于 淼

(山東科技大學， 山東 青島 266590)

BIM技術(shù)在某地鐵換乘車站的應(yīng)用研究

于 淼

(山東科技大學， 山東 青島 266590)

建筑信息模型將建筑、結(jié)構(gòu)、機電專業(yè)進行了有機整合，并將信息化管理技術(shù)引入了建設(shè)項目管理的全過程。地鐵換乘車站在施工過程中常需下穿既有市政管線與建筑基礎(chǔ)，其涉及專業(yè)面廣、參與部門多?；贏utodesk公司開發(fā)的Revit與Navisworks兩款BIM應(yīng)用軟件可以有效避免由于周邊風險源對工程項目產(chǎn)生的施工風險，對控制工程總體造價及實現(xiàn)全壽命周期的工程項目管理具有重要意義。

BIM技術(shù)；地鐵換乘車站；全壽命周期

1 研究背景

隨著國家對于建筑行業(yè)的不斷調(diào)控以及地產(chǎn)行業(yè)布局的不斷改變，建筑行業(yè)優(yōu)勝劣汰的整體轉(zhuǎn)型正日益凸顯：原本粗放的管理模式正逐漸被更為先進的理念所取代，而作為在整個項目管理鏈條中各自起重要的施工方、設(shè)計方、投資方、業(yè)主，也同樣需做出相應(yīng)的改變，各方面合作的順利與否將直接影響整個鏈條的發(fā)展。

建筑信息模型是一種以三維數(shù)字模型為基礎(chǔ)，并借助數(shù)字信息仿真技術(shù)將建筑物全壽命周期（如規(guī)劃、設(shè)計、建造、運營等）進行統(tǒng)一的一種全新的數(shù)字化表達方式。地鐵換乘車站在施工過程中常需下穿既有市政管線與建筑基礎(chǔ)，其涉及專業(yè)面廣、參與部門多。因此，各專業(yè)相互之間的協(xié)調(diào)配合便顯得十分重要。使用BIM技術(shù)能夠為本項目帶來以下幾項顯著優(yōu)點：1）全方位展示車站與周邊風險源的沖突關(guān)系，盡量避免由于方案二次修改產(chǎn)生經(jīng)濟損失；2）精確生成工程項目明細表，做到收支明細簡單明了，防止由于數(shù)據(jù)管理混亂而導(dǎo)致貪污等腐敗事件發(fā)生；3）實現(xiàn)數(shù)字化施工與管理技術(shù)交底，便于后期的檔案資料管理；4）在模型建立時根據(jù)實際需要進行材質(zhì)編輯與建筑模型的渲染，便于設(shè)計者在查看最終效果的同時確定最終報價。

2 工程概況

本換乘車站地處某市繁華地帶，地面用地緊張，且既有建筑地下室與市政管網(wǎng)分布十分密集。為滿足地面交通的運行需要并適應(yīng)日益增長的客流需求，本地鐵車站設(shè)計為T型島式車站，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層，工程采用暗挖法進行施工，以盡量減少對地面交通通行的影響。

T型島式車站中站臺往往被夾在中間，且兩線車站站臺通過短樓梯相連接，有著換乘距離與換乘時間短、投資運營成本低、易于監(jiān)控等特點。

3 BIM技術(shù)在本工程項目中的實施流程

第一步：依據(jù)合同文件中甲方對于本工程項目的實際需求以及設(shè)計方提供的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、通風、電氣等施工圖紙確定實施方案的編制工作，并完成樣板文件的制作；第二步：完成各專業(yè)模型的搭建，進行模型整合與管線綜合優(yōu)化，通過集體協(xié)商導(dǎo)出綜合平面圖及剖面圖；第四步：提交竣工圖紙與施工技術(shù)交底文件。

4 BIM技術(shù)在本工程項目中的實施方案

4.1 全方位展示車站與周邊風險源的沖突關(guān)系

地鐵車站的建設(shè)往往需要同時考慮地質(zhì)、地形、場地等多方面因素，因此，在正式施工前提前確定地鐵車站的具體位置十分關(guān)鍵。Navisworks軟件通過將各專業(yè)模型進行簡單的附加與合并，即可使用其中的Clash Detective模塊對整體結(jié)構(gòu)進行碰撞分析，全方位展示車站與周邊風險源之間的沖突關(guān)系。在測試結(jié)果選項卡中，各專業(yè)技術(shù)人員可以隨時根據(jù)設(shè)計進度對當前“已核準、已審閱、已解決”三個狀態(tài)進行實時變更。此外，建模人員還可使用模塊中獨有的“分配碰撞”功能對碰撞責任進行分配，軟件可通過互聯(lián)網(wǎng)自動將碰撞責任信息傳輸至各專業(yè)工程師的客戶端，以方便各專業(yè)人員協(xié)同對碰撞問題進行處理，突破二維圖紙審閱速度慢、難度大的界限。

4.2 精確生成工程項目明細表

明細表是建筑圖紙的一部分。在Revit明細表創(chuàng)建功能中，不僅可以實現(xiàn)對圖元類型、數(shù)量及尺寸等方面的統(tǒng)計，還可以通過設(shè)置“計算值”，實現(xiàn)數(shù)量關(guān)系的計算。地鐵換乘車站具有施工不確定性高、設(shè)計方案修改頻繁等特點，而明細表功能可以實現(xiàn)明細表中的相關(guān)圖元參數(shù)與建筑信息模型中設(shè)計方案參數(shù)的同步變更，改寫了傳統(tǒng)工程設(shè)計中需要重復(fù)修改明細表的缺陷，減輕了預(yù)算人員的工作量，使項目預(yù)算更精確、更透明，能夠有效防止貪污等腐敗事件發(fā)生。工程項目明確表的精確計算對于后期工程量、工程價款的統(tǒng)計、核算等有重要作用。

4.3 實現(xiàn)數(shù)字化施工技術(shù)交底

施工技術(shù)交底主要指在工程項目開工前，由相關(guān)技術(shù)人員制定的對于該項目重、難點問題的技術(shù)性交代。施工技術(shù)交底可以使施工人員對重要施工節(jié)點的質(zhì)量要求、施工方法與安全保障措施等方面有一個更為詳細的了解，科學地組織施工，從而避免質(zhì)量等事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的施工組織設(shè)計文件往往以紙質(zhì)為媒介，具有保存時間有限、占用空間多、翻閱不便等缺點。而在BIM技術(shù)時代，建模人員可以使用Navisworks軟件中的Animator模塊對施工過程中出現(xiàn)的重、難點進行動畫模擬，在電腦屏幕中還原項目施工的整個過程，在設(shè)計階段提起預(yù)知施工階段可能會出現(xiàn)的技術(shù)難題，并及時加以解決，以避免由于方案重復(fù)修改所造成的工期延誤與經(jīng)濟損失。另外，各項技術(shù)交底記錄也是工程技術(shù)檔案資料中不可缺少的部分，軟件可以實現(xiàn)對于技術(shù)資料的數(shù)字化管理，具有查閱管理方便、簡單易懂等紙質(zhì)技術(shù)交底資料所不具有的特點。

4.4 對建筑模型進行初期渲染

Navisworks中提供的Rendering模塊可以通過設(shè)置項目元素材質(zhì)、項目區(qū)域照明等參數(shù)對建筑模型進行初期渲染。模塊中提供了包括陶瓷、混凝土、玻璃、砌石、金屬等材質(zhì)的類型可供設(shè)計者直接選用；除此之外，該模塊還提供了“日光、人造光”兩種特殊光源，為白熾燈、聚光燈、以及經(jīng)特殊定制的光域網(wǎng)燈光提供渲染輸出依據(jù)，為建筑的初期渲染效果展示提供依據(jù)。

4.5 管線、設(shè)備機房凈高分析

地鐵車站、隧道對通風、排水設(shè)施的布置要求嚴格。Navisworks軟件在審閱選項卡中提供的測量功能可以實現(xiàn)任意點、線、面間距離的測量，并可實時轉(zhuǎn)換為紅線批注，便于深化應(yīng)用人員后期的查看與修改，為工程項目深化點的集中管理提供技術(shù)支持。此外，深化應(yīng)用人員還可通過修改第三人的身高，借助軟件提供的“碰撞、蹲伏、重力”功能，模擬后期運管人員對機房設(shè)備管線進行維護保養(yǎng)的可行性，防止凈高過低對管理人員的正常工作產(chǎn)生障礙。

5 本工程項目BIM技術(shù)應(yīng)用總結(jié)

1）打破了傳統(tǒng)的設(shè)計方案與手段，尤其對于繁華街區(qū)的地鐵換乘車站，能更清晰、更準確地展現(xiàn)車站周邊的復(fù)雜環(huán)境，借助建筑信息模型的場地模型提出安全可靠的風險源施工方案，展示車站復(fù)雜部分結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過全方位比較所有可能的設(shè)計方案，制定出最適合于該項目的解決方案；2）快速更新工程量統(tǒng)計情況，及時計算由于方案變更產(chǎn)生的材料、人工等費用，便于辦理變更簽證手續(xù)，保證工程變更簽證的有效性；3）提高設(shè)計出圖等工作的效率；4）可用于服務(wù)的壽命周期長：BIM模型包含數(shù)據(jù)信息多，①便于在日后管理人員調(diào)取材料及設(shè)備的價格、廠商信息，以供參考；②合理安排設(shè)備及易耗品的更新與維護計劃，通過開發(fā)特定接口建立機械設(shè)備與建筑信息模型之間的數(shù)據(jù)連接，將設(shè)備信息實時反映到模型上，根據(jù)設(shè)備的運行參數(shù)指標了解設(shè)備的運行情況，科學、合理制定維護計劃； 5）實現(xiàn)工程BIM應(yīng)用與管理工作的協(xié)同與控制，保證BIM技術(shù)貫穿項目建設(shè)的全過程；6）在土建BIM工作完成的基礎(chǔ)上，補充各機電系統(tǒng)的BIM設(shè)計，實現(xiàn)管線綜合與碰撞檢查、裝修效果仿真、施工過程模擬、機電設(shè)備運維管理等。

在未來逐步完善、研究施工階段的BIM運用。

6 BIM技術(shù)發(fā)展展望

BIM技術(shù)的發(fā)展大趨正在被業(yè)界普遍關(guān)注，其精髓不僅僅體現(xiàn)在可視化與協(xié)調(diào)性，更體現(xiàn)在它的信息完備性與信息關(guān)聯(lián)性。BIM技術(shù)可以通過技術(shù)優(yōu)化為項目生命周期的各個階段服務(wù)，為大規(guī)模、自動化的住宅產(chǎn)業(yè)化提供強大技術(shù)支撐。當下，BIM技術(shù)由于硬件設(shè)備初期投入大、工程項目利益可見性差、軟件標準繁多雜亂、相關(guān)專業(yè)人才缺乏等多種因素，仍面臨著較大的發(fā)展瓶頸。BIM技術(shù)的普及應(yīng)用并不僅能單靠紙上談兵，因此，積極推動BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用，應(yīng)從以下幾個方面入手： 1）政府方面：建立公平、公正的市場環(huán)境，對推動BIM事業(yè)發(fā)展的企業(yè)或個人給予一定的獎勵；2）企業(yè)方面：鼓勵員工積極地進行BIM實踐，總結(jié)、制定企業(yè)的BIM技術(shù)規(guī)范，消除新事物為員工帶來的不確定感與恐懼感；3）軟件廠商方面：正確引導(dǎo)用戶，提供真正有價值的產(chǎn)品，把工作重點放在解決一些最核心、大家最關(guān)注的共性問題上；盡力探索不同建模軟件間的交互方式，實現(xiàn)不同建模軟件間、不同專業(yè)工程師間信息的溝通。隨著業(yè)界專業(yè)人士對BIM技術(shù)認識能力的提高，我們堅信：只要勇于嘗試挑戰(zhàn)不斷探索，BIM技術(shù)定能成為建筑行業(yè)的主流。

[1]楊正球.建筑工程技術(shù)交底特點及應(yīng)注意的問題[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊.2014,(24).

[2]王軍虎.關(guān)于施工技術(shù)交底的幾點看法[J].低碳世界,2014,(11)：221-222.

[3]喬軍.淺談建筑工程施工技術(shù)交底[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2011,(16).

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1007-6344（2017）09-0122-02