BIM技術(shù)應用在設計階段的應用及展望

余樂

摘 要：BIM技術(shù)是一種應用于工程設計、施工工藝、運營維護及管理的數(shù)據(jù)化工具，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。本文以廈門地鐵1號線中山公園站為例，介紹了BIM技術(shù)應用現(xiàn)狀，并對BIM適用性、準確性、協(xié)調(diào)性進行深入分析，在此基礎上，積極探索BIM技術(shù)應用于工程項目全生命周期的成功模式，為BIM技術(shù)的應用推廣提供借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；設計；協(xié)調(diào)性；全生命周期

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.110

1 前言

住建部發(fā)布的《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》文件中，“十三五”期間，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力増強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應用能力[1]。

BIM技術(shù)應用是以3D模型為依托，賦予其相關(guān)屬性，從而形成的一種多維信息管理技術(shù)，能夠為不同專業(yè)間的協(xié)同設計、施工、運營維護等提供一個直觀、可視化的工作平臺，為建設工程項目的全生命周期管理提供有力的技術(shù)保障。BIM技術(shù)作為一種新興的行業(yè)，在工程設計、施工、運營維護及推廣力度上總是差強人意。

本文以廈門市軌道交通1號線中山公園站為例，從BIM技術(shù)在本工程的使用現(xiàn)狀，并結(jié)合實際情況進行合理展望，從而為BIM技術(shù)的應用在工程建設項目的使用提供一定的參考價值。

2 BIM應用過程中出現(xiàn)的問題

2.1 工程概況

廈門市中山公園站位于位于公園東路與虎園路的十字路口南側(cè)地塊內(nèi)，車站西接鎮(zhèn)海路站，東接將軍祠站。車站工程施工設計范圍起訖里程為右YDK1+911.953-YDK2+070.066。車站為地下三層島式車站，地下一層為站廳層，地下二層為設備層，地下三層為站臺層。車站總長度158.11m，有效站臺長度118mx13m（長×寬），標準段寬度21.9m，車站總高20.10m，本站工設置5個出入口、1個緊急疏散出入口及兩組風亭，且車站為1、3號線的換乘車站，通過通道進行換乘，如圖1所示。

2.2 工程重難點

根據(jù)本車站所處的地理位置、交通狀況、地下管線敷設及車站各專業(yè)的設計情況，主要有如下幾方面的問題：

（1）協(xié)調(diào)：地鐵設計專業(yè)較多，有線路、限界、建筑、結(jié)構(gòu)、隧道、通風空調(diào)、給排水消防、動力照明、供電、氣體滅火、通信信號、自動售檢票、綜合監(jiān)控、防災、工藝、軌道、人防等40多個專業(yè)，且往往由不同的單位擔任設計工作，協(xié)調(diào)量大。

（2）多：各專業(yè)從初步設計、招標設計、施工圖設計、施工、運營維護等需要每個階段建立BIM模型，工期較長，故人員配置及資料歸檔等多而繁雜。

（3）周期：從前期規(guī)劃到最終投入運營，往往需要花費數(shù)年時間，周期較長。

（4）難：車站規(guī)模較大，且距建筑物的距離較近，且沿線分布有醫(yī)院、學校、居民樓等敏感建筑，對于如何保證車站施工進度、交通疏解及對建筑物的保護是難點；而且車站管線、設備密集，管綜專業(yè)在二維圖紙中整合各設計專業(yè)管線、檢查錯漏碰缺、優(yōu)化管線排布方案難度大。

2.3 本工程項目BIM技術(shù)應用的主要工作內(nèi)容

（1）對整個車站工程進行分專業(yè)三維建模，并根據(jù)現(xiàn)場情況合理優(yōu)化場地布置。

（2）對車站、區(qū)間等進行建筑、結(jié)構(gòu)、景觀、機電項目的精準建模，如圖2所示，并對建筑、結(jié)構(gòu)及機電工程等進行碰撞檢查及三維動態(tài)模擬。

（3）對車站建筑、結(jié)構(gòu)、機電工程精細建模，以便后期進行施工圖階段、審計時工程量精細統(tǒng)計及后期運營、維護等提供技術(shù)支持。

（4）通過運行第三方移動終端軟件，與BIM模型實現(xiàn)對接，實現(xiàn)設計、施工、安全、質(zhì)量、運營維護等工序的可視化管理，如圖3所示，將有利于指導施工及現(xiàn)場校對，提升現(xiàn)場工作效率。

（5）可通過第三方軟件制作施工模擬動畫，對于施工工藝的改進有了一個質(zhì)的飛躍。

2.4 BIM技術(shù)在本車站的應用

BIM技術(shù)作為新興技術(shù)，經(jīng)廈門地鐵集團考察，BIM應用技術(shù)具有很好的可視性及直觀性，且能很好的表達車站內(nèi)建筑、結(jié)構(gòu)、裝修及機電安裝等在本車站的情況，對于施工及現(xiàn)場檢驗具有指導意義，故本線路內(nèi)車站均考慮BIM設計。經(jīng)現(xiàn)場使用情況反饋，地鐵集團反映良好。

BIM 技術(shù)的應用是建立在多個專業(yè)間協(xié)調(diào)配合基礎之上，在使用BIM建模的過程中，通過BIM工作站、專用光纖及各級服務器之間實現(xiàn)協(xié)同設計，各設計專業(yè)基于同一中心文件采用協(xié)同設計模式，通過視圖劃分各專業(yè)間的工作區(qū)域和同一專業(yè)的模型分類顯示，避免專業(yè)間的工作沖突和顯示沖突，這樣實現(xiàn)了BIM模型的數(shù)據(jù)庫管理，為各級管理人員實現(xiàn)了便捷入口。 后期通過運行管線碰撞分析及凈高分析等操作，可以生成碰撞報告，根據(jù)報告調(diào)整管線減少沖突，可以減少后期施工階段專業(yè)間協(xié)調(diào)的問題。

本站BIM設計從初步設計開始建模，一直到招標圖、施工圖階段均按照規(guī)劃開展工作，且在施工階段施工單位接收后，可實現(xiàn)按照BIM模型指導施工，節(jié)省后期諸多協(xié)調(diào)不便及工期節(jié)點計劃，讓項目保質(zhì)保量的進行下去。

3 BIM技術(shù)應用在未來的展望

我國BIM技術(shù)應用現(xiàn)在整體水平還不足，目前主要由業(yè)主單位牽頭、設計單位介入來實現(xiàn)BIM的應用價值；部分施工單位對于施工前期準備也會進行相應的BIM建模，但也僅僅是為了項目而項目，并沒有進行相應的資料歸檔、數(shù)據(jù)保存等，BIM技術(shù)并未發(fā)揮相應的價值。

本文提到的地鐵項目主要在設計階段就開始介入，由BIM審查單位審查、地鐵集團各部門審查修改后交付施工單位及運營公司，并完成相應數(shù)據(jù)庫、文件的保存管理，基本實現(xiàn)了BIM 技術(shù)在全生命周期管理的發(fā)揮作用。

在未來3D、4D技術(shù)普及的情況下，BIM技術(shù)還是具有相當大的發(fā)展空間。國家及地方也在慢慢完善BIM標準化體系及BIM 技術(shù)使用的范圍、深度及竣工驗收的標準，從而為BIM技術(shù)更好的執(zhí)行提供了有力的參考依據(jù)。

企事業(yè)單位也應該注重參與BIM技術(shù)學習，積極參與BIM 技術(shù)在本行業(yè)的應用，并與具備技術(shù)和施工經(jīng)驗的BIM團隊合作、交流及學習，通過積極應用BIM技術(shù)，培養(yǎng)一批有技術(shù)經(jīng)驗的BIM團隊作為戰(zhàn)略儲備，這樣在工程項目上手后能夠穩(wěn)步進行工作，并在工作中積累總結(jié)經(jīng)驗，并加以推廣[3]。在未來，數(shù)字化管理必然是建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，隨著各種信息化硬件設備的更新?lián)Q代，相信在不久的將來，BIM技術(shù)會融入到實際工程項目的方方面面。

4 結(jié)論

本文結(jié)合工程實例，對BIM技術(shù)在工程項目上應用的過程中存在的問題進行了歸納總結(jié)，并針對問題對BIM技術(shù)在全生命周期的應用進行了介紹，在此基礎上進行展望，為BIM 技術(shù)更深層次的應用推廣提供一定的參考價值。

參考文獻：

[1]住房城鄉(xiāng)建設部.2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要[M].北京：住房城鄉(xiāng)建設部，2016.

[2]張連營.BIM技術(shù)的應用障礙及對策分析[J].土木工程與管理學報，2013（03）.

[3]段占立，謝洪濤.BIM 技術(shù)在施工階段應用障礙及對策研究[J]. 價值工程，2017.