BIM技术在地铁中应用

朱合宾+李鑫+程阁

摘 要：BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）在建筑行业中的应用越来越广泛，以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础，建立建筑模型。通过采用BIM，建筑公司可以在整个流程中使用一致的信息來设计和优化项目，并且还可以通过可视化的外观来支持更好的沟通，以便让项目各方了解成本、工期与环境影响。BIM支持建筑师在施工前更好地预测竣工后的建筑，使他们在如今日益复杂的商业环境中保持竞争优势。

BIM技术改变了传统的建模思维，实现了三维到多维信息建模的技术革新，真正实现了协同设计。通过技术的推广与应用，成为业主决策阶段有效的辅助工具，设计和施工单位承接大项目的必备能力。国外学者目前更加重视BIM技术的跨学科、跨领域的综合应用，实现多方面的统筹管理，在各个施工阶段、各专业之间以及运营期间实现全方位协同工作。目前国外BIM技术在地铁中主要应用于施工、设计与运营管理方面。

关键词：BIM；施工；设计；运维

一、BIM技术在地铁车站综合管线中的碰撞检查

传统的地铁建设中，碰撞检查需要在各专业设计图纸汇总后才能实施，耗时耗力，又影响工程进度。采用 BIM技术，可以在建造前就对建筑的管线等进行碰撞检查，优化净空和管线排布方案，消除硬碰撞并尽可能地避免软碰撞，减少错误损失和返工。

地铁车站综合管线设计阶段较土建工程及风水电等管线方案设计阶段滞后，综合管线的设计应在土建、风水电以及其他管线专业方案的 BIM模型基础上进行。信息化的模型提供空间位置数据，可随时通过碰撞检查进行调整，达到快速优化的目的。碰撞检测由BIM 系统自动完成，即时列出检测报告，避免人工检查遗漏，相对于传统的CAD 手段，具有更高的效率和精确度。

主要流程点：建立土建模型→建立管线、设备模型→碰撞检测→碰撞排除→交付

二、BIM技术在施工中的应用价值

BIM技术具有可视化的特点，在招投标中应用BIM技术软件创建地铁车站模型，进行色彩渲染和制作动画，很直观地显示地铁车站的设计效果，为业主解决不便理解的困扰。BIM技术可以将时间维度加入三维空间模型，进行4D模拟施工，有利于施工工期的优化。基于BIM技术4D模拟施工可以提出一个虚拟施工方案，对施工中各种可能的诱发情况进行预先处理，施工阶段应用 BIM 技术，可减少信息传送过程中可能出现的错误，以减少返工。BIM还具备工程量统计功能，确定建筑材料的用量，用于施工单位初步成本分析。传统方法是施工管理人员在完全领会设计意图之后，再传达给建筑工人，相对专业性的术语及工艺对于工人来说难以完全领会。基于BIM 技术，能够提前对重要部位的安装进行动态展示，提供施工方案讨论和技术交流的虚拟现实信息。地铁施工对周边建筑物可能会产生影响，通过BIM技术则可以模拟地铁施工对周边建筑物的影响，结合加固技术，判断各个构件间布置是否合理，并控制施工的进度，对施工进行全面的质量检查和观测，动态仿真模拟变化趋势，提出改进的措施。

三、BIM技术在设计中的应用价值

地铁车站是整个地铁网络的中枢，它不仅承担着人员汇集与疏散的功能，更要承担地铁各专业设备和整个系统运行的功能，地铁车站的设计至关重要。一个车站的设计，包含了多种专业，在传统的设计中，ISCS、BUS、FAS、PA、PIS等各个专业工程师很难达到统一。BIM技术提供了一个协同设计平台，能够促进各专业的有效沟通，将所有资源进行整合。BIM的应用使设计沟通更加方便，易于调整和改进，从而优化设计。

四、BIM技术在运营和维护中的应用价值

对运营维护阶段而言，采用 BIM 技术，可实现虚拟现实、资产统计、空间等管理，建筑系统分析和灾害应急模拟等。BIM模型可以提高运营和维护的效率，降低成本，提高地铁的使用寿命，规避运维风险。BIM的信息模型可以供管理者查询、修改和调用，同步更新系统的信息，更好地对设备和建筑进行维护。建筑物的运营维护通常包括监控、通信、通风、照明和电梯等系统，上述设备和管线如果发生故障都有可能影响建筑的正常营业，甚至引发安全事故。运用 BIM 技术，可以对这些隐患进行及时处理，从而减少不必要的损失，并且能对突发事件进行快速应变和处理，快速准确掌握建筑物的运营情况。运维阶段的防灾救援时，可通过检索 BIM 数据库进行实时的数据访问，并在 BIM 信息模型虚拟环境下协助应急，准确确定危险发生的位置。可以在应急人员到达之前，提供详细的信息。

五、结语

BIM在地铁项目中已经逐步开始应用，并在信息化施工、合理布置施工工序、加快施工速度、节约工程造价等方面取得了良好的效果。BIM技术的应用，使许多人看到了它的优势，从而促进其进一步发展和BIM相关技术的引进。本文分析了BIM在地铁中的巨大应用价值与潜力，同时也提出了改进、完善之方向，为后续BIM的研究和发展提供借鉴和参考。

参考文献：

[1]刘占省.BIM技术全寿命周期一体化应用研究[J].施工技术，2013.

[2]于金勇.BIM技术在地铁安装工程中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2013.

[3]柯尉.BIM技术在地铁车站工程中的应用初探[J].铁道勘测与设计，2014.