅可以实现对图元类型、数量及尺寸等方面的统计，还可以通过设置“计算值”，实现数量关系的计算。地铁换乘车站具有施工不确定性高、设计方案修改频繁等特点，而明细表功能可以实现明细表中的相关图元参数与建筑信息模型中设计方案参数的同步变更，改写了传统工程设计中需要重复修改明细表的缺陷，减轻了预算人员的工作量，使项目预算更精确、更透明，能够有效防止贪污等腐败事件发生。工程项目明确表的精确计算对于后期工程量、工程价款的统计、核算等有重要作用。

4.3 实现数字化施工技术交底

施工技术交底主要指在工程项目开工前，由相关技术人员制定的对于该项目重、难点问题的技术性交代。施工技术交底可以使施工人员对重要施工节点的质量要求、施工方法与安全保障措施等方面有一个更为详细的了解，科学地组织施工，从而避免质量等事故的发生。传统的施工组织设计文件往往以纸质为媒介，具有保存时间有限、占用空间多、翻阅不便等缺点。而在BIM技术时代，建模人员可以使用Navisworks软件中的Animator模块对施工过程中出现的重、难点进行动画模拟，在电脑屏幕中还原项目施工的整个过程，在设计阶段提起预知施工阶段可能会出现的技术难题，并及时加以解决，以避免由于方案重复修改所造成的工期延误与经济损失。另外，各项技术交底记录也是工程技术档案资料中不可缺少的部分，软件可以实现对于技术资料的数字化管理，具有查阅管理方便、简单易懂等纸质技术交底资料所不具有的特点。

4.4 对建筑模型进行初期渲染

Navisworks中提供的Rendering模块可以通过设置项目元素材质、项目区域照明等参数对建筑模型进行初期渲染。模块中提供了包括陶瓷、混凝土、玻璃、砌石、金属等材质的类型可供设计者直接选用；除此之外，该模块还提供了“日光、人造光”两种特殊光源，为白炽灯、聚光灯、以及经特殊定制的光域网灯光提供渲染输出依据，为建筑的初期渲染效果展示提供依据。

4.5 管线、设备机房净高分析

地铁车站、隧道对通风、排水设施的布置要求严格。Navisworks软件在审阅选项卡中提供的测量功能可以实现任意点、线、面间距离的测量，并可实时转换为红线批注，便于深化应用人员后期的查看与修改，为工程项目深化点的集中管理提供技术支持。此外，深化应用人员还可通过修改第三人的身高，借助软件提供的“碰撞、蹲伏、重力”功能，模拟后期运管人员对机房设备管线进行维护保养的可行性，防止净高过低对管理人员的正常工作产生障碍。

5 本工程项目BIM技术应用总结

1）打破了传统的设计方案与手段，尤其对于繁华街区的地铁换乘车站，能更清晰、更准确地展现车站周边的复杂环境，借助建筑信息模型的场地模型提出安全可靠的风险源施工方案，展示车站复杂部分结构设计，通过全方位比较所有可能的设计方案，制定出最适合于该项目的解决方案；2）快速更新工程量统计情况，及时计算由于方案变更产生的材料、人工等费用，便于办理变更签证手续，保证工程变更签证的有效性；3）提高设计出图等工作的效率；4）可用于服务的寿命周期长：BIM模型包含数据信息多，①便于在日后管理人员调取材料及设备的价格、厂商信息，以供参考；②合理安排设备及易耗品的更新与维护计划，通过开发特定接口建立机械设备与建筑信息模型之间的数据连接，将设备信息实时反映到模型上，根据设备的运行参数指标了解设备的运行情况，科学、合理制定维护计划； 5）实现工程BIM应用与管理工作的协同与控制，保证BIM技术贯穿项目建设的全过程；6）在土建BIM工作完成的基础上，补充各机电系统的BIM设计，实现管线综合与碰撞检查、装修效果仿真、施工过程模拟、机电设备运维管理等。

在未来逐步完善、研究施工阶段的BIM运用。

6 BIM技术发展展望

BIM技术的发展大趋正在被业界普遍关注，其精髓不仅仅体现在可视化与协调性，更体现在它的信息完备性与信息关联性。BIM技术可以通过技术优化为项目生命周期的各个阶段服务，为大规模、自动化的住宅产业化提供强大技术支撑。当下，BIM技术由于硬件设备初期投入大、工程项目利益可见性差、软件标准繁多杂乱、相关专业人才缺乏等多种因素，仍面临着较大的发展瓶颈。BIM技术的普及应用并不仅能单靠纸上谈兵，因此，积极推动BIM技术的研究与应用，应从以下几个方面入手： 1）政府方面：建立公平、公正的市场环境，对推动BIM事业发展的企业或个人给予一定的奖励；2）企业方面：鼓励员工积极地进行BIM实践，总结、制定企业的BIM技术规范，消除新事物为员工带来的不确定感与恐惧感；3）软件厂商方面：正确引导用户，提供真正有价值的产品，把工作重点放在解决一些最核心、大家最关注的共性问题上；尽力探索不同建模软件间的交互方式，实现不同建模软件间、不同专业工程师间信息的沟通。随着业界专业人士对BIM技术认识能力的提高，我们坚信：只要勇于尝试挑战不断探索，BIM技术定能成为建筑行业的主流。

[1]杨正球.建筑工程技术交底特点及应注意的问题[J].房地产导刊.2014,(24).

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1007-6344（2017）09-0122-02