红岛高铁站房BIM综合应用

(中国中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院，济南 250022)

1 工程概况

1.1 项目简介

济青高铁工程红岛站位于山东省青岛市红岛经济区河套街道，济南—青岛高铁线路新建10台20线，红岛高铁站房70 000m2，包括站房综合楼、旅客活动平台、高架候车层、站台柱雨棚等，BIM技术的应用贯穿项目的全生命周期。整体效果及模型效果如图1、图2所示。

图1 项目整体

1.2 工程特点和难点

本项目是一个新建高铁站房工程，其建筑规模较大约70 000m2，在项目开始阶段所涉及的图纸版本较多，使得施工配合难度较大。为满足高铁站房的运营需要，其背后是由庞大而复杂的各个专业系统作为支撑的，这样的多专业多系统使得在现场实际施工过程中，由于交叉工序多与存在的安全隐患多而增大了现场施工管理难度。

2 BIM组织与应用环境

2.1 BIM应用目标

BIM技术应用贯穿本项目全生命周期，从可行性研究阶段到方案设计、初步设计、施工图设计的设计阶段再到施工进度模拟、工程量统计、现场管控的施工阶段最后到物业管理、虚拟仿真、设施维护的运营阶段。BIM应用点如图3所示。

图2 BIM整体模型

图3 BIM应用点整理

图4 团队架构图

2.2 实施方案

在本项目的准备阶段，制定符合本项目实施的各类标准文件，根据标准文件进行设计模型的创建，在创建设计模型的过程中核查图纸中存在的问题并进行修正，随着模型与图纸的不断完善和现场工作的开展模型进入到施工阶段，与算量部门进行算量、计价得出物资材料计划指导现场材料管理来避免浪费节约成本，同时对复杂节点和工序提前进行模拟来合理的控制工期避免发生安全事故，现场施工完成交付使用模型也随着进入到运维阶段，对车站各种设备进行模拟辅助日常维护，提高站房的智能管理。

2.3 团队组织

为保证BIM技术在红岛项目全生命周期的落地应用，我司选任项目经理作为本项目BIM总负责人，同时选任专业人员组成BIM实施小组。本项目团队架构如图4所示。

2.4 应用措施

为保证BIM技术在本项目全生命周期中有条不紊的应用，公司制定了4个标准化以进行监督和指导。

1)流程标准化：建立企业建模标准、管理流程标准，建立基于BIM技术的管理标准，建立基于模型的项目管控标准。

图5 软件组合方案

2)信息一体标准化：确定企业信息交流标准，保证各参与方信息的一致性、有效性，建立健全企业数据库

3)BIM技术应用标准化：确定BIM应用各阶段贡献百分比，通过应用BIM技术降低设计错误率，提高设计合理性。通过BIM应用在招投标阶段，节省时间40%，成本核算数据精确度控制在1%以内。

4)业务智能化：实现项目管理数据流转自动化，项目管理模式化。

2.5 软硬件环境等

本项目主要使用软件如图5所示：

本项目中硬件配置如表1所示：

表1 硬件配置

3 BIM应用

3.1 BIM建模

本项目使用Revit软件对机电、土建、精装修、景观、幕墙等专业进行建模，钢结构部分使用专业的TEKLA软件进行建模，将全部模型整合到轻量化软件中分析可能存在的实际问题并提出解决方案，模型不存在问题之后将模型导入到ITWO软件中完成算量计价，最后使用模型在5D平台中进行施工模拟划分施工区域以指导现场施工。本项目BIM技术应用从设计到施工都参与其中，将现实中可能遇到的问题在模型中解决做到模型与现场一致。

3.2 BIM应用情况

(1)出具设计校核报告进行设计检测通过净空分析优化空间使用完善设计方案。

(2)利用GIS技术做整体规划辅助设计方案确立，如图6所示。

图6 GIS模型

(3)利用BIM技术进行车流和人流的疏散模拟，如图7、图8所示。

(4)辅助复杂节点设计，如图9所示。

(5)参数化设计出图，如图10所示。

图7 车流模拟 图8 疏散模拟

图9 节点模型

图10 BIM绘制施工图

(6)对设计模型进行整合、修正、拆分以满足施工阶段需要，模型满足算量计价之后对现场施工进行管理，生成现场工程数据合理分配现场的工人、材料、机械，并对现场复杂节点三维交底。

(7)利用视频实时监控功能结合系统BIM模型。实现对现场安全用电、安全用水、现场交通疏散以及主体施工过程中的安全危险源的有效控制，借助BIM技术实现安全管理可视化，提前进行危险源识别，建立安全管控分级制，建立安全防护模型，安全投入一目了然。

(8)管线设备的可视化的应用可以在施工过程中，清晰直观的表示机电设备的设备安装进度，安装的过程质量信息，建立虚拟数字化资产，用于后期交付，在交付的过程中，即可以通过属性查询到安装过程信息，也可以输入产品数据，依据模型进行可视化的竣工模型管理。

4 应用效果

在本项目中通过BIM技术的应用，我司在设计阶段校核设计图纸，发现并解决图纸中存在的问题缩短设计周期提高设计方案的可行性，在施工阶段运用BIM算量与传统算量进行对比得出成本控制点，通过对物资模拟分析现场物资需求对现场人、材、机进行合理地分配减少浪费和避免窝工，通过对复杂节点，重难点的分析提出解决方案避免返工节约工期，提前发现现场危险源制定安全防护方案避免现场发生安全事故。BIM技术可充分发挥项目可视化的优势，在发生事故的第一时间得出应急方案，将损失降到最小。

5 总结

5.1 创新点

(1)引入设计、施工平台：引入设计协同平台解决图纸版本问题，引入施工协同平台解决进度管理和施工难点问题。

(2)多模型软件方案：采用OPEN BIM 的解决方案，依靠一款主要软件平台，专业软件平台辅助的解决方案。

(3)二次开发：对于三维定位的难题，引入二次开发技术，满足需求，批量处理，提高效率

(4)介入流程及标准：完善多单位多专业配合方式。

(5)自主开发轨道交通构件库平台，对于模型构件信息管理提供标准化解决方案。

5.2 经验教训

一套完整的流程体系是BIM应用落地的根本保障，通过完整的操作流程规范不同人员的行为，以实现BIM技术实用化在不同阶段做出贡献，通过BIM信息的共享来实现不同使用方的利益最大化，BIM作为一个新发展的事物想要做到标准化，发挥其最大的价值还需要向更精更细化的方向发展。