BIM技术应用下城市轨道交通建设管理效率分析

2021-05-27朱珂玮

科技经济导刊 2021年13期

朱珂玮

（江苏省无锡交通高等职业技术学校，江苏无锡 214000)

随着建筑行业的进步与发展，社会对于城市轨道交通的建设标准要求也越来越高。BIM技术的出现，为我国建筑行业改革提供了新的技术支持。在该技术的应用下，城市轨道交通建设项目中的传统管理模式基本被淘汰，实现了由CAD图纸向BIM技术的合理转变，有效促进了该项目各个管理环节的协同化、可视化和统一化，对该项目管理效率的提升具有重要意义。

1.城市轨道交通建设管理现状

首先，参与城市轨道交通建设项目的各方工作衔接不合理，致使城市轨道交通的功能、造价成本、建设工程的进度管控等方面可能出现较大误差，严重影响了工程项目的推进；其次，由于城市轨道交通项目的特殊性，一般来说其建设周期比较长，且需要交接的部门单位较多，程序复杂，这为工程项目的数据管理工作带来了极大的困难，导致城市轨道交通建设项目数据的完整性较差，且存在数据共享不及时的情况，严重影响该项目建设管理的精细度；此外，传统的CAD图纸主要是2维平面化图纸，对于相关人员的专业性要求较高，一旦出现图纸方面的理解误差，会严重影响到项目的顺利运行，降低管理工作的质量。BIM技术的出现，为建设单位提供了全新管理模式和理念，使得项目管理的全过程实现项目的可视化、信息的共享化，从而为管理的效率提升提供了技术支撑。

2.基于BIM技术提升城市轨道交通建设管理效率的探索

图1 基于BIM数据的信息平台

在BIM技术的应用下，可以在传统CAD设计图纸的规范性的基础上，实现图纸从二维平面设计到多维模型设计的转换，人们不仅可以通过图纸观察到建筑物的外部造型，还能够更加深入地看到建筑物的内部构造，并对其中每个功能区的使用场景进行观测，让建设项目更加直观化，进而有效避免在建设过程中可能出现的一些冲突，有利于对参建各方的进一步协调管理，促进工作效率的提升（见图1）。

2.1 设计阶段

BIM技术是一种多维模拟技术，在城市轨道交通建设管理中应用该技术，可以将城市轨道交通项目的建设情况以3D模型的形式进行实景模拟，并让设计人员在这一模型的基础上进一步展开优化，实现设计的可视化。通过模型，设计人员能够看到城市轨道建设的内部构造，并能够通过数据分析观察其寿命周期，可以有效避免由于专业不同而导致的管理冲突，实现最优设计。

一般来说，城市轨道交通建设项目的设计阶段管理主要涵盖项目决策、方案设计以及施工图设计三个部分。在项目决策过程中应用BIM技术，可以对项目的建设环境、标准以及各项指标进行科学的数据分析和处理，以客观的场地评价为决策提供有效依据；在方案设计过程中运用BIM技术，设计人员可以针对项目建设迅速展开多种模型方案设计，再从中选出最优方案，能够有效缩短项目方案的审批周期。在施工图设计过程中应用BIM技术，可以利用多维模型的构建展开碰撞检验，对工程实施过程中可能存在的碰撞点进行具体分析和标注，并予以及时的优化修改，能够在保证设计效率的同时，有效提升工作的准确性。

2.2 造价阶段

造价分析是城市轨道交通建设项目的重要施工准备，这一阶段的管理会对后续的施工以及运营管理产生重要影响。在这一阶段中运用BIM技术，可以把设计阶段确认的城市轨道交通建设模型直接转化为相应的造价计算工程量，为设计师和造价分析人员的之间搭建一个更加直观的沟通平台，对提升造价计算的准确性具有重要意义。

首先，在施工图设计完成后，相比较传统的人工计算和统计，利用BIM技术可以有效缩短计算周期，提升造价统计计算工作的效率。其次，BIM技术的直观可视化模型可以将造价人员和设计人员进行密切联系，有效缩短二者之间进行对接的时间，造价人员可以通过BIM技术反馈计算数据，进一步增强成本控制。此外，在传统的造价工作中，由于城市轨道交通建设项目参与单位众多，给人工数据统计以及工作对接造成很大的障碍，加之造价周期一般较长，导致数据准确性较差，且工作难以有效连贯起来。而在BIM技术的应用下，能够以统一的信息模型提供准确的实时造价数据，有效增强造价数据的统一性和工作的连贯性，避免工程结算矛盾，实现结算周期的缩短。

2.3 施工管理阶段

施工管理阶段是整个建设项目中周期最长、涉及工作最为复杂的一个环节，涵盖质量控制、安全防控、进度管控等多项工作。在城市轨道交通建设项目的施工管理阶段，BIM技术主要应用于工程量计算、土建结构深化设计、管线综合深化设计、关键工艺展示、虚拟施工等工作之中，能够大大缩减人工工作量，进而实现管理效率的提升。

首先，在BIM多维模型的基础上，可以根据施工方案展开现场施工模拟，以可视化的虚拟施工视频对施工过程中可能存在的问题和风险进行提前评估并进一步优化方案设计，降低后期的施工风险，能够有效降低返工概率，加强施工过程的管控效率。此外，BIM技术的自动算量、可视化、可模拟性等特点为城市轨道交通建设施工过程提供了很多的便利。利用BIM技术的自动算量功能，可以对建设项目进行快速算量，减少人工计算量，进而提升工作效率；此外，其多维建模功能的应用可以实现技术方案的动态可视化模拟，同时可以添加时间维度，对整个建设项目的施工过程进行动态模拟，及时发展施工中的重难点部分。这种可视化、模型化的动态模拟对于相关人员的专业性要求较低，有利于帮助相关人员准确掌握施工方案内容。

2.4 运营阶段

BIM技术在城市轨道交通的运营阶段也有重要应用，对运营过程中的维修、能耗、安防等方面的管理具有重要意义。在BIM技术的应用下，首先，能够有效改善传统运营管理中由于接口较多对信息共享造成的一定阻碍的情况。主要在于BIM技术能够为管理人员提供具备良好延续性和共享性的数据模型，使得各方人员能够实时对运营相关数据进行准确掌握，避免“信息孤岛”情况的产生。其次，BIM技术可以对城市轨道交通工具的运行情况、维修记录、收入效益、客流量等数据信息进行有效整合，并据此展开实时的运营成本分析，为行车计划的调整提供可靠的数据依据。同时，通过BIM模型的不断完善，管理人员能够据此对城市轨道交通工具展开定期检修和能耗诊断，保障运行安全性。此外，利用BIM技术可以进行紧急疏散模拟，通过科学的模型设计科学计算在遇到安全情况时的人员疏散时间及最优路线，为后续的安防管理提供重要依据。

3.BIM应用案例

以上海市地铁12号线的建设为例，在建设中主要应用以欧特克为基础的BIM软件，利用其数字化技术为贯穿12号线整个建设项目全生命周期的BIM应用信息管理平台提供了完整性、真实度、覆盖度较高的信息库。在此信息库中，涵盖了12号线建筑物构件的全面方面的信息，如几何、专业属性、建设状态等，此外，其对于非构件信息也进行了全面覆盖，如空间信息、运动轨迹等，有效提升了本次轨道交通建设工程的信息集成化程度。在12号线的建设过程中，在Autodesk Revit软件的应用下，将所有的 BIM常用软件进行了有效集合，进一步拓展了信息传递的数量以及人物跨度，并提升了信息质量，极大地提升了工作效率。此外，上海市地铁12号线项目组还对12号线的设计造价工作、建设工作、后期运营等方面进行了充分的BIM方案研讨，并基于Autodesk Revit软件下展开了软件的二次开发，为12号线建设过程中的各个环节进行BIM运行维护技术支持，充分发挥了上海市对铁12号线建设中BIM技术的作用。