BIM 管理平臺在地鐵車站施工中應用

孔繁熙

摘要：隨著我國經濟的快速發展，社會在不斷的進步，地鐵車站一般設置在人流量相對最大的城市中心繁華地段，因此施工 過程中要求標準高、占地少、效率高、進度快。針對地鐵車站施工管理過程中的高效、有序、集成、智能等問題，以蘭州地 鐵1號線東崗站為研究載體，探索采用BIM技術建立地鐵基礎三維信息模型，運用上海魯班公司研發的BIM管理平臺， 從企業基礎管理系統EDS應用，云檢查系統快速智能查找BIM模型錯誤，LubanMC魯班駕駛艙系統快速統計分析 進度產值進行內部成本分析與進度控制，LubanBE魯班瀏覽器系統web端分區分片查看統計鋼筋、混凝土材料用量， iBan系統進行手機拍照移動跟蹤控制施工過程中的安全、質量問題等方面深入研究與應用。

關鍵詞：BIM管理平臺；地鐵車站；施工管理；應用；研究

中圖分類號：U231.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0006-01

引言

隨著國家數字化、信息化、創新型戰略發展計劃的推進，BIM

技術作為建筑行業信息化的重要抓手，在企事業單位得到了深入推 廣應用。BIM 技術在我國房屋建筑工程領域已取得較為明顯的應用 效果，其價值得到行業的一致認同。由于國家的城鎮化進程不斷推 進，城市交通尤其是城市地下交通越來越重要，而在我國地鐵施工 與設計中 BIM 技術的應用起步相對較晚，應用價值有待在工程實踐 中發掘。BIM 研究源于美國并向其他國家延伸發展，2003 年美國斯 坦福大學提出了基于IFC 的PM4D系統實現動態施工模擬；Vanlande 開發了 AEC 信息管理系統；Bentley 公司開發了基于中央信息模型 數據庫的建筑工程數據共享系統；Kevin 進行了標準信息模型類型 定義和數據表達規則研究；埃及開羅大學的 Marzouk 和Abdelaty 教 授創造性地運用 BIM 系統監測地鐵站室內環境質量（IEQ），并提出 地鐵車站網絡的全球評級系統。其開發的 BIM 系統軟件能夠監測地 鐵站室內溫度和顆粒物（顆粒物）的濃度水平。同時，兩位專家針 對地鐵運輸系統的有效通風以保持乘客健康和舒適問題，研究開發 了一個應用程序，利用無線傳感器網絡（WSN）和建筑信息模型（BIM） 監測地鐵空間的空氣溫度和濕度。

1BIM 技術概述

1.1BIM技術概念與特點

BIM 技術是歐特克公司在 2002 年提出的，BIM 技術隨后在世界

范圍內得到了廣泛應用。美國建筑科學研究院指出 BIM 可應用于工 程分析、成本分析、規范標準分析、預決算分析。BIM 實現了項目 不同利益方的共同協作，能夠將項目物理和功能以數字化的形式表 達，在共享資源的前提下，為項目全生命周期中所有決策提供可靠 信息，這些信息包括視覺信息和非視覺信息。BIM 通過數字化技術 在計算機中構建了虛擬建筑，虛擬建筑能夠提供給多個協作方建筑 信息，包括建筑設計、施工和管理中的各項決策，通過這種方式能 夠提高決策的速度、質量和項目質量，進而增加收益。BIM 技術具 有可視化、協調性強、模擬性和優化性等特點。

1.2 BIM 技術價值

項目建設過程中涉及到多個軟件，這些軟件在不同的施工階段

會產生大量復雜、廣泛的數據，并且存儲于各個軟件當中。BIM 技 術的核心價值在于通過平臺將各參與方的模型進行整合，在統一的 BIM 技術平臺中將所有數據集中存儲、分析，并且達到數據之間互 通和高效聯系。

2BIM 應用方案實施基礎條件

2.1BIM軟件比選

選擇恰當的 BIM 軟件及與其匹配的服務器和計算機硬件，是確

保 BIM 應用方案實施的重要客觀條件。目前常用的 BIM 軟件有美國 Autodesk公司Revit系列軟件，法國Dassault公司的CATIA、DELMIA 系列軟件，芬蘭Tekla 公司的Xsteel 系列軟件。其中，CATIA、DELMIA 系列軟件優勢是復雜空間結構的建模與三維仿真模擬動畫制作。 Xsteel 系列軟件優勢在于鋼結構的建模且出圖效果好、標準高。而 Revit 軟件有四方面的特點，首先，Revit 系列軟件可以方便地實現 “三維協同設計”，與建筑、結構、水暖電等專業形成完整的BIM模 型。其次，Revit 具有結構設計和結構建模的強大工具，可以將復 雜材質的物理模型和單獨的可編輯模型進行集成。再次，其可為常 用的結構分析軟件提供雙向連接的可編程接口，即它具有強大的API接口功能。最后，Revit 軟件具有強大的建族功能，可以使結構設 計師靈活的發揮創作要求，設計出適合多工種協同的族庫。通過以 上綜合分析比較，結合本地鐵項目客觀情況，決定選用 Revit 系列 軟件。

2.2 BIM 技術在某地鐵項目施工中的應用

（1）技術方面：①梳理圖紙問題。將 CAD 圖紙翻模的過程中，

施工單位能夠發現圖紙中諸多不妥之處，例如未標注、矛盾點和不 規范，在錄入電腦的過程中發現的問題可以被一一糾正；②三維場 地布置。BIM 技術能夠實現精細化規劃，在 BIM 建模過程中與高清 地圖相結合，整合最終的三維場地圖紙，便于后期對工程量的統計 工作；③模擬施工方案。利用 BIM 技術來創建施工方案，并且進行 三維動態展示，使整個施工方案更形象、生動；④施工流水段劃分。 BIM 中包含施工流水段劃分功能，這種施工流水段劃分方法較比傳 統施工流水段方法更加形象、細致；⑤三維碰撞檢查。施工過程中 多個施工單位的施工內容均不相同，BIM 技術將不同專業、不同施 工部門的作業內容整合到一起，通過碰撞檢查來發現各個專業的碰 撞點，且在三維模型中進行適當調整，解決施工過程中的碰撞問題； ⑥砌體排布。在 BIM 平臺中實現砌體自動排布，且能計算砌體的大 小、厚度、排布方式等，方便施工單位對砌體、砂漿工程量進行估 算。（2）成本方面：①制定材料用量計劃。BIM 平臺中將三維模型 與建筑成本信息系統連接后，計算建筑模型上的建造需求，制定材 料用量計劃，鑒于計算精度的問題，僅應用于混凝土用量計劃方面， 其他方面并未推行；②內部多算對比。在 BIM 平臺中將三維模型相 關的時間、計劃收入、計劃成本、實際成本進行整合關聯，計算成 本費用的時間曲線圖，通過對比后來估算計劃成本費用和實際費用 之間的差異。（3）進度方面：①排施工進度計劃。基于 BIM 技術的 4D 虛擬模型，能夠協助安排施工進度計劃，并且進一步的進度計劃 的合理性，該方法目前可操作性較強，已經廣泛應用；②施工進度 分析。BIM 技術支持下的虛擬模型可以對一個階段內的進度計劃和 實際進度進行比較分析，通過分析可指施工趕進度是提前還是落后，

導致提前和落后的原因。 結語

BIM技術在北京地鐵車站中的應用效果良好，具體結論如下：（1） 針對施工管理需求，建立了豎井、橫通道、小導洞及車站主體等的 BIM 模型，并在建模期間綜合考慮和施工過程模擬及管理需要，對 模型進行了劃分和處理。（2）將 BIM 模型、進度計劃集成到 4D-BIM 系統中，實現了地鐵暗挖復雜施工過程的模擬，并在此基礎上實現 了施工進度管理、工程量計算，實現了精細化的施工管理。（3）施 工工序優化，利用4D 模擬演示施工過程，提前發現施工工序沖突與 可優化之處，合理安排施工。（4）對復雜結構進行 3D 可視化交底， 防止因施工人員對交底理解不清，施工錯誤，造成返工。（5）風險 監測效果好，地鐵暗挖施工下穿市政管線較多，施工風險較大，利 用 3D 模型與 4D-BIM 系統的結合，能夠快速處理監測數據，并能直 觀形象地掌握風險所處位置，有效控制風險。

參考文獻

[1]杜欣.BIM在地鐵車站中的應用[J].四川建筑，2015，（1）.

[2]李坤.BIM 技術在地鐵車站結構設計中的應用研究[J].鐵 道工程學報，2015，（2）.