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摘要：城市轨道交通工程有着巨大的投资规模，较为复杂的周边环境，紧迫的建设工期，众多的专业系统，繁重的工程组织实施工作，技术难度高，专业涉及多等困难，为了保障工程质量，如期完工，提高经济效益，需要将BIM技术引入地铁建筑的建设中，有效发挥其重要作用。本文概述了BIM技术的内涵及运用的概况，重点分析了BIM技术在地铁建筑建造中的具体应用，为促进BIM在地铁建筑中更深入广泛的应用提供参考。
关键词：地铁建筑;建造;BIM技术
在现代化城市快速发展的背景下，开发和利用城市的地下空间成为一个重要的方向，以地铁建筑为例，当前我国有众多城市在建造地铁，利用地下空间，能够有效缓和城市的交通矛盾，有助于改善居民的生活质量，开拓新的领域。地下轨道交通因其建筑位置的特殊性，有着较大的建造难度，一方面建设的轨道交通项目多在较为繁华的地带，其附近有着众多的地上建筑，再加上为了节省地面以上土地，导致施工场地狭小，交通繁忙，使用机械受;另一方面地下建筑往往有着较大的工程量，各类地下管线复杂，设计的难度比较大等，使得地下建筑的技术问题、施工问题、建设的效率问题等受到了越来越多的关注。传统建筑工程基于二维图纸的表现形式、管理方式，已经不能满足地铁建设管理的需求。因此，引入先进的BIM这一建造管理新技术，是减少成本，降低施工难度，提高效率的重要方向。
一、BIM技术的概述
（一）BIM的内涵
建筑信息模型（BIM）是建筑设计、施工、管理的一种创新性方法。在20世纪70年代产生了BIM思想，之后Charles Eastman与Jerry Laiserin 对这一概念进行了界定。在2002年工程建设行业中，BIM正式作为一个专业术语被提及。BIM利用数字技术，构建一座虚拟的建筑，其会提供一个完整的、单一的、有逻辑的信息库。在这其中，信息的内涵不单是视觉信息（几何形状描述的），还有着大量的非几何信息，比如材料的传热系数、采购信息、材料的耐火等级、构建的传热系数等[1]。也就是利用数字信息，对建筑物的真实信息进行仿真模拟，且使建筑工程人员不再局限于传统的二维施工图，可利用BIM技术进行三维空间形态的表达，从而使建筑形态的表达能力、实施能力得到大大的拓展。BIM技术模型从深层次来看，更像一个数据库，其对建筑各阶段的数据信息进行了记录，比如，建筑构件的数量、几何物理性能、时间等。利用BIM技术，可以在整个項目的生命周期中，贯穿这些数据，对建造项目和后期的运营发挥着重要的作用。
（二）BIM技术的在地铁建筑中的应用状况
我国建筑工程行业，在实际项目中应用BIM技术是从2003年开始的。随着发展，BIM技术得到了越来越广泛的应用，我国BIM技术的业主、设计、施工企业已经有了一定的数量，且受到更多工程项目的青睐，逐渐变为建筑业的新宠。从地铁工程中运用BIM技术来看，香港地铁车站中，已经有二十多座完成了BIM建模，一些已经在利用BIM实现了能耗、采光、烟雾、可视化碰撞检测、人流等 更深层的应用，并获得了较好的社会和经济效果。当前，国内的北京、深圳等城市的地铁，也有多座在建或已经建成的站点，运用了BIM技术进行了建造，从整体来看，BIM的应用还多处在3D建模、可视化碰撞检测、施工模拟中，还需要进一步加深BIM技术的应用[2]。
二、在地铁建筑建造中BIM技术具体的应用分析
（一）地铁建筑工程实例
地铁工程有着繁重的建设任务，复杂的建设条件，较为严格的工程要求，需要多专业融合，而图纸间割裂的信息，会藏身“错漏碰缺”的情况。香港学者研究指出，每10m2 建筑面积的图纸，可能就会有一个错误。另外，施工进度计划用横道图、网络图表示，也难以准确表达出工程场地间动态关系、工程实体、人工材料设备等资源，从而降低风险管理的有效性。以北京某地铁建设中，应用BIM为例。该地铁站由两层组成，即站台、站厅，出入口有4个，其中2个出入口经地下通道连接地铁站。因工期紧，业主运用平行发包方式，参建单位数十家， 另外，该地带比较繁华，东侧与一所小学紧邻，南北侧均有高层居民楼，东侧是商场，施工场地比较狭小，建造初期因有部分进行拆迁，只有一条道路出入。这对施工技术、管理质量有着更高的要求。另外，因工期很紧张，业主要求施工当中不能有过大或较多的变更。对此，业主提出在设计阶段就开始运用BIM技术，这样能够使决策的准确度得到有效的提高，减少变更，利用BIM模型对施工进行指导。地铁站点工程基于BIM技术，建立专业模型，对工程实施碰撞检查，虚拟仿真整体工程，且进行4D施工模拟。
（二）碰撞检查
工程模型的建立，能够对各专业的空间分布、交叉关系进行真实的反映，利用软件对碰撞点位置进行自动捕捉。依据甲方提供的二维图纸，借助BIM技术进行三维模型的搭建，模型中各个专业，比如建筑、水暖电、结构等。在该工程模型构建中，运用的是Revit软件。碰撞检查主要检测三个层面，第一层面土建模型内的不合理碰撞，也就是土建布局的不合理;第二层面为管线与土建的碰撞;第三层面为管线间的碰撞，也就是电气、暖通设备、水布局的不合理。在设计阶段，运用的是Revit软件进行碰撞检查，自动检测管线模型，再由工程师挑选有必要调整的部分，形成报告。经过多轮的处理，将大大降低施工中的设计变更情况[3]。
（三）施工模拟
通过4D施工模拟，可以对施工过程、进度安排进行反映，也就是利用三维形式，对项目各时间点的状态进行表示。在早期的设计中，4D施工模拟能够发现施工当中会出现的一些问题，经提前解决，能为以后的施工奠定较好的基础。对施工进行模拟的视频，在施工当中能够指导施工的可行性，从而可为项目提供人员和科学的施工方案，优化配置材料，最大限度内合理使用资源。
（四）应用BIM的价值
由于该地铁站有着复杂的建筑结构，密集的设备管线，运用BIM技术能够对碰撞点进行更好地检测，共计有875处。经过经验丰富的施工组长筛查之后，在施工前对影响比较大的297处设计图纸问题进行了修改了，避免了在施工当中出现这些错误的设计，从而减少了大量变更在施工中的出现。运用BIM技术开展4D施工模拟，对传统项目管理的模式、施工的方式进行了打破，经施工模拟，能够对建筑地铁的过程中所需要的材料进行更为准确的计算，这样能够避免大量的施工材料堆放于施工现场。在实施项目的过程中，现场只将两天的材料预留出来，相比与常规施工方式，大大减少了堆放，解决了施工狭小、运输紧张等问题。 通过施工模拟视频，能够指导复杂位置的施工人员，使工作人员更快地掌握施工的要点，不仅提高了工作的效率，还能增强工程的质量。完成该工程之后，对数据进行统计显示，与常规设计相比，项目完成的目标减少了大概85%的设计变更，缩短大概一个月的工期，证明了在地铁建筑建造中BIM技术应用的价值[4]。
结束语：
在我国地铁建造建造中，BIM的应用的层次还比较浅，但是从整体上来看，给项目带来了一定的收益。其不仅能够缩短工期，提高地铁工程的建设质量，还对传统的项目管理方式进行了突破，使大部分设计错误能够于施工前得到修改，避免施工阶段大量的变更。当前，我国地铁建筑中应用BIM还处于起步阶段，还需要不断地进行探索和研究，这样才能在建设地铁的过程中，更好地发挥出BIM的价值。
参考文献
[1]赖永金，赵武阳，李智超，等.BIM技术在地铁建设工程的应用研究[J].四川水泥，2019（8）：1-1.
[2]吴福居，林金华.BIM技术在地铁车站施工信息化中应用研究[J].公路，2019，64（1）：193-196.
[3]张玉龙.基于BIM技术的地铁土建施工进度管理应用研究[J].中国房地产业，2019，（33）：178-178.
[4]张鹏.BIM技术在地铁车站土建施工中的应用探讨[J].建筑技术开发，2020，v.47;No.428（2）：38-40.
关键词：地铁建筑;建造;BIM技术
在现代化城市快速发展的背景下，开发和利用城市的地下空间成为一个重要的方向，以地铁建筑为例，当前我国有众多城市在建造地铁，利用地下空间，能够有效缓和城市的交通矛盾，有助于改善居民的生活质量，开拓新的领域。地下轨道交通因其建筑位置的特殊性，有着较大的建造难度，一方面建设的轨道交通项目多在较为繁华的地带，其附近有着众多的地上建筑，再加上为了节省地面以上土地，导致施工场地狭小，交通繁忙，使用机械受;另一方面地下建筑往往有着较大的工程量，各类地下管线复杂，设计的难度比较大等，使得地下建筑的技术问题、施工问题、建设的效率问题等受到了越来越多的关注。传统建筑工程基于二维图纸的表现形式、管理方式，已经不能满足地铁建设管理的需求。因此，引入先进的BIM这一建造管理新技术，是减少成本，降低施工难度，提高效率的重要方向。
一、BIM技术的概述
（一）BIM的内涵
建筑信息模型（BIM）是建筑设计、施工、管理的一种创新性方法。在20世纪70年代产生了BIM思想，之后Charles Eastman与Jerry Laiserin 对这一概念进行了界定。在2002年工程建设行业中，BIM正式作为一个专业术语被提及。BIM利用数字技术，构建一座虚拟的建筑，其会提供一个完整的、单一的、有逻辑的信息库。在这其中，信息的内涵不单是视觉信息（几何形状描述的），还有着大量的非几何信息，比如材料的传热系数、采购信息、材料的耐火等级、构建的传热系数等[1]。也就是利用数字信息，对建筑物的真实信息进行仿真模拟，且使建筑工程人员不再局限于传统的二维施工图，可利用BIM技术进行三维空间形态的表达，从而使建筑形态的表达能力、实施能力得到大大的拓展。BIM技术模型从深层次来看，更像一个数据库，其对建筑各阶段的数据信息进行了记录，比如，建筑构件的数量、几何物理性能、时间等。利用BIM技术，可以在整个項目的生命周期中，贯穿这些数据，对建造项目和后期的运营发挥着重要的作用。
（二）BIM技术的在地铁建筑中的应用状况
我国建筑工程行业，在实际项目中应用BIM技术是从2003年开始的。随着发展，BIM技术得到了越来越广泛的应用，我国BIM技术的业主、设计、施工企业已经有了一定的数量，且受到更多工程项目的青睐，逐渐变为建筑业的新宠。从地铁工程中运用BIM技术来看，香港地铁车站中，已经有二十多座完成了BIM建模，一些已经在利用BIM实现了能耗、采光、烟雾、可视化碰撞检测、人流等 更深层的应用，并获得了较好的社会和经济效果。当前，国内的北京、深圳等城市的地铁，也有多座在建或已经建成的站点，运用了BIM技术进行了建造，从整体来看，BIM的应用还多处在3D建模、可视化碰撞检测、施工模拟中，还需要进一步加深BIM技术的应用[2]。
二、在地铁建筑建造中BIM技术具体的应用分析
（一）地铁建筑工程实例
地铁工程有着繁重的建设任务，复杂的建设条件，较为严格的工程要求，需要多专业融合，而图纸间割裂的信息，会藏身“错漏碰缺”的情况。香港学者研究指出，每10m2 建筑面积的图纸，可能就会有一个错误。另外，施工进度计划用横道图、网络图表示，也难以准确表达出工程场地间动态关系、工程实体、人工材料设备等资源，从而降低风险管理的有效性。以北京某地铁建设中，应用BIM为例。该地铁站由两层组成，即站台、站厅，出入口有4个，其中2个出入口经地下通道连接地铁站。因工期紧，业主运用平行发包方式，参建单位数十家， 另外，该地带比较繁华，东侧与一所小学紧邻，南北侧均有高层居民楼，东侧是商场，施工场地比较狭小，建造初期因有部分进行拆迁，只有一条道路出入。这对施工技术、管理质量有着更高的要求。另外，因工期很紧张，业主要求施工当中不能有过大或较多的变更。对此，业主提出在设计阶段就开始运用BIM技术，这样能够使决策的准确度得到有效的提高，减少变更，利用BIM模型对施工进行指导。地铁站点工程基于BIM技术，建立专业模型，对工程实施碰撞检查，虚拟仿真整体工程，且进行4D施工模拟。
（二）碰撞检查
工程模型的建立，能够对各专业的空间分布、交叉关系进行真实的反映，利用软件对碰撞点位置进行自动捕捉。依据甲方提供的二维图纸，借助BIM技术进行三维模型的搭建，模型中各个专业，比如建筑、水暖电、结构等。在该工程模型构建中，运用的是Revit软件。碰撞检查主要检测三个层面，第一层面土建模型内的不合理碰撞，也就是土建布局的不合理;第二层面为管线与土建的碰撞;第三层面为管线间的碰撞，也就是电气、暖通设备、水布局的不合理。在设计阶段，运用的是Revit软件进行碰撞检查，自动检测管线模型，再由工程师挑选有必要调整的部分，形成报告。经过多轮的处理，将大大降低施工中的设计变更情况[3]。
（三）施工模拟
通过4D施工模拟，可以对施工过程、进度安排进行反映，也就是利用三维形式，对项目各时间点的状态进行表示。在早期的设计中，4D施工模拟能够发现施工当中会出现的一些问题，经提前解决，能为以后的施工奠定较好的基础。对施工进行模拟的视频，在施工当中能够指导施工的可行性，从而可为项目提供人员和科学的施工方案，优化配置材料，最大限度内合理使用资源。
（四）应用BIM的价值
由于该地铁站有着复杂的建筑结构，密集的设备管线，运用BIM技术能够对碰撞点进行更好地检测，共计有875处。经过经验丰富的施工组长筛查之后，在施工前对影响比较大的297处设计图纸问题进行了修改了，避免了在施工当中出现这些错误的设计，从而减少了大量变更在施工中的出现。运用BIM技术开展4D施工模拟，对传统项目管理的模式、施工的方式进行了打破，经施工模拟，能够对建筑地铁的过程中所需要的材料进行更为准确的计算，这样能够避免大量的施工材料堆放于施工现场。在实施项目的过程中，现场只将两天的材料预留出来，相比与常规施工方式，大大减少了堆放，解决了施工狭小、运输紧张等问题。 通过施工模拟视频，能够指导复杂位置的施工人员，使工作人员更快地掌握施工的要点，不仅提高了工作的效率，还能增强工程的质量。完成该工程之后，对数据进行统计显示，与常规设计相比，项目完成的目标减少了大概85%的设计变更，缩短大概一个月的工期，证明了在地铁建筑建造中BIM技术应用的价值[4]。
结束语：
在我国地铁建造建造中，BIM的应用的层次还比较浅，但是从整体上来看，给项目带来了一定的收益。其不仅能够缩短工期，提高地铁工程的建设质量，还对传统的项目管理方式进行了突破，使大部分设计错误能够于施工前得到修改，避免施工阶段大量的变更。当前，我国地铁建筑中应用BIM还处于起步阶段，还需要不断地进行探索和研究，这样才能在建设地铁的过程中，更好地发挥出BIM的价值。
参考文献
[1]赖永金，赵武阳，李智超，等.BIM技术在地铁建设工程的应用研究[J].四川水泥，2019（8）：1-1.
[2]吴福居，林金华.BIM技术在地铁车站施工信息化中应用研究[J].公路，2019，64（1）：193-196.
[3]张玉龙.基于BIM技术的地铁土建施工进度管理应用研究[J].中国房地产业，2019，（33）：178-178.
[4]张鹏.BIM技术在地铁车站土建施工中的应用探讨[J].建筑技术开发，2020，v.47;No.428（2）：38-40.