BIM技术在城市轨道交通工程中的应用分析

谭福军++程超宽

摘 要：随着我国进入城市轨道交通的快速发展阶段，隧道交通工程的设计工作逐渐成为建筑工程领域的重要内容，本文对BIM技术在城市轨道交通工程中的应用展开论述，将轨道交通工程设计中的可推广应用途径展开论述。结合工程实践，对BIM建筑信息建模技术进行了实际工作的回顾，对BIM技术在轨道交通工程设计的应用情况、产生的问题等进行详细的阐述。同时也为未来的轨道交通工程领域中的BIM技术的应用和发展提出构想。关键词：建筑信息模型；BIM技术；轨道交通建设

随着城市化建设的不断发展，地铁等城市轨道交通的建设规模不断扩。由于城市轨道交通工程设计中涉及到的专业众多，界面管理相对复杂，专业的接口复杂。因此使用传统的设计规划方法难以完成整个项目的集成。因此，使用三维数字技术进行信息模型的三维的设计，将项目中的信息加以汇总和设计、管理，形成了城市轨道交通建设项目中的BIM技术的实际应用，将项目的方案加以可视化的体现，包含了设备、土建项目、管线、图纸施工多种功能的运用与实现，最终对施工起到了指导、校核、变更审核等重要作用，建筑工程的集成化大大加深，整个工程的质量和效率得到了显著的提高[1]。

1 BIM技术概述

BIM应用源自美国的3D4DBIM计划。通过对新建公共建设项目中使用BIM的不断探索和实践，逐步形成了BIM标准。这一标准在21世纪初期引入到我国，形成了当前设计院主要使用的技术白哦准，在行业中具有极高的利用价值。

BIM技术的应用表现在以下几个方面，一个方面是概念，从BIM的概念和技术应用等角度出发，第二个方面是以BIM项目为立足点，通过技术层面讨论工程建设的使用和推广，第三个方面是从BIM技术的特点出发，将工作加以可视化、一体化的展示。

2 BIM特点以及发展

BIM是建筑信息模型的简写，贯穿在建筑项目的全生命周期内，以为三维数字化为载体，将建筑的管理、设计施工等关联到产业链中，将各个缓解协同起来，形成拥有很多公众的建筑物的信息集成。

BIM技术是对模拟的建筑物的真实空间关系进行数字化信息的模拟，视觉上看到的是各个设计要素的集合信息，包括梁、柱、墙、管线等。建筑材料的物理特性和功能特性进行了构件的连接，形成了荷载的分析信息，BIM的核心信息技术通过计算机的三维模型的数据组建成了可以管控的数据库。建筑师可以随时从中调取，并且颠覆了传统的CAD的线条绘图的局限性。

BIM可以将设计中的相关关联性中的某个内容加以创建或者修改，自动将图元进行反映或者处理，使得修改能够不断自动地受到影响，将BIM系统的项目连续性在工作成果中不断进行展示，降低了成本的同时也提高了工作效率[2]。

BIM系统搭建起设计、施工、运营等多个渠道之间的沟通起哦阿亮，使得工作质量和施工标准等能够拥有一个可以同步工作的平台，并且不断得到监测。利用BIM搭建的三维模型，进行管线的碰撞检测后，根据不同的专业的布设以及各个构件的冲突和影响，使得设计团队中的专业沟通效率得到了极大的配合。

当前的BIM技术已经跨越了传统的理想概念，形成了实际的设计工具，包含了众多施工中的设计、建设管理方面的挑战和机遇。先进的BIM设计工作足存在于建筑设计团队中，智能工具等软件是必备的，同时也在计算机辅助设计的帮助下，使得更多的职能工序得到了实现，扩展到了工程安排、进度、造价管理等各个领域，成为工程建设管理服务的技术保障力量。

当前BIM技术的应用、研究和发展，大都与民用建筑设计息息相关。轨道交通工程的使用经过在城市轨道交通的工程设计建设施工后，给城市轨道交通及周边的环境带来了可视化设计成果。从当前BIM技术的发展现状来看，轨道交通整个的建设阶段，都离不开BIM技术的三维可视化技术的辅助功能，这一技术具有设计协同、优化资源、工作共享的优势。

3 BIM技术应用在轨道交通工程设计中

在规划阶段的前期，城市轨道交通利用BIM规划理念，将城市交通进行三维的构造和表面，三维模型中包含了地质、道桥、管线、建筑物等，也将人文、科学、技术、经济等信息加以展现，可以清晰地给出人口密度、经济结构等重要的信息资料。从模型信息出发，实现线网的规模化，得到客运量的科学计算的效果，能够客观地反映出城市轨道交通的线网规模、日客运量、换乘量等重要的数据。

BIM技术具有从方案的设计到最后完成全阶段进行可视化操作的功能。车站的三维实体模型，能够对站位的地上地下的情况加以完整的展示，包括道路、地形、建筑物等。将建筑主体或者附属的体量加以直观的展现，并对车站周边的造型、布局等加以认真的剖析。而且，项目推进到一定程度后，一般会有多个设计方案做准备。这些方案既有抽象的也有详细的工程设计方案。在设计方案的选择中，BIM一般会给建筑师多种选择的机会，即利用模型将多个备选方案进行开发和研究，为业主、施工单位提供可视化极强的模型，同时在沟通和论证优化基础上，发现设计中存在的若安问题，发挥出BIM的最大限度的价值。

使用BIM技术真实地将建筑的构件进行数字化的体现，传统的计算机辅助绘图软件可以将几何图形的物理信息加以设计和完善，从根本上改变几何图形的建筑构件的形态。

BIM的协同设计改变了传统的设计单位在设计上分散，在成果上集中的问题，形成了简单易行的协同设计的方法。通过电子邮件和即时通信系统，可以在平台上进行网络通信和数据处理，方便设计和管理人员进行文件的存取，信息的交换等[3]。

协同设计在BIM技术的发挥中相当于在一个工作平台可以进行建筑、设备等多个专业的工作，在BIM项目中心，通过核心建模软件，专业的BIM模型是通过不同的专业进行连接的。中心文件可以创建或者修改中心文件并且进行同步。这个中心文件可以在建筑信息模型的基础上进行专业构件的信息布置，实习跨专业在信息上的共享。

BIM模型经过反复的修改和优化后，一般会将图纸形成可视图，创建的图纸类型能够形成不同模型的截面，包括平面、立面、剖面等。所有的图元的构件都是BIM模型中的重要內容，相互之间有平等客观的关系。图纸视图以及模型的建构最终关联在一起，可以对图纸的视图或者模型进行任意部分的修改，同时引入子项，引起关联的变更。项目中的专业协同可以实现任何专业的变更，确保专业设计文件的协调一致和完整，保证实时的信息，减少了设计人员的错误率，避免了重复劳动，提高资源利用率的同时，也降低了成本。

4 结语

设计方法从二维发展到三维，从单纯几何发展到全信息模型集成，通过很多工种的项目转化，使得BIM技术的运用得到了广泛的推广，BIM模型的三维可视化、协同性等，已经基本确立了技术地位，相信在未来的应用中将得到更加广泛的运用前景。