高洪祥 魏永青 刘文桐

摘 要：现阶段，我国的轨道交通正在高速发展，但地铁工程建设费用高、投资量较大，另外工程建设专业性和综合性都很强，所以在实际的设计施工环节中存在不小的难度。而新信息技术的问世为地铁建设提供了新思路。该作笔者在剖析BIM技术在国内外地铁工程中应用现状的前提下，进一步对未来此项技术在国内地铁工程中的前景进行了研究。

关键词：BIM技术；地铁工程；研究与分析

众所周知，投资巨大、施工工期长、涉及内容广泛、数据信息处理量大等是地铁工程项目的主要特征，不管是设计、施工或者运行管理均存在着人力资源紧张的情况，很可能出现工期拖后、施工质量差、安全隐患频发等一系列问题。因此，怎样更有效地在确保工期、安全、质量的基础上，进一步提高“效率”成为了当前亟待解决的问题。BIM技术的问世为这些难题的解决带来了新的希望和思路。

一、BIM技术的基本内涵与具体运用

（一）BIM技术的主要内涵研究

按照国外BIM标准对BIM技术进行定义，其主要是构造、管控设备物理和功能特征的数字化表达过程。BIM作为有关设备共享的知识资源，给设备全生命周期的决策制定提供了有效的数据支撑。尽管各组织对BIM技术有着多种多样的定义，但是总体而言，BIM技术基本上包含以下核心观念：

首先，BIM是建筑物物理与功能特征的数字化表达，其可以有几何、空间、量等各类物理信息，也可以有能耗数据、设施使用说明等一系列功能性信息。其中，几何信息可直接用于可视化，以便提高交流协调的有效性，除此之外，上述各项数据绝非独立，而是和构件有关，是一个多维度的、富含设施信息的关联数据库。其次，BIM当中包括的信息是由概念到拆除的全生命周期中一切决策提供可靠信息，能够在各类专业、利益关联方间实现数据的传输和共享。与此同时，其还可以在复杂的环境之中保持数据共享和持续更新，也就是在各类工程信息间构建起实时的、统一化的联系，对平台当中信息的改动均能够在关联处得以体现，从而令业主、设计方、施工企业等关联方都可以更加清晰地掌握工程的进展情况。

（二）BIM技术在国内外地铁工程项目中的运用

首先，西方发达国家的城市轨道交通建设早已陷入了沉寂期，BIM技术的运用主要在改扩建、运营维护等方面得以体现。比如说，英国伦敦耗费7亿英镑展开了维多利亚站的升级改造项目，当中借助BIM技术完成了协同设计以及施工控制，从而令业主、设计、施工、供应商等关联方能够高效协作；又比如，加拿大首都多伦多某地铁扩建项目中参建方基于 Bentley Project Wise展开了3D协同设计。

其次，进入到本世纪以来，中国已经成为全球城市轨道交通发展最快的国度之一。BIM技术在国内城市轨道交通行业中的运用仍旧处在初期阶段，领域内缺少广泛地运用，现今主要处在研发时期，较为集中的应用则是在设计过程中。在我国港台地区，BIM技术的运用远远领先于大陆地区。目前，香港地区的地铁站当中，已经实现了二十多座BIM建模，有些已经展开了譬如能耗、烟雾、可视化碰撞等更深层次的研究应用，并且获得了不错的社会经济效果。像我国的台北地区，捷运万大线项目中全面启用了BIM技术，特别是在设计检验和细节设计、施工检讨和进度检测、设备资料管理和防灾动线检讨等几个方面。反观大陆地区，不少业主、施工单位特别是北京、上海、南京等城市的轨道交通建设过程中，越来越注重BIM技术的运用。例如，上海地铁11号线石龙路站的风水电安装工程选取了BIM碰撞检测技术，借助数字化、可视化的信息来仿真模拟设施的真实状况，并通过碰撞检测技术进一步对施工方案进行了优化。

二、BIM技术在地铁工程中的运用设想

（1）模拟优化。

BIM的最大优势便为可视化，在设计时期就能够直观地发现建成之后的效果；另外，BIM具备参数化特征，这就令模型能够直接用来进行计算与研究。在地铁工程项目中，我们不妨借助各种BIM技术对采光、空气循环、能耗、人流疏散模拟等在设计初期阶段对实际的运营状况进行仿真模拟，从而尽早发现设计环节中存在的问题，提高设计水平和后续的运行能力。

（2）施工模拟。

BIM技术能够直接导入进度计划，动态显示模型进度，及早对施工现场进行布置，材料储存、设备出场路线、复杂节点的装配等环节展开模拟。在虚拟现实的情况下，借助对整个施工环节的还原仿真，令工程参与者对工程项目有一个更加直观的了解。那些较为复杂的施工部分，也可根据具体的施工方针在计算机中进行模拟操作，进而达到施工方案優化的效果。

（3）冲突检验。

BIM技术具备极强的冲突检测效用，这在很大程度上有助于进度浪费现象的减少。一系列专业冲突浪费了大量进度，不少废弃项目在返工过程中也导致了人工、材料等的耗费。地铁项目涉及范围较广，且具有空间狭窄、管线复杂、碰撞性强烈的问题。尤其是现阶段三边工程较多的情况下，专业冲突极为常见，自然引起的返工情况也十分普遍。在此前提下，借助BIM系统可以对设计进行及时跟踪，并在第一时间找到问题所在，为问题的解决、施工进度及效益水平提供有力保障。

（4）投资控制。

地铁工程的计量在全过程造价管理当中，除了具有工作量较大的特点，同时也具有计算难度大的问题，要想在全周期实现持续统计、拆分以及分类汇总各阶段、施工段的工程量更是不太容易，滞后的手工演算手段早已无法满足精细化造价管理的基本需求。基于BIM技术的造价控制，能够准确计算出项目的工程量，并且反映出更加精确的投资资料，目的是尽可能降低造价控制方面的缺陷。此外，可以借助废弃工程项目，来减少变更与签证，进一步降低造价成本。

（5）沟通协同平台。

在BIM模型当中含有巨大的数据量，同时又具备可视化优势，其能够作为工程各参与者最好的沟通平台。此外，可视化能够增强沟通效率，信息的一致性也能够防止工程项目各参与者、相关部门之间的信息孤岛问题，及时有效地进行信息传输，进而提升决策有效性和质量。地铁工程项目的各项业务控制平台若可以和BIM技术完美契合，则新的工程项目控制平台工作有效性将会大大提高。

三、结语

综上所述，本文主要对现阶段BIM技术在地铁工程当中的具体应用问题进行了较为深入、全面的研究。当前，我国的BIM标准仍然处于编制过程中，不同软件间的数据打通依旧存在较大难度，BIM技术的应用模式尚未成熟。但这并不会阻碍BIM成为下一阶段建筑行业最受关注的信息技术，BIM技术在不久的将来定能有更加广阔的应用前景。

参考文献：

[1]李多贵.BIM在地铁工程的应用初探[J].聚焦信息化，2013（10）.

[2]邢民，苏米亚.BIM在地铁车站工程中的应用价值与障碍分析[J].工程经济，2016（1）.