BIM技術在軌道交通工程設計中的應用

石繼斌

[摘 要]近幾年我國的城市軌道交通在不斷發展，BIM技術也在軌道交通工程的設計中得到了廣泛應用。本文簡要地介紹了BIM技術的涵義、特征以及在軌道交通工程設計中的發展趨勢，并探討BIM技術在軌道交通工程設計中的應用，最后總結和分析了BIM技術在軌道交通工程設計中應用的情況。

[關鍵詞]BIM技術；軌道交通；應用

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.20.090

[中圖分類號]TU17；U212 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）20-0-02

由于軌道交通工程具有建設周期長、施工工期短、工作量大等特點，所以在設計、施工、運營和管理方面都存在人員緊張的問題，稍有不慎就會出現工程拖延或者安全事故。如何在保證質量和安全的情況下提升效率是建設各方都要考慮的，而BIM技術的出現為解決這些問題提供了新思路。

1 BIM技術介紹

1.1 BIM技術的涵義

BIM技術即為建筑信息模型，其主要工作原理是以建筑物中的三維數字為載體，有效地連接建筑設計、施工以及管理等主要環節中的信息，貫穿于建筑物的每個生命周期中，從而使建筑物中的信息能夠有效集中和協同起來。

1.2 BIM技術的特征

首先，實現信息的高度集成。BIM技術主要借助數字信息實現對建筑物的有效模擬，其主要的工作原理是以空間關系、幾何形狀等多個方面的數字信息為依據，與此同時，還要重視設計過程中各種要素的視覺信息表達。除此之外，BIM技術還能對建筑施工中的所需材料和相關構件進行功能和性能的模擬，從而全面了解建筑物中的各種構件方式等信息。

其次，傳遞性強。BIM技術的基本特征表現創建數據的時候，能夠有效保證數據的一致性和關聯性。這就意味著，建筑物每個階段的信息在后期一旦存在被更改的情況，BIM系統就會在第一時間作出反應，不需要人工再進行圖紙處理。BIM技術的這個具有較強傳遞性的特征，能夠保證工作過程的連續性，在工程的每個階段將工作結果及時體現出來，從而可以有效提升建筑各個階段的工作效率，從而進一步降低人工成本。

最后，能夠最大化地發揮支持和協同的優勢。建設過程中的各方使用BIM技術能夠進行及時溝通，以此來達到實時監測的目的，提升建筑設計的品質和建設工作的水平。各方利用BIM技術可以創建三維建筑信息模型，并結合專業性質完成管線、設備等的碰撞測試，從而使整個團隊的不同部門實現有效溝通。

1.3 BIM技術在軌道交通工程設計中的發展趨勢

目前，我國對于BIM技術的應用和發展研究大多集中在民用建筑設計方面，在軌道交通工程設計方面的應用還幾乎是空白。近幾年，BIM技術逐漸被應用在城市軌道交通工程的設計中，主要體現在地鐵車站和周邊環境的可視化設計中以及管線、設備的碰撞測試。根據BIM技術目前的應用情況來看，未來在軌道交通工程設計的前期、施工、運營等方面都會發揮很大的作用，集中體現在三維可視化、分析優化、協同與資源共享方面。

2 BIM技術在軌道交通工程設計中的應用

2.1 BIM技術在前期規劃中的應用

在城市軌道交通工程設計的前期規劃中，各方要重視項目的可行性研究分析，要巧妙地結合BIM的思想創建城市交通的三維模型。創建的三維模型中不僅要包括地質條件、管線、建筑物等的特征，還要包含技術、人文、科學等學科的信息和資料。城市軌道交通工程設計，只有建立在這些信息的基礎上，才能夠實現軌道交通工程設計中各種信息的分析和核算。

2.2 BIM技術在可視化設計中的應用

在軌道交通的方案設計階段，設計人員可以利用BIM技術創建三維建筑信息模型，幫助相關工作人員全方位掌握各種地形、道路和建筑物的情況，并結合一體化開發實現各種功能的有效分析。除此之外，在各個項目的不斷發展中，設計方案也可以存在著多樣化，不用局限在概念設計方案上。同時，BIM技術在軌道交通工程設計中的應用，可以幫助建筑師利用三維實體模型實現全面開發。再加上三維實體模型具有直觀性、可視化、可靠性等特征，借助BIM技術可以進行有效溝通，最大限度地發揮BIM技術的價值。此外，BIM技術還突破了傳統的設計模式，利用三維數字化對建筑物構件進行真實描述。

2.3 BIM技術在協同設計方面的應用

協同設計就是在設計單位局域網中，利用網絡通信軟件和各種數據信息建立通訊系統，其目的是幫助設計人員和管理人員在此平臺的基礎上，實現信息和文件的有效查閱和交換。而軌道交通工程的協同設計方面，就是利用BIM技術將建筑、結構和設備等集中在一個平臺下，實現資源共享。除此之外，不同專業的人員還可利用BIM軟件創造出專業的BIM模型，來實現和中心文件的連接，還可以在信息共享和同步后，實現信息的添加。

2.4 BIM技術在設計優化中的應用

建筑設計優化就是一個不斷修改的過程，在BIM技術未應用之前，一旦設計出現變更，只能進行手工修改。這樣的方式不僅耗費了大量的人力、精力和時間，還容易出現信息不匹配的情況，如果修改的過程中存在著一些不順現象拖延至施工階段，還會進一步導致工程延誤或者返工。但設計人員通過利用BIM技術創建三維實體模型，就可以在很大程度上解決這個問題，由于設計圖紙具有可視化特征，建筑師可以結合圖紙的類型和需要調節三維視圖下不同模型的界面。

由于BIM模型的所有圖元構件都是建立在一定的關系基礎上，有效地連接了圖紙的視圖和模型，保證了各個構件的一致性和關聯性。因此，如果出現問題需要修改，BIM系統可以進行自動反饋，反映到相關的圖紙和模型中，及時有效地進行變更。所以BIM技術在軌道交通工程的設計優化中，能夠及時更新各個專業的詳細信息，保證各個專業設計的完整性和協調性。這樣的工作方式不僅能夠降低工作人員的勞動強度和錯誤率，還能提升工作效率、節約成本。endprint

2.5 BIM技術在碰撞檢測中的應用

BIM技術具有碰撞檢測的功能，就是在BIM建筑設計模型的基礎上，對機電專業的管線和橋架進行不斷優化，調整標高以達到最佳效果。BIM技術的這個碰撞檢測功能能夠在第一時間對管線和設備等進行檢測，幫助設計者獲取更加直觀的建議和信息，并指導他們進行有效布局。

3 BIM技術在軌道交通工程設計中應用的總結和分析

3.1 BIM計劃和團隊建設

BIM技術在軌道交通工程設計的應用過程中，首先要建立BIM團隊，然后逐步完善BIM團隊的結構，不斷優化BIM團隊的管理層級，這對促進BIM團隊的建立有積極的作用。任何一個完善的團隊，不僅需要完善的規章制度支撐，還需要工作人員各司其職、分工合作。另外，每一個項目的每一個單元都要由相應的專業人士組成，而且負責項目的人員必須是可以熟練掌握計算機的年輕人，同時還要對這些人進行長期的培訓和教育，逐步提升成員的團隊意識。在實際操練幾個工程項目之后，團隊成員就可以相互配合做出相關的備選方案。值得注意的是，BIM團隊在建立的初期，要先從簡單的小工程開始，其目的是要建立團隊的信心。

3.2 軟件的本土化問題

BIM技術的使用需要軟件的支撐，而目前普遍使用的軟件是REVIT系統，但該軟件是由美國公司研發的，由于沒有本土化，所以在使用過程中還存在一些問題，而且這款軟件對于計算機的硬件要求特別高，使用時操作也不夠簡便。同時，該軟件自帶的數據模型和我國常用的模型也不相符，三維模型的展示效果也不夠精美，鑒于種種原因，在沒有更好的軟件出現之前，設計師必須要習慣該款軟件的相關操作。

3.3 族庫文件的管理

在REVIT軟件的使用過程中，所有的圖都是通過族文件加載而來，這個作用類似于CAD中的“塊”，族文件是由很多構件元素組成的，里面涉及很多參數，十分復雜。因此，REVIT軟件的實際操作能力取決于建立的族文件的多少，豐富的族文件對于模型的構建有著積極的促進作用，而越復雜的模型就需要越多的族文件。所以大型的專業團隊要根據實際情況對特殊的工程建立相應的族庫，只有這樣才能保證工程項目順利完成，REVIT軟件的優勢才能真正體現出來。

4 結 語

目前，BIM技術在地鐵方面的應用已經比較成熟，而在橋和隧道方面的經驗還比較缺乏。從總體來講，BIM技術在我國還處于起步階段，在軌道交通工程設計中普遍推廣還需要時間，但可以肯定的是在未來有很廣闊的發展前景。

主要參考文獻

[1]楊昭君，沈銳.BIM技術在軌道交通工程設計中的應用[J].門窗，2017（5）.

[2]張志永.BIM技術在軌道交通工程設計中的應用探究[J].山東工業技術，2016（13）.

[3]周鵬光，黃杰.BIM技術在軌道交通工程中的應用探索[J].武漢勘察設計，2015（12）.endprint