地鐵人防工程設計施工中BIM技術的探討

鄭向東 王鈕勒

（蘭州市軌道交通有限公司 甘肅蘭州 730000）

0 引言

隨著我國科學技術的不斷發展，工程設計已經實現了自動化和現代化，由以往的手工畫圖發展為當前的計算機繪圖，而且也讓CAD技術逐漸發展。以往傳統型的紙質模型逐漸發展為當前的計算機平面模型。地鐵人防工程在設計中，設計結構多樣化，設計師難以在短時間內完成地鐵人防工程的準確設計，而且通過以往的設計手段，也無法有效實現設計的準確性提升。應用當前的二維化設計圖給工程的設計方案審核造成了阻礙，審圖人員需要利用科學的審圖知識將二維還原成三維，而且難以發現設計圖中可能存在的隱患，尤其是空間關系的偏差。如果在施工中才能發現設計中的問題或在進行施工方案的更改，不僅會造成施工方案和施工周期的延長，還會造成施工成本的增加。應用BIM技術能有效解決設計過程中的這些問題，隨著科技的不斷發展，BIM技術已經實現了廣泛化應用，而且也取得了良好的效果。

1 BIM概要

BIM技術就是建筑信息模型，主要是通過建立虛擬的建筑，對工程施工中的施工項目管理和操作進行控制。利用BIM技術進行工程設計時，首先通過建立虛擬的建筑模型，然后在虛擬的建筑模型上進行施工的分析，最終得到施工方案的優化，有效實現施工效率的提升。BIM技術是建筑信息模型的應用，在應用BIM技術時，可以實現工程項目的集成控制，加大對工程項目建設生命周期的管理，降低施工風險，同時大幅度提升施工效率。在我國的建筑發展過程中，應用BIM技術取得了良好效果，而且在建筑業信息化發展綱要中也提出了BIM技術應用的方向和目標，也就是說應用BIM技術既符合當前的建筑業發展方向，又滿足我國當前的政策要求。

2 地鐵人防工程的特點

2.1 規劃方面

在進行地鐵人防工程建設時，需要采用平戰結合的策略。實現平時與地下綜合體建筑的合并應用，在戰爭時期實現對居民的掩護和醫療救助，在日常工作中滿足生活需要，保障生命安全。在地鐵工程施工時也需要滿足該標準，地鐵人防工程的設計就是要滿足地上建筑和地下建筑的融合，采用附件式或單件式的建筑模式增加對地下空間的合理利用。

2.2 設計方面

地鐵人防工程非常特殊，而且要滿足特殊的戰時需求，因此在地鐵人防工程的設計時，需要保證地面設計和其他建筑有較大的區別。在進行地鐵地面建筑結構的設計時，需要充分考慮到戰爭時期的常規防御，避免出現常規武器或核武器的攻擊。在暖通方面，設計師需要為戰爭時期保留充足的良好通風，并且增設濾毒設計。也就是說在通風系統的設置過程中，需要加大對清潔，隔絕，濾毒等三種要求的設計，并且能夠實現對這三種通風方式的轉換。在進行機電方面的設計時，需要充分考慮到防電磁打擊的電源設計，為電源正常運行提供依據。在進行給排水的設計時，需要加大對地漏的科學布置，要求地漏具備防爆功能。在人防工程水管線路的進出口進行防爆加固，并且要求在利用人防工程進行隱蔽時間之內自身具備較足的儲水量。

2.3 施工方面

施工是BIM技術應用的關鍵部分，在進行人防工程設計時，必須要充分考慮到工程的氣密性能。一般來說地鐵人防工程建設時普遍的結構施工采用的是混凝土，而且混凝土必須要保障一次性澆筑完成，所有的管線管道均要保持提前預留，不得在施工后期進行打孔打洞等。為了滿足施工中的這一要求，在工程的圖紙方案設計時，必須要加大對管線的提前分析，提升管線設計質量，所有預留洞口均要保持與工程標準吻合。另外施工單位要充分加大對工程設計圖紙的分析，確保施工圖紙具備較高的可行性，一旦出現工程后期修改，不僅會影響到人防工程的正常應用，還會給工程造成質量隱患。

3 BIM在地鐵人防工程中的應用

3.1 三維模型分析，優化出入口及重要設備房間的設計

在地鐵人防工程的出入口設置時，一般需要設置多個出入口，因此在地鐵人防工程設計方案的選擇時需要利用BIM技術建立三維模型。結合實際施工中周圍的地勢建筑和交通信息，充分利用BIM技術三維模型的可視化特點，確保工程施工中各施工出入口設置科學性，并確保與周邊道路連接的順暢。讓整個地鐵人防工程融入到周邊建筑和地面景觀中，在戰爭時期達到很好的隱蔽效果。

3.2 多專業可視化協同設計

利用BIM技術中的協同設計，能有效解決設計過程中各專業之間的沖突。由地鐵人防工程中的建筑專業建立相應的施工模型，對各專業之間的設計內容進行劃分，并創建相應的三維模型，在各自的設計范圍內進行設計優化。通過協同的設計方法搭建出施工中唯一的三維建筑模型，各專業設計成果可以以直觀的方式體現，不需要進行過多的人為干預即可實現設計的協同，確保設置的建筑模型信息統一和關聯。利用創建的信息模型實現工程設計的協同化，既增加了地鐵人防工程戰時的防護設計，又利用BIM技術進行碰撞檢查，避免各專業之間的管線交叉，提升設計圖紙的可行性。

3.3 三維模型動畫更加直觀形象的模擬平戰轉換

地鐵人防工程的設計不僅要滿足戰時的防護需求，還需要在日常的應用過程中體現良好的效益。在戰爭時期和日常應用中人防工程需要展現不同的功能，也需要應用平戰轉換措施，滿足相應的功能轉化。利用BIM技術可以將日常應用中的平面圖與戰爭時期的平面圖集中設置在同一BIM建筑模型中，然后通過相應的軟件實現對控制模型信息的表達，準確實現日常應用模型和戰時模型的轉換，降低了對平戰轉換設計的理解難度。另外應用BIM技術可以實現4d模型的設計優化，讓各結構和各部件之間的施工時間集中在統一的模型中，利用軟件的施工模擬功能，結合戰爭時期的條件，實現對平戰轉換模擬的全過程控制。通過BIM技術的良好應用在規定時間內完成平戰轉換，真正發揮地鐵人防功能的實際作用。

4 結束語

總而言之，BIM技術是工程施工中的先進技術，利用BIM技術可以實現工程的設計施工和運維的科學化展現，實現了從二維到三維的發展，也將思維技術合理應用到工程中，實現了工程施工中的協同設計，強化了工程質量。由于地鐵人防工程與其他工程時間具備較大的差異，BIM技術在工程中能夠體現出良好的優勢，保障了工程質量，也為居民生命財產安全提供了依據。