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(南昌軌道交通設(shè)計研究院有限公司 江西南昌 330000)
BIM技術(shù),即建筑信息化模型,適用于工業(yè)與民用建筑工程。其具有信息完整性、信息聯(lián)系性和優(yōu)化性等八大特征。BIM技術(shù)可以用于設(shè)計、建造和管理等領(lǐng)域,支持建筑工程的集成管理環(huán)境。運用BIM技術(shù)可以顯著提高建筑工程的進行效率,降低技術(shù)風(fēng)險。但是,該項技術(shù)在實際應(yīng)用中仍然存在一定問題,本文將簡要探討實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題,并提出具體對策以促進BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
BIM技術(shù)的實現(xiàn)除了技術(shù)人員要素的適用范圍外,還需要相關(guān)軟件的支持。簡而言之,沒有相應(yīng)軟件就無法實現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用。BIM核心建模軟件由幾何造型軟件、可持續(xù)分析軟件和可視化軟件等部分組成,這些軟件因居于同一系統(tǒng)中具有聯(lián)系性,缺一不可。現(xiàn)階段BIM技術(shù)缺乏軟件支持,從而在實際應(yīng)用中運行效率低下。
BIM技術(shù)應(yīng)用學(xué)科為幾何學(xué)、空間關(guān)系和地理信息系統(tǒng)等,其理科性、抽象性和專業(yè)性較強。BIM技術(shù)人員在我國則需要通過統(tǒng)一的BIM認證考試才能夠獲得BIM從業(yè)資格證書,進入相關(guān)行業(yè)就業(yè)。雖然BIM從業(yè)人員門檻較高,但其技術(shù)素質(zhì)仍有待提升。
這里的技術(shù)適用范圍既指BIM技術(shù)所涉及領(lǐng)域也指BIM技術(shù)適用的對象?,F(xiàn)階段BIM技術(shù)的運用主要體現(xiàn)在建筑模擬中,適用范圍較小。
BIM技術(shù)軟件由造價管理軟件、模型綜合碰撞檢查、運營管理軟件、發(fā)布審核軟件、深化設(shè)計軟件、模型檢查軟件、可視化軟件、結(jié)構(gòu)分析軟件、機電軟件、可持續(xù)軟件和幾何造價軟件共同組成。所以加強軟件建設(shè)應(yīng)該從BIM技術(shù)軟件的下設(shè)軟件開始加強,從而使BIM技術(shù)軟件的總體水平提高。可以從參數(shù)化設(shè)計和數(shù)字化平臺兩方面提升軟件的運算能力和處理能力。參數(shù)化設(shè)計是對一種抽象性描述,包含生成設(shè)計、算法幾何和關(guān)聯(lián)性模型等概念。關(guān)聯(lián)性模式是實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的重要手段,模型的構(gòu)建需要由不同的元素單元組成。結(jié)構(gòu)定義表述為參數(shù)輸入模塊、調(diào)節(jié)控制模塊、邏輯計算模塊和數(shù)據(jù)輸入輸出模塊組成。關(guān)聯(lián)性模型建立后,通過BIM技術(shù)人員的輸入和調(diào)節(jié)就可以讓BIM技術(shù)軟件完成復(fù)雜的運算,并自動輸出設(shè)計成品數(shù)據(jù)和模型圖樣。BIM軟件的設(shè)計也要符合交通建筑性能分析復(fù)合設(shè)計流程,不能進行跨步驟演算,應(yīng)該遵循程序的流程性。由于現(xiàn)在城市交通工程車站建筑功能和建筑空間關(guān)系日益復(fù)雜,對其構(gòu)建模型幾何需要進行更多的分析、設(shè)定和運算處理,這也對軟件性能提出更高的要求。對于大型公共運輸建筑,性能成為其質(zhì)量檢驗時的關(guān)鍵標準。針對大型公共運輸建筑所涉及的BIM軟件應(yīng)該包含消耗模擬、消化模擬和運輸質(zhì)量模擬。軟件根據(jù)施工主體的不同,也應(yīng)該包含周邊環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境鹽酸、主體結(jié)構(gòu)和基坑關(guān)系演算等內(nèi)容。外來BIM軟件漢化也有一定問題。
以唐山市地鐵建設(shè)為例,將唐山市地質(zhì)情況、地面上環(huán)境和已有交通路線輸入到BIM軟件下設(shè)的建筑可行性分析軟件,就可以得出唐山市的地鐵建筑可行性分析報告。但由于歷史性和自然性的雙重因素,唐山市地質(zhì)情況使得唐山市不適宜建設(shè)地鐵,由此唐山市的地鐵分析報告會顯示不可行的相關(guān)內(nèi)容。
雖然BIM就業(yè)人員需要通過BIM資格考試才能獲得從業(yè)資格證書,進入相關(guān)領(lǐng)域進行就業(yè),但這并不代表本行業(yè)就業(yè)人員工作素質(zhì)較高。BIM就業(yè)人員應(yīng)該提升自己的工作能力,提升自己的工作素質(zhì),適應(yīng)BIM技術(shù)的飛速發(fā)展。BIM工程師根據(jù)自身應(yīng)用領(lǐng)域可以分為BIM產(chǎn)品設(shè)計人員、BIM軟件開發(fā)人員和BIM工具研發(fā)人員。BIM工程師基本素質(zhì)要求為:職業(yè)道德、健康素質(zhì)、團隊協(xié)作能力和溝通協(xié)調(diào)能力。BIM工程師也應(yīng)該集成較為完備的BIM團隊,以團隊形式提升工程進展素的。BIM團隊應(yīng)該由熟悉軌道交通設(shè)計,相對有經(jīng)驗的專業(yè)設(shè)計人員組成。團隊中也應(yīng)該有熟悉BIM軟件運作的軟件工程師和產(chǎn)品研發(fā)人員。BIM工程師應(yīng)該在不斷實踐中提升自己的工作能力,也要跟進技術(shù)前沿,提升自己對先進知識的理解和掌握。管理層人員要采取一定措施激勵工程師人員提升自己的勞動能力。管理層人員可以采用股權(quán)激勵、工資激勵等方式鼓勵工程師積極提升自己的能力,全心全意投入到自己的工作中。管理層人員還要選取一定的工程師人才組成一支專業(yè)化的BIM技術(shù)團隊,以團隊工作方式提升軌道交通設(shè)計工程的進展速度和工程質(zhì)量。中鐵上海局集團就擁有一只專業(yè)性較強的BIM團隊,隊員自身素質(zhì)能力較強,也十分擅長運用BIM技術(shù)軟件。這支團隊依托在建地鐵項目中不斷強化的BIM技術(shù)贏得了一場又一場軌道交通工程技術(shù)攻堅戰(zhàn),成果斐然。該團隊中的技術(shù)人員依托BIM技術(shù)對施工作業(yè)各項工序進行模擬運算,提前發(fā)現(xiàn)102處碰撞點,有效避免了事故問題的發(fā)生。在安裝工程完工后,該支隊伍還運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)對現(xiàn)場進行實時分析,進行工程后期維護。工程隊將工作人員集成隊伍可以有效提升工作速度和工作效率,進而拉低工作時間,降低工作成本。
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構(gòu)成。相較于國外而言,現(xiàn)如今BIM應(yīng)用施工在我國還并非普遍現(xiàn)象。BIM技術(shù)人員應(yīng)該擴大BIM技術(shù)的適用范圍,讓BIM技術(shù)能夠最大限度的發(fā)揮其效能,提高工程建設(shè)進度。BIM在施工中的運用具體體現(xiàn)在計算施工成本等方面。在施工成本的計算上,BIM技術(shù)整合可以減少重置施工和失敗成本,節(jié)約工期;施工進度方面,BIM技術(shù)能夠提高驗收正確性,讓施工方各個單位能夠最大限度的掌握施工具體信息;在施工品質(zhì)方面,BIM技術(shù)的運用可以減少返工現(xiàn)象,能夠優(yōu)化交通設(shè)施建筑細節(jié)。BIM技術(shù)還應(yīng)該應(yīng)用到設(shè)計圖樣可行性分析、設(shè)計圖紙符合、現(xiàn)場4D管理等方面。BIM技術(shù)并不僅僅拘泥于模型的構(gòu)建,相關(guān)技術(shù)人員和軟件設(shè)計人員應(yīng)該將BIM技術(shù)應(yīng)用到軌道交通工程的更多建設(shè)方面。
以施工現(xiàn)場4D管理中的BIM,技術(shù)應(yīng)用為例:在我國西部地區(qū)建設(shè)跨深谷型橋梁時,BIM工程師通過BIM技術(shù)能夠輕松創(chuàng)建、審核和編輯橋梁的4D進度模型,相關(guān)技術(shù)人員也能夠根據(jù)BIM工程師所模擬出的4D橋梁模型編制出符合實際的進度表。在這種情況下建立的進度表能夠和三維模型完美對接,從而使各個項目方順暢溝通,最大限度的提升協(xié)作效果。BIM技術(shù)還能通過建立模型的方式,在設(shè)計階段模擬出大橋的防風(fēng)能力和抗壓能力,進而計算出大橋在不同情況下的抗壓能力。在后期維護時,工程師通過BIM技術(shù)也能精準算出預(yù)防性養(yǎng)護時間。通過BIM技術(shù),能夠最大限度的降低工程時間,提升工作能效,協(xié)調(diào)工程各方溝通。
促進BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計中的應(yīng)用,需要從軟件性能提升、BIM技術(shù)人員素質(zhì)提升和擴大BIM技術(shù)的適用范圍三方面出發(fā)。BIM技術(shù)的提升需要技術(shù)人員、產(chǎn)品研發(fā)人員和軟件開發(fā)人員的共同努力。BIM技術(shù)的發(fā)展注定是一個漫長的過程,業(yè)界人士應(yīng)該聯(lián)合起來,共同促進本技術(shù)的發(fā)展、壯大。