徐州軌道交通BIM技術運用實踐—以徐醫附院站為例

杲穎

（江蘇建筑職業技術學院，江蘇 徐州 221000）

1 全國軌道交通BIM應用現狀及其價值

1.1 各城市軌道交通BIM應用現狀

目前，全國共有23座城市開展了軌道交通BIM技術應用，另外佛山、常州、呼和浩特等城市也已陸續開始應用。大部分城市是在2012年后啟動BIM技術應用，2014年至2016年是BIM技術應用的高峰期。

BIM的應用主要可以分為三個階段：規劃設計階段、施工階段、運營階段。其中運用相對成熟的有設計段的規劃方案分析、設計成果可視化、設計質量檢查、設計成果分析、三維管線綜合；施工階段的施工深化設計、施工方案模擬等。運營階段尚未有應用。

1.2 軌道交通BIM應用的價值

BIM是英語Building Information Modeling的縮寫，中文翻譯是建筑信息模型。具體到軌道交通工程中，BIM是軌道交通項目信息的數字化表達，是建立完善建筑信息模型的行為，是一個可持續的協同工作環境。

BIM技術是一種應用于工程設計、施工、運營全過程建造管理的數據化工具，運用參數模型，整合各種項目的相關信息，使其在項目策劃、運行、維護的全生命周期中進行傳遞和共享，從而使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期各個方面發揮重要作用[1]。

BIM技術應用價值體現在各個階段。可視化設計提升溝通效率，使設計意圖能夠及時展現；在復雜形體方案設計中，通過BIM技術的應用能使方案更加合理，減少工程浪費；在工程量統計中，利用BIM技術可實現快速核對工程量，避免因工程量統計錯誤導致的項目虧損；可視化交底、4D施工方案模擬等技術的應用，能對施工起到精確的指導作用。包括未來可實現的運維階段的應用，可實現對工時、任務計劃、事件等的提醒與報告。總的來說，BIM技術的應用在城市軌道交通方面的價值巨大，其優勢也是不可逆轉的，代表著未來的趨勢。

圖1 建筑全生命周期中的BIM應用

2 徐州軌道交通1號線BIM建模實施準則

圖2 可視化設計效果展示

圖3 復雜形體方案設計

建筑信息模型不是簡單的數字信息的集成，它是一種數字信息的應用，是在建設過程的不同階段動態形成的，包括建筑全生命周期的各種產品和過程信息[2]。因此，面向全生命周期的BIM集成需要在建設過程中動態創建和形成，不是一蹴而就的，其基本思路是根據工程項目的進展和需要分階段創建BIM子模型，即從項目規劃、設計、施工到運營各個不同階段，針對不同的應用建立相應的BIM子集，各子信息模型通過對上一階段模型進行數據提取、擴展和集成，自動演化，形成本階段信息模型；也可針對某一應用集成模型數據，生成應用子信息模型，隨著工程進展最終形成面向全生命周期的完整的建筑信息模型[3]。

在徐州軌道交通1號線的BIM技術的應用中，根據其它城市經驗及徐州軌道交通建設的實際情況將BIM建模的資源配置分為以下幾個部分。

2.1 服務器配置

為集中管理分散的工程信息，保證信息的唯一性、安全性、可靠性，需要搭建協同工作平臺，為項目的參建單位提供一個統一的在線協同工作環境和平臺。使項目管理者可以方便快捷的查找到包括工程圖紙、技術文件、管理文件在內的各類項目信息文件。既加強了參建各單位、各專業之間的配合和溝通，又可以對整個建設過程進行有效的管理。

2.2 BIM標準制定

由于徐州軌道交通1號線一期工程設計施工時并未有統一的全國性的標準，所以根據實際比選考察后決定以《廣州地鐵設計研究院BIM企業技術標準》為設計依托。

2.3 BIM模型命名規則

按照設施設備的專業屬性或通用屬性進行分類后編制的代碼，規定了命名規則，用以識別設施設備在分類中的層級關系。設施設備編碼是在設施設備分類代碼的基礎上，增加物理位置代碼、序號碼后生成，用以唯一標識城市軌道交通中任一設施設備單體。

3 徐醫附院站BIM模型的建立及應用情況

3.1 模型建立

在建模軟件的選取中，根據實際情況徐醫附院站選用了Autodesk公司的Revit。土建模型的建立基本貫穿了整個車站施工的過程，是根據車站設計不同階段的要求，不斷更新細化的一個過程，從方案設計階段（如圖4）到施工深化設計階段（如圖5），包括后續的機電安裝（如圖6）及裝修階段（如圖7）。

圖4 車站與周邊環境關系

圖5 施工方案設計

圖6 公共區裝修可視化設計

圖7 機電安裝可視化設計

3.2 應用情況

徐州1號線一期工程計劃2019年通車，目前，徐醫附院站的施工進度進展到了安裝裝修階段，BIM的應用主要集中在設計階段。

3.2.1 方案推敲

在設計過程中通過徐醫附院站工程模型的建立，能清楚的看到車站與周邊環境的相互關系。便于方案的推敲，避免分開建設造成的城市道路反復開挖、對周邊環境的影響以及施工成本的浪費。方案完成后，根據周邊環境模型又反過來驗證出入口、風亭等的標高以及與周邊建筑物距離是否協調。

圖8 徐醫附院站與周邊管線關系

圖9 三維管綜模型

3.2.2 工程量清單

隨著建筑業的快速發展，工程項目越來越復雜，工程量也越來越大，傳統的工程量統計模式已難以滿足市場需要，而BIM建筑信息模型可以通過快速生成構件明細表解決這一難題。徐州1號線徐醫附院站通過建立車站BIM模型，快速生成明細表。BIM模型中的明細表可以根據要求顯示體積、制造商、功能、型號、寬度、成本、結構用途、結構說明、防火等級和面積等信息[4]。

基于各階段的BIM模型，可按需實時輸出主體結構、附屬結構、土建、機電、裝修等工程量清單，配合各階段計量需要，進行動態投資控制。

3.2.3 三維可視化應用

三維可視化的應用貫穿于整個BIM建模的過程。其中應用價值最為明顯的是公共區裝修，三維可視化作為設計階段的重要交流方式，既可以提高溝通效率，確保信息的準確性，又可以在必要情況下對重要區域進行模型截圖促進工作實施。同時能對大面積鋪裝的材料進行單元式建模，檢驗其拼接的合理性（如天花、地磚等）。

利用Navisworks軟件沿設定的的路徑移動相機創建漫游，動態展示設計的整體及局部細節，并可導出視頻文件。使得設計成果能清楚的展示出來。

圖10 站廳三維可視化 效果展示

圖11 站臺三維可視化效果展示

3.3 下階段工作

由于徐州軌道交通1號線一期工程是徐州的第一條地鐵線，在BIM方面尚未形成一個統一完整的標準，目前各個車站采用的標準均是參照本單位企業內部的標準，所以建立一個統一的BIM標準迫在眉睫。

編制BIM技術經濟報告，根據BIM信息模型，輸出模型工程量，同時基于成熟revit插件出量，與實際材料消耗量進行對比，尋找分析算量差異，為后續車站初步設計階段、招標設計階段、施工圖設計階段工程量數據提供應用基礎。

表1 部分碰撞結果展示

根據實際情況在后續項目中嘗試采用裝配式車站的BIM應用。根據BIM信息模型，利用三維信息模型指導施工，同時輸出需要預制拼裝區域內管線的工程量，包括管道尺寸、長度、管件等重要設備參數。實現工廠施工現場拼裝工藝，縮短工期。

4 結語

與國外BIM技術應用日漸成熟不同，國內BIM技術尚處于起步階段，尤其是在城市軌道交通應用方面。本文以徐州1號線徐醫附院站為例，將BIM技術應用到地鐵車站建模、工程量統計以及三維管線綜合等過程中，實現了BIM技術在徐州軌道交通方面的探索，為BIM技術取代傳統的設計、施工、運營模式提供了可能，為今后徐州乃至全國各地軌道交通BIM應用提供了一條可靠的技術路線。