張家賀

（中電建鐵路建設(shè)投資集團(tuán)有限公司，北京 100000）

一、BIM 技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM 技術(shù)，其英文全稱為Building Information Modeling，其中文全稱為建立建筑信息模型，主要通過采集建筑工程項(xiàng)目中的各種相關(guān)工程信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行建筑模型的三維圖像建立，并運(yùn)用信息數(shù)字化的三維幾何建模方式呈現(xiàn)建筑物的實(shí)際狀況。建筑三維立體模型通過將工程項(xiàng)目中從設(shè)計(jì)到施工運(yùn)營(yíng)整個(gè)過程所含有的數(shù)字信息、功能要求和性能等建筑信息整合集成，將數(shù)字信息化管理應(yīng)用于整個(gè)建筑項(xiàng)目全生命周期中。在借助BIM 技術(shù)前提下所構(gòu)建出來的建筑設(shè)計(jì)形態(tài)屬于三維立體模型，可以最大限度地將實(shí)體建筑的各種信息予以全面地反映出來；而在應(yīng)用表現(xiàn)方面，其所具有的特點(diǎn)不僅包括協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性及可出圖性，同時(shí)還包括可視化、模擬性。在工程項(xiàng)目各階段，都可借助BIM 技術(shù)將項(xiàng)目未完成的部分繪制出來，從而將與之相關(guān)的數(shù)據(jù)信息反映出來，并基于數(shù)字化信息集成的管理思路來對(duì)工程項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)、中期施工以及后期運(yùn)營(yíng)的全過程展開管理。從地鐵施工的實(shí)際流程來看，通過BIM 技術(shù)構(gòu)建專門的施工管理體系，使整個(gè)工程以更為安全的姿態(tài)運(yùn)作，保證相應(yīng)的職能人員以動(dòng)態(tài)化的方式了解當(dāng)下地鐵施工的全部情況，確保各項(xiàng)策略輸出更為安全可靠且高效。BIM 技術(shù)應(yīng)用在地鐵施工的流程中，不僅能在原有的基礎(chǔ)上加強(qiáng)安全性，還能不斷提高工程的效率和質(zhì)量，控制施工成本，對(duì)潛在的施工隱患做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化，確保整個(gè)工序的穩(wěn)定性。在地鐵項(xiàng)目立項(xiàng)以后，首先應(yīng)當(dāng)借助BIM 技術(shù)繪制該項(xiàng)目的三維模型，然后基于這一模型所提供的數(shù)字化信息集成來對(duì)整個(gè)地鐵項(xiàng)目展開管理。

二、BIM 技術(shù)在地鐵站施工中應(yīng)用的基本原則

在地鐵站施工過程中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用需要重點(diǎn)遵循以現(xiàn)場(chǎng)施工為立足點(diǎn)和以提高施工管理水平為目標(biāo)的基本原則。其中，以現(xiàn)場(chǎng)施工為立足點(diǎn)是指BIM 技術(shù)除了要按照施工制度明確的地鐵站施工要求進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范施工，還要根據(jù)各站點(diǎn)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、條件、進(jìn)度等情況，進(jìn)行有針對(duì)性的應(yīng)用，以確保BIM 技術(shù)在施工中的應(yīng)用性價(jià)值得到充分發(fā)揮，避免技術(shù)應(yīng)用給施工活動(dòng)增加負(fù)擔(dān)。以提高施工管理水平為目標(biāo)是將BIM 技術(shù)應(yīng)用的關(guān)注點(diǎn)放在施工管理效果的提高上，無論是BIM模型的構(gòu)建，還是BIM協(xié)同管理平臺(tái)的創(chuàng)建，均應(yīng)考慮是否有利于提高地鐵站施工管理的整體效能，凡是可以提高施工管理效率和效果的方法，均可以嘗試應(yīng)用。例如，在BIM 協(xié)同管理平臺(tái)的App 客戶端開發(fā)過程中，技術(shù)人員要從操作簡(jiǎn)單、系統(tǒng)性能好、平臺(tái)自動(dòng)處理能力強(qiáng)等事關(guān)管理效能提高的因素出發(fā)，進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，確保最終開發(fā)出的App客戶端符合地鐵站施工的實(shí)際要求。

三、BIM 技術(shù)在地鐵站施工中的具體應(yīng)用

BIM 技術(shù)在地鐵站施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在站內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、材料的使用配置、管線的裝配設(shè)計(jì)等方面，內(nèi)容也構(gòu)成了地鐵站施工內(nèi)容的主體。

（一）在站點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在站點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)為功能軟件的可視化建模。在地鐵站設(shè)計(jì)與施工過程中，設(shè)計(jì)方與施工方可借助BIM 技術(shù)進(jìn)行三維建模，動(dòng)態(tài)、立體地展現(xiàn)站點(diǎn)內(nèi)部土建、結(jié)構(gòu)、站點(diǎn)的空間布局等內(nèi)容。并與傳統(tǒng)的CAD 圖紙相比，BIM 技術(shù)的建模效果更加直觀，施工人員可以根據(jù)模擬動(dòng)畫進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與調(diào)整，使站點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加科學(xué)、合理。

（二）在二次結(jié)構(gòu)施工方面的應(yīng)用

二次結(jié)構(gòu)，指的是諸如非承重砌體、構(gòu)造柱、過梁等在裝飾前需要完成的建筑部分，是在一次結(jié)構(gòu)施工完畢后才開始施工作業(yè)的結(jié)構(gòu)性內(nèi)容。BIM 技術(shù)在二次結(jié)構(gòu)施工方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在預(yù)留孔洞的施工和排磚的施工中。在預(yù)留孔洞方面，BIM 技術(shù)具有自動(dòng)生產(chǎn)CAD 圖紙的功能，能夠?yàn)槭┕と藛T提供洞口編號(hào)、尺寸、標(biāo)高以及定位等預(yù)留孔洞的詳細(xì)信息，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行準(zhǔn)確的穿墻孔洞預(yù)留施工。在排磚施工中，一方面，施工人員根據(jù)BIM 技術(shù)提供的模擬圖紙和結(jié)構(gòu)，設(shè)置磚塊的尺寸、灰縫厚度、圈梁以及構(gòu)造柱等，對(duì)砌塊進(jìn)行排布，進(jìn)而生成磚塊用量表，為施工材料的精準(zhǔn)確定提供指導(dǎo)；另一方面，通過BIM 技術(shù)產(chǎn)生的模擬排磚方案，可以提高現(xiàn)場(chǎng)排磚的科學(xué)性和合理性，避免材料的錯(cuò)誤使用和砌體的重復(fù)建設(shè)與拆遷，提高施工的效能。

（三）在站點(diǎn)管線裝配設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

地鐵工程本身位于地下且空間有限，在狹小的空間內(nèi)如何將各類管線、設(shè)備進(jìn)行合理布局，避免碰撞沖突和返工修改等突出問題，這對(duì)于管線的設(shè)計(jì)和安裝施工來說是一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以解決此類碰撞沖突問題。BIM 技術(shù)在地鐵站點(diǎn)管線裝配設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)為機(jī)電管線的綜合設(shè)計(jì)與配裝檢測(cè)。地鐵站點(diǎn)的管線包括通風(fēng)道、排煙道、水管（給水管、污水管、廢水管、冷卻水供水管、冷卻水回水管、冷凍水供水管、冷凍水回水管）、氣管、消防管、氣滅管、冷媒管、冷凝管以及電纜吊架等，具有線路復(fù)雜、管道密集的特點(diǎn)。通過BIM 技術(shù)的管線配置模擬設(shè)計(jì)功能，可以對(duì)各類管線的排布進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)、調(diào)整和優(yōu)化，確保管線裝配線路和方式的科學(xué)合理，同時(shí)也能夠保證站點(diǎn)內(nèi)部裝修裝飾的合理性。BIM 技術(shù)具有的模擬性功能，可以為地鐵站施工提供管線碰撞檢測(cè)的技術(shù)支持，通過碰撞檢測(cè)后生產(chǎn)的碰撞報(bào)告，施工人員可以在施工前和施工中快速、準(zhǔn)確、全面地檢查管線設(shè)計(jì)與裝配過程中存在的錯(cuò)誤，指導(dǎo)施工主體及時(shí)采取措施加以糾正，避免延誤工期。

四、BIM 技術(shù)在地鐵站施工應(yīng)用中需要注意的問題

雖然BIM 技術(shù)在優(yōu)化地鐵站施工管理方法，提高地鐵站施工效能等方面具有明顯的作用和效果，但是，作為一種施工技術(shù)，BIM 技術(shù)的應(yīng)用需要遵循科學(xué)的方法和規(guī)則，以保證技術(shù)功能的有效發(fā)揮。就當(dāng)前BIM 技術(shù)在地鐵站施工中的應(yīng)用而言，應(yīng)著重注意以下幾方面的內(nèi)容：

（一）注重BIM 技術(shù)軟件的科學(xué)選擇和規(guī)范使用

近年來，在持續(xù)增加的技術(shù)需求驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量BIM 技術(shù)軟件，這些軟件功能相似，操作差異明顯。雖然為施工單位提供了更多可供選擇使用的軟件資源庫(kù)，但也增加了BIM 技術(shù)軟件選擇和使用的風(fēng)險(xiǎn)。為保證技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)性、穩(wěn)定性和安全性，施工單位要結(jié)合自身的實(shí)際情況，盡可能地組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行BIM 技術(shù)軟件的自主研發(fā)，以此來滿足單位內(nèi)部地鐵站施工中的BIM 技術(shù)應(yīng)用要求。對(duì)于缺乏自主開發(fā)軟件能力的施工單位，則可以在兼容性、安全性、操作便捷性等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)下，選擇一款真正適合自身施工要求的BIM 技術(shù)軟件，并邀請(qǐng)相關(guān)技術(shù)人員為施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使軟件得以規(guī)范、有效的使用。

（二）施工現(xiàn)場(chǎng)BIM 技術(shù)應(yīng)用水平偏低

BIM 技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)性比較高的施工手段，雖然相關(guān)技術(shù)軟件的推廣簡(jiǎn)化了技術(shù)施工的難度，規(guī)范了技術(shù)手段的使用，但由于施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員缺乏信息化方面的技能，導(dǎo)致 BIM 技術(shù)的應(yīng)用水平整體偏低。對(duì)此，施工主體要加強(qiáng)內(nèi)部人員尤其是一線施工人員BIM 技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使BIM 技術(shù)能夠廣泛、有效地應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)。例如，施工主體可以安排BIM 技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)地鐵站施工人員進(jìn)行軟件的操作和功能的理解，使施工人員至少能夠掌握軟件的基本功能。

（三）強(qiáng)化BIM 技術(shù)使用的規(guī)范性

在長(zhǎng)期的地鐵站施工實(shí)踐中，施工單位和施工人員已經(jīng)形成了較為穩(wěn)定的施工理念和施工習(xí)慣，這雖然能夠保證地鐵站施工的持續(xù)性、穩(wěn)定性，但也增加了BIM 技術(shù)應(yīng)用推廣的思想和行為阻力。一些施工人員在施工過程中仍然延續(xù)傳統(tǒng)的施工方式或思想，對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出排斥、抵觸的情況，這無疑增加了BIM 技術(shù)使用的難度。同時(shí)，部分施工人員在技術(shù)軟件使用時(shí)存在隨意使用、盲目使用等不科學(xué)、不規(guī)范的行為，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效能偏低。對(duì)此，施工主體要嚴(yán)格要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員按照技術(shù)使用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保技術(shù)得到正確使用。施工主體也要及時(shí)搜集施工人員在技術(shù)使用中遇到的問題，進(jìn)行分析和解決，不斷優(yōu)化技術(shù)操作的便捷性和有效性，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員的操作體驗(yàn)。

結(jié)束語

綜上所述，通過BIM 技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)或移動(dòng)客戶端將現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的質(zhì)量問題精確定位記錄在建筑物的BIM 模型上，可直觀查閱問題出現(xiàn)的位置和結(jié)構(gòu)，同時(shí)管理人員還可以將在施工現(xiàn)場(chǎng)所收集的照片、錄音等信息全部輸入該系統(tǒng)當(dāng)中，為相關(guān)人員借助該系統(tǒng)更加快速、有效地將問題予以識(shí)別出來提供了信息依據(jù)。利用軟件的模型和數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)可視化功能，結(jié)合動(dòng)態(tài)管理理論，能夠?qū)Φ罔F工程較好地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制，并對(duì)工程項(xiàng)目施工建設(shè)的全過程展開全面化、立體化以及高效化的管控，包括對(duì)施工資源的合理配置、對(duì)施工質(zhì)量與建設(shè)速度的合理控制等，盡可能地將項(xiàng)目建設(shè)的時(shí)間予以縮短，將項(xiàng)目建設(shè)的成本降到最低，有效提高整個(gè)項(xiàng)目在成本管理方面、施工質(zhì)量與安全管理方面、施工進(jìn)度管理方面的效率水平。