在傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式下，工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的各個(gè)階段信息不能相互共享、各專業(yè)之間不能協(xié)同工作，給項(xiàng)目管理帶來諸多的問題：如規(guī)劃設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)者的意圖不能直觀的體現(xiàn)，設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維相互割裂，因“差錯(cuò)漏碰”等導(dǎo)致資源浪費(fèi)嚴(yán)重。BIM(Bui lding Information Model ing)，即“建筑信息模型”，是指以三維模型為載體，將建筑信息附著于模型中。

1 地鐵項(xiàng)目BIM技術(shù)路線

1.1 專業(yè)劃分

根據(jù)地鐵站設(shè)計(jì)中各專業(yè)特點(diǎn)及Autodesk Revit系列BIM軟件的操作特點(diǎn)，可按照建筑、結(jié)構(gòu)、環(huán)控、電器、給排水幾個(gè)專業(yè)對(duì)模型數(shù)據(jù)和文件進(jìn)行分類。

1.2 軟件選擇

目前，主流的BIM平臺(tái)有Autodesk(歐特克)、Bent ley(本特利)和Dassaul t(達(dá)索)，這三家公司都提供了完整的BIM解決方案。Autodesk系列軟件比較側(cè)重建筑領(lǐng)域，兼容性好，在國內(nèi)應(yīng)用廣泛。Bent ley平臺(tái)長期致力于基礎(chǔ)性設(shè)施建設(shè)軟件的研發(fā)，其主要用戶在歐洲，國內(nèi)應(yīng)用較少。Dassaul t軟件的優(yōu)勢(shì)在于創(chuàng)建復(fù)雜的異型結(jié)構(gòu)，目前多用于水利、水電行業(yè)。地鐵項(xiàng)目與房屋建筑較為相似，考慮到操作習(xí)慣和通用性，一般選用Autodesk平臺(tái)。

1.3 制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

BIM的實(shí)施需要項(xiàng)目參與各方共同工作才能完成，那么后期應(yīng)遵循怎樣的原則來整合不同設(shè)計(jì)院、不同專業(yè)提供的模型，并使模型之間相互耦合至關(guān)重要。因此，在實(shí)施BIM工作之前必須制定統(tǒng)一的原則和標(biāo)準(zhǔn)，如模型的創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)、編碼規(guī)則、審核標(biāo)準(zhǔn)，交付標(biāo)準(zhǔn)等。在此前提下，參與各方的BIM組件才能相互對(duì)接，統(tǒng)一調(diào)用。也為日后施工、運(yùn)維管理平臺(tái)的搭建提供了依據(jù)。

1.4 創(chuàng)建族庫

在AutodeskR evit中“族”是構(gòu)成所有模型的基礎(chǔ)?！白濉笔蔷哂邢嗤瑢傩詷?gòu)件的模型的模板，通過參數(shù)化調(diào)整來實(shí)現(xiàn)具體的結(jié)構(gòu)尺寸變化。所有的圖元都是通過族來創(chuàng)建的，豐富的族庫會(huì)使建模人員的建模效率大大提高。由于R evit中自帶的族大部分是針對(duì)房屋建筑的，在地鐵項(xiàng)目的實(shí)施過程中還需要根據(jù)其特點(diǎn)自定義大量的專用族。

1.5 BIM應(yīng)用

1.5.1 可視化設(shè)計(jì)

基于BIM技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)類似于“搭積木”。設(shè)計(jì)人員通過軸網(wǎng)和標(biāo)高進(jìn)行定位將構(gòu)件族調(diào)入，再通過參數(shù)化調(diào)整使模型成為預(yù)期的尺寸。特定的族之間會(huì)相互自適應(yīng)，可視化設(shè)計(jì)除可以進(jìn)行三維設(shè)計(jì)外，還可以生成各專業(yè)的圖紙，且保持各圖紙和三維模型的實(shí)時(shí)連動(dòng)。當(dāng)方案有所變動(dòng)時(shí)，只需要修改三維模型，與之相關(guān)的二維圖紙就會(huì)聯(lián)動(dòng)修改;在多方案比選時(shí)，可視化的模型亦能夠發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，使協(xié)作更為有效。

1.5.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程需要多個(gè)專業(yè)協(xié)同完成。而Revit的協(xié)同設(shè)計(jì)模式相關(guān)專業(yè)可以在同一個(gè)平臺(tái)空間下同時(shí)工作，即時(shí)溝通?！爸行哪Ｐ汀笔鞘孪纫?guī)定好統(tǒng)一坐標(biāo)和規(guī)則的系統(tǒng)模型，存放在服務(wù)器端，每個(gè)被授權(quán)人員可以將其下載到客戶端，然后建立屬于自己的工作集。其他人的工作集一般情況下可作為參照引入但不能修改，只有取得對(duì)方授權(quán)時(shí)方可對(duì)其進(jìn)行編輯并通過同步功能隨時(shí)和“中心模型”保持同步。這樣設(shè)計(jì)人員在同一個(gè)空間里協(xié)同設(shè)計(jì)，這對(duì)于參與方和專業(yè)較多的地鐵項(xiàng)目來說無疑是一種行之有效的工作模式。

1.5.3 管線綜合設(shè)計(jì)

眾所周知，地鐵項(xiàng)目中管線的布置是一項(xiàng)錯(cuò)綜復(fù)雜的工作。在土建模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行環(huán)控、給排水、電器專業(yè)設(shè)備管線的設(shè)計(jì)，各專業(yè)的管線分系統(tǒng)進(jìn)行建模，各系統(tǒng)設(shè)置不同顏色以便區(qū)分。地鐵項(xiàng)目綜合管線布置復(fù)雜，BIM模型相當(dāng)于對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次“預(yù)演”，建模的過程本身也是一次全面的“三維校審”過程。在此過程中可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計(jì)中的問題，這在傳統(tǒng)的單專業(yè)校審過程中是很難被發(fā)現(xiàn)的。

1.5.4 虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)可以實(shí)現(xiàn)人在工程項(xiàng)目的仿真環(huán)境中漫游。在沒有BIM之前如果需要展示項(xiàng)目建成后的效果需要專門請(qǐng)動(dòng)畫公司做三維動(dòng)畫，而應(yīng)用BIM技術(shù)之后，在設(shè)計(jì)階段就可隨時(shí)體驗(yàn)空間漫游。這完全得益于BIM模型所提供的和實(shí)際項(xiàng)目一致的完整精確環(huán)境，置于云端的空間模型甚至可通過平板、手機(jī)等手持設(shè)備隨時(shí)隨地進(jìn)行項(xiàng)目可視化交流。

2 地鐵車站工程中BIM的應(yīng)用

2.1 BIM應(yīng)用于車站設(shè)計(jì)

地鐵車站設(shè)計(jì)涉及20多個(gè)專業(yè)，除民用傳統(tǒng)的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水等專業(yè)，還包括車輛、軌道、通信信號(hào)等地鐵特有的專業(yè)。專業(yè)種類繁多給各專業(yè)間的協(xié)調(diào)帶來了不小的難度。如若溝通協(xié)調(diào)不力，各專業(yè)之間圖紙出現(xiàn)矛盾，則會(huì)導(dǎo)致重復(fù)多次的返工，嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。由于地鐵投資大，工期緊張，因此地鐵設(shè)計(jì)相對(duì)于民用建筑對(duì)專業(yè)之間的協(xié)同性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的地鐵車站設(shè)計(jì)一般是以建筑專業(yè)為龍頭，其他各相關(guān)專業(yè)均與建筑專業(yè)互提資料。設(shè)計(jì)初期，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員將本專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求提交給建筑專業(yè)，建筑專業(yè)根據(jù)各專業(yè)所提資料繪制建筑圖。然后建筑專業(yè)將建筑圖反饋給其他專業(yè)進(jìn)行修改和完善，確認(rèn)無誤后形成最終建筑圖并與各專業(yè)會(huì)簽?？梢娊ㄖI(yè)在設(shè)計(jì)過程中責(zé)任重大，它需要將所有其他專業(yè)的信息詳細(xì)準(zhǔn)確地表達(dá)在建筑圖上，其他專業(yè)皆以最終的建筑圖為依據(jù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到各專業(yè)提交資料不及時(shí)，或所提資料不完整，導(dǎo)致建筑圖反復(fù)修改不定，很容易出現(xiàn)遺漏或差錯(cuò)。

BIM技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它能給各專業(yè)提供一個(gè)協(xié)作的平臺(tái)。各專業(yè)在設(shè)計(jì)初期便能夠通過這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行有效的溝通，所有的信息都能夠在平臺(tái)上得到完整的體現(xiàn)，不同專業(yè)可以通過信息共享獲取對(duì)本專業(yè)有價(jià)值的信息。這就大大減少了專業(yè)之間因協(xié)調(diào)不到位而產(chǎn)生的各種差錯(cuò)，實(shí)實(shí)在在地提高了設(shè)計(jì)效率。

2.2 BIM應(yīng)用于車站建造

地鐵車站施工工地一般位于城市中心區(qū)，周邊建筑物密集，人流量、車流量均比較大。車站施工工期較長，為盡量減少施工對(duì)道路交通造成的影響，施工場(chǎng)地布置都比較緊湊。同時(shí)地鐵工程作為重大的公益性工程，其社會(huì)影響大，受關(guān)注度高。因此如何做好施工組織，將地鐵施工對(duì)環(huán)境的影響降到最低，是地鐵參建各方共同關(guān)注的問題。

傳統(tǒng)的施工組織對(duì)工程進(jìn)度預(yù)估不清，主要憑借經(jīng)驗(yàn)作出判斷，難免會(huì)出現(xiàn)疏漏。如由于施工場(chǎng)地的狹小，基坑的開挖和出土方法可能會(huì)與預(yù)定的不符；工程材料的采購與施工進(jìn)度不一致而導(dǎo)致過多的材料堆放在施工區(qū)域，占用了施工場(chǎng)地的同時(shí)還會(huì)影響基坑安全；再者如突發(fā)事件發(fā)生時(shí)缺乏有效的應(yīng)對(duì)手段和預(yù)備措施。這些不確定因素均會(huì)對(duì)施工工期和工程成本造成影響，不利于工程的順利開展。

4D（空間與時(shí)間維）施工可視化模擬是BIM技術(shù)又一項(xiàng)重要的功能。它可以根據(jù)預(yù)定的進(jìn)度計(jì)劃對(duì)施工全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，通過模擬發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改，優(yōu)化施工方案。如施工場(chǎng)地的布置、工程材料的堆放、施工機(jī)械作業(yè)空間和進(jìn)出路線以及施工方法的深化等等。可以稱得上是在實(shí)地施工之前對(duì)工程項(xiàng)目的一次“預(yù)施工”。這使得工程技術(shù)人員在開工前便對(duì)施工過程一目了然，方便了施工組織管理，也給施工安全提供了技術(shù)保障。

2.3 BIM應(yīng)用于車站運(yùn)營維護(hù)

地鐵車站的特殊性決定了它的運(yùn)營維護(hù)工作異常重要。作為百年工程，同時(shí)也是人流密集的大型公共建筑，安全在任何時(shí)候都應(yīng)該擺在第一位，這種安全包括乘客安全和設(shè)備車輛安全。如何防患安全事故于未然或者在事故發(fā)生后迅速地解決問題，是檢驗(yàn)車站運(yùn)營維護(hù)工作好壞的標(biāo)準(zhǔn)。BIM的應(yīng)用基礎(chǔ)是三維數(shù)字技術(shù)，它的核心在于信息的集成和傳遞。車站內(nèi)部各種機(jī)電設(shè)備的詳細(xì)信息均可以在設(shè)計(jì)前期被錄入BIM設(shè)計(jì)模型中，隨著模型的完善不斷得到充實(shí)。因此在后期的維護(hù)過程中只需輸入設(shè)備名稱或編號(hào)，便可以輕松查詢?cè)撛O(shè)備的相關(guān)信息，包括生產(chǎn)商、保修服務(wù)、維修常識(shí)等等。維護(hù)人員可據(jù)此進(jìn)行設(shè)備的定期檢查和維修，從而將安全隱患扼殺在搖籃中。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)的發(fā)展不只是設(shè)計(jì)手段的革新，更重要的是它推動(dòng)了項(xiàng)目管理模式的轉(zhuǎn)型。本文針對(duì)BIM技術(shù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)進(jìn)行了分析并提出了BIM技術(shù)在地鐵項(xiàng)目中應(yīng)用的技術(shù)路線，為類似的BIM項(xiàng)目實(shí)施提供一種思路和方法。BIM的理論、技術(shù)、方法和工具都在快速發(fā)展階段，相信這場(chǎng)信息化的革命對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工、管理的各個(gè)環(huán)節(jié)以及對(duì)整個(gè)工程建設(shè)領(lǐng)域都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。