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(南昌軌道交通設計研究院有限公司 江西南昌 330000)
BIM技術,即建筑信息化模型,適用于工業(yè)與民用建筑工程。其具有信息完整性、信息聯(lián)系性和優(yōu)化性等八大特征。BIM技術可以用于設計、建造和管理等領域,支持建筑工程的集成管理環(huán)境。運用BIM技術可以顯著提高建筑工程的進行效率,降低技術風險。但是,該項技術在實際應用中仍然存在一定問題,本文將簡要探討實際應用中出現(xiàn)的問題,并提出具體對策以促進BIM技術的廣泛應用。
BIM技術的實現(xiàn)除了技術人員要素的適用范圍外,還需要相關軟件的支持。簡而言之,沒有相應軟件就無法實現(xiàn)BIM技術的應用。BIM核心建模軟件由幾何造型軟件、可持續(xù)分析軟件和可視化軟件等部分組成,這些軟件因居于同一系統(tǒng)中具有聯(lián)系性,缺一不可?,F(xiàn)階段BIM技術缺乏軟件支持,從而在實際應用中運行效率低下。
BIM技術應用學科為幾何學、空間關系和地理信息系統(tǒng)等,其理科性、抽象性和專業(yè)性較強。BIM技術人員在我國則需要通過統(tǒng)一的BIM認證考試才能夠獲得BIM從業(yè)資格證書,進入相關行業(yè)就業(yè)。雖然BIM從業(yè)人員門檻較高,但其技術素質仍有待提升。
這里的技術適用范圍既指BIM技術所涉及領域也指BIM技術適用的對象。現(xiàn)階段BIM技術的運用主要體現(xiàn)在建筑模擬中,適用范圍較小。
BIM技術軟件由造價管理軟件、模型綜合碰撞檢查、運營管理軟件、發(fā)布審核軟件、深化設計軟件、模型檢查軟件、可視化軟件、結構分析軟件、機電軟件、可持續(xù)軟件和幾何造價軟件共同組成。所以加強軟件建設應該從BIM技術軟件的下設軟件開始加強,從而使BIM技術軟件的總體水平提高??梢詮膮?shù)化設計和數(shù)字化平臺兩方面提升軟件的運算能力和處理能力。參數(shù)化設計是對一種抽象性描述,包含生成設計、算法幾何和關聯(lián)性模型等概念。關聯(lián)性模式是實現(xiàn)參數(shù)化設計的重要手段,模型的構建需要由不同的元素單元組成。結構定義表述為參數(shù)輸入模塊、調節(jié)控制模塊、邏輯計算模塊和數(shù)據(jù)輸入輸出模塊組成。關聯(lián)性模型建立后,通過BIM技術人員的輸入和調節(jié)就可以讓BIM技術軟件完成復雜的運算,并自動輸出設計成品數(shù)據(jù)和模型圖樣。BIM軟件的設計也要符合交通建筑性能分析復合設計流程,不能進行跨步驟演算,應該遵循程序的流程性。由于現(xiàn)在城市交通工程車站建筑功能和建筑空間關系日益復雜,對其構建模型幾何需要進行更多的分析、設定和運算處理,這也對軟件性能提出更高的要求。對于大型公共運輸建筑,性能成為其質量檢驗時的關鍵標準。針對大型公共運輸建筑所涉及的BIM軟件應該包含消耗模擬、消化模擬和運輸質量模擬。軟件根據(jù)施工主體的不同,也應該包含周邊環(huán)境、地質環(huán)境鹽酸、主體結構和基坑關系演算等內容。外來BIM軟件漢化也有一定問題。
以唐山市地鐵建設為例,將唐山市地質情況、地面上環(huán)境和已有交通路線輸入到BIM軟件下設的建筑可行性分析軟件,就可以得出唐山市的地鐵建筑可行性分析報告。但由于歷史性和自然性的雙重因素,唐山市地質情況使得唐山市不適宜建設地鐵,由此唐山市的地鐵分析報告會顯示不可行的相關內容。
雖然BIM就業(yè)人員需要通過BIM資格考試才能獲得從業(yè)資格證書,進入相關領域進行就業(yè),但這并不代表本行業(yè)就業(yè)人員工作素質較高。BIM就業(yè)人員應該提升自己的工作能力,提升自己的工作素質,適應BIM技術的飛速發(fā)展。BIM工程師根據(jù)自身應用領域可以分為BIM產品設計人員、BIM軟件開發(fā)人員和BIM工具研發(fā)人員。BIM工程師基本素質要求為:職業(yè)道德、健康素質、團隊協(xié)作能力和溝通協(xié)調能力。BIM工程師也應該集成較為完備的BIM團隊,以團隊形式提升工程進展素的。BIM團隊應該由熟悉軌道交通設計,相對有經驗的專業(yè)設計人員組成。團隊中也應該有熟悉BIM軟件運作的軟件工程師和產品研發(fā)人員。BIM工程師應該在不斷實踐中提升自己的工作能力,也要跟進技術前沿,提升自己對先進知識的理解和掌握。管理層人員要采取一定措施激勵工程師人員提升自己的勞動能力。管理層人員可以采用股權激勵、工資激勵等方式鼓勵工程師積極提升自己的能力,全心全意投入到自己的工作中。管理層人員還要選取一定的工程師人才組成一支專業(yè)化的BIM技術團隊,以團隊工作方式提升軌道交通設計工程的進展速度和工程質量。中鐵上海局集團就擁有一只專業(yè)性較強的BIM團隊,隊員自身素質能力較強,也十分擅長運用BIM技術軟件。這支團隊依托在建地鐵項目中不斷強化的BIM技術贏得了一場又一場軌道交通工程技術攻堅戰(zhàn),成果斐然。該團隊中的技術人員依托BIM技術對施工作業(yè)各項工序進行模擬運算,提前發(fā)現(xiàn)102處碰撞點,有效避免了事故問題的發(fā)生。在安裝工程完工后,該支隊伍還運用了虛擬現(xiàn)實技術對現(xiàn)場進行實時分析,進行工程后期維護。工程隊將工作人員集成隊伍可以有效提升工作速度和工作效率,進而拉低工作時間,降低工作成本。
BIM又建筑信息模型、建筑信息化模型和建筑信息管理三部分構成。相較于國外而言,現(xiàn)如今BIM應用施工在我國還并非普遍現(xiàn)象。BIM技術人員應該擴大BIM技術的適用范圍,讓BIM技術能夠最大限度的發(fā)揮其效能,提高工程建設進度。BIM在施工中的運用具體體現(xiàn)在計算施工成本等方面。在施工成本的計算上,BIM技術整合可以減少重置施工和失敗成本,節(jié)約工期;施工進度方面,BIM技術能夠提高驗收正確性,讓施工方各個單位能夠最大限度的掌握施工具體信息;在施工品質方面,BIM技術的運用可以減少返工現(xiàn)象,能夠優(yōu)化交通設施建筑細節(jié)。BIM技術還應該應用到設計圖樣可行性分析、設計圖紙符合、現(xiàn)場4D管理等方面。BIM技術并不僅僅拘泥于模型的構建,相關技術人員和軟件設計人員應該將BIM技術應用到軌道交通工程的更多建設方面。
以施工現(xiàn)場4D管理中的BIM,技術應用為例:在我國西部地區(qū)建設跨深谷型橋梁時,BIM工程師通過BIM技術能夠輕松創(chuàng)建、審核和編輯橋梁的4D進度模型,相關技術人員也能夠根據(jù)BIM工程師所模擬出的4D橋梁模型編制出符合實際的進度表。在這種情況下建立的進度表能夠和三維模型完美對接,從而使各個項目方順暢溝通,最大限度的提升協(xié)作效果。BIM技術還能通過建立模型的方式,在設計階段模擬出大橋的防風能力和抗壓能力,進而計算出大橋在不同情況下的抗壓能力。在后期維護時,工程師通過BIM技術也能精準算出預防性養(yǎng)護時間。通過BIM技術,能夠最大限度的降低工程時間,提升工作能效,協(xié)調工程各方溝通。
促進BIM技術在軌道交通工程設計中的應用,需要從軟件性能提升、BIM技術人員素質提升和擴大BIM技術的適用范圍三方面出發(fā)。BIM技術的提升需要技術人員、產品研發(fā)人員和軟件開發(fā)人員的共同努力。BIM技術的發(fā)展注定是一個漫長的過程,業(yè)界人士應該聯(lián)合起來,共同促進本技術的發(fā)展、壯大。