彭江发

（中铁三局集团有限公司贵南项目部，贵州 黔南 558000）

随着城市化进程的不断加剧，城市交通问题日益严峻，地铁成为解决城市交通问题最有效的办法，因此近年来我国大规模推进各大城市的地铁项目。地铁工程作为城市的特大型交通体系化工程，投资成本大、建设周期长，影响深远，因此对建设质量有很高的要求。其中，地铁车站作为地铁网络中的结点和枢纽，是设计、施工与运营维护的重点，同时也是难点。建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）作为以信息化为基础的一种新型设计理念和技术，应用于城市地铁车站具有非常突出的优势和极高的应用价值。BIM技术的出现被誉为建筑行业的二次革命，是信息化在建筑行业应用的集中体现。该技术以三维模型为基础，集成了建筑什么周期中各阶段的全部信息，实现了整个项目进行中多专业、多技术参与方的综合协作[1]。

1 BIM技术的优势

首先，BIM技术具有可视化优势。相比于传统的CAD设计，BIM技术能够通过三维立体建模，提供直观的展现，具有非常显著的可视化优势。其次，BIM技术具有协调性优势。在BIM模型上实施相关修改，与修改相关的部分都会被明确表现出来，以提醒其他人员作出对应调整，避免存在设计失误。最后，BIM技术具有模拟性优势。运用BIM技术可以在三维模型中对节能、照明、疏散通道等实施模拟，从而更有效的发现问题，解决问题[2]。

2 BIM技术在国内外地铁中的应用

2.1 在国外地铁的应用

BIM技术最早出现在美国，并迅速在发达国家引起了较大的反响，当前在美国、英国、德国、芬兰、日本、韩国等国家应用较广，技术较为领先。2009年美国政府倡导在大型公共项目中应用BIM技术，政府的推动对于该技术的大范围使用起到了很大的作用，包括多为CAD、GIS、DMS等各种信息技术的都获得了长足进步，尤其是在建筑领域中得到了大范围的应用。BIM技术在建筑工程领域中最被学者和建筑界人士重视的就是其多专业、多技术的统筹管理能力；这样在工程进行的过程中，能够让相关参与方实现全方位协同工作。

BIM技术应用于国外地铁项目，主要集中在维护、改建和运营管理方面。比如在伦敦维多利亚站的改建升级中，在协同设计、施工运营中都大范围使用了BIM技术，并且取得了非常显著的效果。洛杉矶Westside地铁在线路延长工程中，沿途的七个地铁站，都是基于BIM技术为基础展开项目施工和运作的。此外，加拿大多伦多Spadina地铁在升级扩建的过程中，同样大范围使用了BIM技术，在技术协同方面发挥了非常重要的作用[3]。

2.2 在我国地铁的应用

我国在建筑工程领域中使用BIM技术相对较晚，但是从其进入我国建筑领域以后，其崛起速度极快，近几年在各大城市的各类建筑，包括商务建筑、住宅建筑、路桥工程的建设中，BIM技术的应用已经非常常见。

BIM技术应用于国内地铁项目，最早出现在香港；相关技术资料表明，香港的全部82座地铁车站，其中有BIM技术参与其中的超过20座，通过BIM技术建模，从而对车站实施能耗、采光、人流分析，此外还包括碰撞检测等。近年来，随着我国内地各大城市的地铁建设项目的大范围展开，BIM技术的应用也逐渐深入。在北京、上海、广州、深圳、武汉、天津等城市的地铁项目中，BIM技术都发挥了非常重要的作用[4]，BIM技术也受到了越来越广泛的关注。

3 BIM技术在城市地铁车站中的应用

地铁工程作为城市的特大型交通体系化工程，投资成本大、建设周期长，影响深远，而且对技术性、安全性、建设质量都有很高的要求，所在项目进展的过程中，往往需要多方协调，参与方至少包括政府部门、业主方、设计单位、监理单位、施工单位等，故在整个项目中沟通协调至关重要。BIM技术的出现，特别是强大的综合协同能力，对于解决地铁工程的复杂问题有巨大的帮助[5]。而且，BIM对于城市地铁车站的价值，体现在项目的各个阶段。

3.1 在招投标中的应用

可视化是BIM技术的突出特点之一，这个特点可以广泛应用于建筑的多领域。在地铁工程的招投标中，在BIM技术的支持下可以创建车站模型，并且按照相关要求对模型实施渲染，甚至还能够将其制作成动画，从而让车站的设计效果直观地体现出来，这样业主在招标的过程中可以非常清楚便捷地向投标企业展示项目的需求，解决传统招投标模式中招投标双方理解偏差的问题。同时，在制定工程预算的时候，也可以基于BIM技术展开工程成本分析，相比于传统的预算方法，其效率会有大幅提升，而且成本分析的手法更加直接，对更好地控制施工成本也有很大的帮助。同样，这对于投标方来说也有利于报价分析。

3.2 在地铁车站项目前期规划的应用

BIM技术本身就是信息化技术高速发展的产物，故该技术与其他信息化技术有很好的共同性。BIM软件可以与多种软件无缝对接，比如与GIS（地理信息系统）系统对接，可以非常便捷地了解地铁车站相关地理信息，与市政地下管线管网系统对接，能够对地铁车站周围的管线布置状况有清晰的了解，这些信息都是地铁车站在前期规划中非常重要的信息。BIM技术对保证地铁项目的可行性和合理性，提高城市地下空间规划的科学性，有效控制地铁车站的建设成本，都有非常重要的意义。

3.3 在地铁车站设计中的应用

对于整个地铁系统来说，地铁车站有着至关重要的地位。一方面，地铁车站是整个网络的中枢，是乘客汇集和疏散的结点；另一方面，地铁车站在整个网络中承担着管理职能，是整个网络有效运转的基础，所以保证地铁车站设计的科学性和合理性非常重要。而地铁车站的设计，包括了很多方面的专业性思维，包括建筑、结构、水电、供暖等，所以设计过程中需要各方面专业人士协同运作。而BIM技术则为地铁车站设计提供了一个非常有效的协同平台。在这个平台上，各专业的设计人员能够有效沟通，信息和资源共享；设计过程中的变化、影响都可以通过BIM平台反映出来，使各方沟通建立在统一基准上，保证设计的一致性[6]。

传统的地铁车站设计，在设计前期首先需要预测客流然后以此为基础展开选址设计、规模设计、这种设计方式采用的数据都是静态的，因此往往与实际有诸多偏差。而BIM技术则可以利用其模拟性的优势，对站内客流实施动态模拟，然后对客流量实施调整，从而得出客流量的动态变化，这样的数据用来作为选址、规模、入口设计，既能够有效避免资源浪费，又能够杜绝拥堵。另外，在车站管线设计的过程中，传统设计方法中很容易出现不合理布局，在施工过程中才能表现出来，进而造成设计变更，甚至需要返工。而利用BIM技术中的碰撞检测，在设计过程中就能够发现各种管线之间的矛盾，从而提前予以改善，对设计实施优化，对成本控制也非常有帮助。而且，设计过程中的碰撞检测，不仅发现与管线间的矛盾，还能够用以发现土建工程与管线设计中的矛盾，以及土建工程中不同专业之间的矛盾。所以对车站的整体设计水平有极大的提升作用。

而且，在BIM技术的支持下，还能够将BIM模型，导入其他分析软件，从而对设计展开更专业的分析。比如，通过Robot软件，能够对设计的结构受力展开专业分析，从而为设计师提供相关数据便于改善和优化；也可以通过Ecotect软件，来对设计的采光、照明展开分析，从而为光源的位置、级别设计提供有效参考。

3.4 在地铁车站施工中的应用

在地铁车站施工过程中，可以借助BIM技术展开4D模拟施工，在三维空间模型的基础上增加时间维度。这样既可以用于施工工期管理，确保施工按计划进展，而且基于该4D模型，又可以对施工方案展开模拟，了解施工过程中可能出现的各种突发状况，分析施工方案中是否存在疏漏和不到位之处。比如施工顺序是否合理，施工设备性能是否满足要求，施工人员数量是否足够，这样能够最大程度上保证施工效率，避免施工资源浪费。另外，利用4D模型，还能够对建筑材料用量展开分析，从而帮助施工单位做好建筑材料的用量管理，进场时间管理，提升施工管理水平[7-9]。

另外，在地铁车站施工过程中可能会对周边建筑造成一定的影响，而利用BIM技术，可以非常直观地显示地铁建设对周边建筑的影响程度，从而提前做好必要的加固和防范措施。

3.5 在地铁车站运营维护中的应用

在地铁车站投入使用以后，BIM技术依然可以在运营维护过程中发挥很大的作用。通过BIM信息模型，管理者可以非常便捷的查询、调用和修改相关信息，并且模型的信息可以同步更新。运用这些信息，既可以实施应急措施模拟，又可以进行动态监控，提高车站的运营管理效率，规避运营风险。

4 结束语

综上所述，BIM技术在城市地铁车站中有非常广泛的应用，对于车站的招投标、设计、前期规划、施工以及运营维护都有非常重要的作用。相关人员应对BIM技术予以高度重视，并推动该技术应用于地铁车站全生命周期，以使地铁车站发挥更大的价值。