BIM技术在轨道交通工程设计中的应用

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（南昌轨道交通设计研究院有限公司 江西南昌 330000）

0 引言

BIM技术，即建筑信息化模型，适用于工业与民用建筑工程。其具有信息完整性、信息联系性和优化性等八大特征。BIM技术可以用于设计、建造和管理等领域，支持建筑工程的集成管理环境。运用BIM技术可以显著提高建筑工程的进行效率，降低技术风险。但是，该项技术在实际应用中仍然存在一定问题，本文将简要探讨实际应用中出现的问题，并提出具体对策以促进BIM技术的广泛应用。

1 BIM技术在实际应用中出现的问题

1.1 缺乏软件支持

BIM技术的实现除了技术人员要素的适用范围外，还需要相关软件的支持。简而言之，没有相应软件就无法实现BIM技术的应用。BIM核心建模软件由几何造型软件、可持续分析软件和可视化软件等部分组成，这些软件因居于同一系统中具有联系性，缺一不可。现阶段BIM技术缺乏软件支持，从而在实际应用中运行效率低下。

1.2 BIM技术人员素质较低

BIM技术应用学科为几何学、空间关系和地理信息系统等，其理科性、抽象性和专业性较强。BIM技术人员在我国则需要通过统一的BIM认证考试才能够获得BIM从业资格证书，进入相关行业就业。虽然BIM从业人员门槛较高，但其技术素质仍有待提升。

1.3 BIM技术适用范围较小

这里的技术适用范围既指BIM技术所涉及领域也指BIM技术适用的对象。现阶段BIM技术的运用主要体现在建筑模拟中，适用范围较小。

2 具体措施

2.1 加强软件建设

BIM技术软件由造价管理软件、模型综合碰撞检查、运营管理软件、发布审核软件、深化设计软件、模型检查软件、可视化软件、结构分析软件、机电软件、可持续软件和几何造价软件共同组成。所以加强软件建设应该从BIM技术软件的下设软件开始加强，从而使BIM技术软件的总体水平提高。可以从参数化设计和数字化平台两方面提升软件的运算能力和处理能力。参数化设计是对一种抽象性描述，包含生成设计、算法几何和关联性模型等概念。关联性模式是实现参数化设计的重要手段，模型的构建需要由不同的元素单元组成。结构定义表述为参数输入模块、调节控制模块、逻辑计算模块和数据输入输出模块组成。关联性模型建立后，通过BIM技术人员的输入和调节就可以让BIM技术软件完成复杂的运算，并自动输出设计成品数据和模型图样。BIM软件的设计也要符合交通建筑性能分析复合设计流程，不能进行跨步骤演算，应该遵循程序的流程性。由于现在城市交通工程车站建筑功能和建筑空间关系日益复杂，对其构建模型几何需要进行更多的分析、设定和运算处理，这也对软件性能提出更高的要求。对于大型公共运输建筑，性能成为其质量检验时的关键标准。针对大型公共运输建筑所涉及的BIM软件应该包含消耗模拟、消化模拟和运输质量模拟。软件根据施工主体的不同，也应该包含周边环境、地质环境盐酸、主体结构和基坑关系演算等内容。外来BIM软件汉化也有一定问题。

以唐山市地铁建设为例，将唐山市地质情况、地面上环境和已有交通路线输入到BIM软件下设的建筑可行性分析软件，就可以得出唐山市的地铁建筑可行性分析报告。但由于历史性和自然性的双重因素，唐山市地质情况使得唐山市不适宜建设地铁，由此唐山市的地铁分析报告会显示不可行的相关内容。

2.2 提高BIM技术人员工作素质，进行团队合作

虽然BIM就业人员需要通过BIM资格考试才能获得从业资格证书，进入相关领域进行就业，但这并不代表本行业就业人员工作素质较高。BIM就业人员应该提升自己的工作能力，提升自己的工作素质，适应BIM技术的飞速发展。BIM工程师根据自身应用领域可以分为BIM产品设计人员、BIM软件开发人员和BIM工具研发人员。BIM工程师基本素质要求为：职业道德、健康素质、团队协作能力和沟通协调能力。BIM工程师也应该集成较为完备的BIM团队，以团队形式提升工程进展素的。BIM团队应该由熟悉轨道交通设计，相对有经验的专业设计人员组成。团队中也应该有熟悉BIM软件运作的软件工程师和产品研发人员。BIM工程师应该在不断实践中提升自己的工作能力，也要跟进技术前沿，提升自己对先进知识的理解和掌握。管理层人员要采取一定措施激励工程师人员提升自己的劳动能力。管理层人员可以采用股权激励、工资激励等方式鼓励工程师积极提升自己的能力，全心全意投入到自己的工作中。管理层人员还要选取一定的工程师人才组成一支专业化的BIM技术团队，以团队工作方式提升轨道交通设计工程的进展速度和工程质量。中铁上海局集团就拥有一只专业性较强的BIM团队，队员自身素质能力较强，也十分擅长运用BIM技术软件。这支团队依托在建地铁项目中不断强化的BIM技术赢得了一场又一场轨道交通工程技术攻坚战，成果斐然。该团队中的技术人员依托BIM技术对施工作业各项工序进行模拟运算，提前发现102处碰撞点，有效避免了事故问题的发生。在安装工程完工后，该支队伍还运用了虚拟现实技术对现场进行实时分析，进行工程后期维护。工程队将工作人员集成队伍可以有效提升工作速度和工作效率，进而拉低工作时间，降低工作成本。

2.3 扩大BIM技术适用范围

BIM又建筑信息模型、建筑信息化模型和建筑信息管理三部分构成。相较于国外而言，现如今BIM应用施工在我国还并非普遍现象。BIM技术人员应该扩大BIM技术的适用范围，让BIM技术能够最大限度的发挥其效能，提高工程建设进度。BIM在施工中的运用具体体现在计算施工成本等方面。在施工成本的计算上，BIM技术整合可以减少重置施工和失败成本，节约工期；施工进度方面，BIM技术能够提高验收正确性，让施工方各个单位能够最大限度的掌握施工具体信息；在施工品质方面，BIM技术的运用可以减少返工现象，能够优化交通设施建筑细节。BIM技术还应该应用到设计图样可行性分析、设计图纸符合、现场4D管理等方面。BIM技术并不仅仅拘泥于模型的构建，相关技术人员和软件设计人员应该将BIM技术应用到轨道交通工程的更多建设方面。

以施工现场4D管理中的BIM，技术应用为例：在我国西部地区建设跨深谷型桥梁时，BIM工程师通过BIM技术能够轻松创建、审核和编辑桥梁的4D进度模型，相关技术人员也能够根据BIM工程师所模拟出的4D桥梁模型编制出符合实际的进度表。在这种情况下建立的进度表能够和三维模型完美对接，从而使各个项目方顺畅沟通，最大限度的提升协作效果。BIM技术还能通过建立模型的方式，在设计阶段模拟出大桥的防风能力和抗压能力，进而计算出大桥在不同情况下的抗压能力。在后期维护时，工程师通过BIM技术也能精准算出预防性养护时间。通过BIM技术，能够最大限度的降低工程时间，提升工作能效，协调工程各方沟通。

3 结语

促进BIM技术在轨道交通工程设计中的应用，需要从软件性能提升、BIM技术人员素质提升和扩大BIM技术的适用范围三方面出发。BIM技术的提升需要技术人员、产品研发人员和软件开发人员的共同努力。BIM技术的发展注定是一个漫长的过程，业界人士应该联合起来，共同促进本技术的发展、壮大。