王惠晨

(無錫汽車工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 無錫 214153)

1 BIM技術(shù)的基本概念

BIM技術(shù)，是一種應(yīng)用于工程項目施工和土木工程建設(shè)的新技術(shù)，該技術(shù)具體來說是依托于信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)而發(fā)展的土木工程技術(shù)，其基本的概念是，通過自身的數(shù)字技術(shù)，將建筑結(jié)構(gòu)和各種數(shù)據(jù)以三維模型的形式展現(xiàn)出來，并且可以基于這一模型，實現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)調(diào)整、數(shù)據(jù)修改、動態(tài)演示等工作的應(yīng)用，促使工程項目的設(shè)計和施工，拜托過去單純的圖紙分析和現(xiàn)場分析兩種方式，對于減少工程量和提升工作效率都有很大的幫助作用。也正是基于BIM技術(shù)優(yōu)越的應(yīng)用效果，在當(dāng)下的很多工程項目施工中，都能看到BIM技術(shù)應(yīng)用的身影。

2 BIM技術(shù)在城市軌道交通施工階段的應(yīng)用價值

城市軌道交通施工，本身具備體量大、建設(shè)周期長、建設(shè)費用高等特點，因此對于該項目的施工需要相關(guān)的工作人員和單位應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)，實現(xiàn)城市軌道交通施工的質(zhì)量保障。而本文認為在項目施工中，BIM技術(shù)的應(yīng)用，主要具備如下的應(yīng)用價值。

首先，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升城市軌道交通的建設(shè)施工質(zhì)量，這主要是因為BIM技術(shù)本身可以通過三維模擬，實現(xiàn)對施工中建筑結(jié)構(gòu)、施工效果等的現(xiàn)實模擬，并且基于其數(shù)據(jù)的真實性，在建筑結(jié)構(gòu)施工的過程中，相關(guān)工作人員還可以通過技術(shù)的數(shù)據(jù)的分析和結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)其中缺陷和問題部位并及時修改，能夠在很大程度上降低工程項目的施工風(fēng)險，提高最終質(zhì)量。其次，BIM技術(shù)的應(yīng)用，對于工程的施工效益也有很大提升。工程施工效益的提升需要從兩方面來講，一方面是工程中，技術(shù)的應(yīng)用可以提升質(zhì)量減少問題，促進工期的保障和建設(shè)效率的提升，因此就可以避免工程問題和工程延誤導(dǎo)致的賠償，進而保障經(jīng)濟效益。另一方面，是技術(shù)的應(yīng)用可以彰顯施工單位良好的技術(shù)應(yīng)用能力以及整體施工保障效果，這對于企業(yè)的市場競爭力和社會口碑都有很大的提升，能夠促使企業(yè)在社會中和后續(xù)的市場競爭中獲取更大訂單，實現(xiàn)整體效益的提升。最后，BIM技術(shù)的應(yīng)用，也可以實現(xiàn)整體安全性的提升，這還是得力于工程項目建設(shè)中，BIM技術(shù)本身應(yīng)用的良好技術(shù)分析以及良好數(shù)據(jù)監(jiān)測和可視化結(jié)構(gòu)展現(xiàn)，總的來說可以促使施工設(shè)計人員快速發(fā)展工程項目的建設(shè)問題，保障最終施工的安全性。

3 BIM技術(shù)在城市軌道交通施工階段的應(yīng)用

3.1 方案比選

城市軌道交通的建設(shè)，基于建設(shè)過程中受到城市地區(qū)的限制，以及規(guī)劃要求的考量，在設(shè)計的過程中，相關(guān)的單位人員需要首先做好方案的必選。方案的必選簡單來說就是通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，對城市環(huán)境和城市各項數(shù)據(jù)，特別是地下管道、地上車流、建筑范圍等數(shù)據(jù)的錄入并建立數(shù)字沙盤，以三維模型的方式將城市展現(xiàn)在設(shè)計施工人員面前，并以此制定合理的施工方案和各種預(yù)備方案，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)實環(huán)境進行方案的對比選擇，選出最為合適的方案，以此最終實現(xiàn)設(shè)計施工效果的提升，避免后期的返工。

3.2 可視化設(shè)計

傳統(tǒng)的CAD設(shè)計中，設(shè)計人員在設(shè)計的過程中，需要應(yīng)用到各種圖紙，這種圖紙的應(yīng)用能夠?qū)υO(shè)計工作帶來數(shù)據(jù)、規(guī)劃等多方面的優(yōu)化保障。但是基于城市軌道交通設(shè)計的復(fù)雜性，以及設(shè)計中城市環(huán)境的復(fù)雜影響，僅以這些傳統(tǒng)的平面圖紙進行設(shè)計施工的保障是完全不足的，因此就需要應(yīng)用BIM技術(shù)，實現(xiàn)可視化的設(shè)計，可視化的設(shè)計不僅是設(shè)計中數(shù)據(jù)詳盡和設(shè)計合理的重要保障，也是促進三維化設(shè)計成果提升，以及各種問題快速解決的重要手段。在軌道交通哪個系統(tǒng)施工中，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用以及其中可視化技術(shù)的落實，主要突顯在BIM技術(shù)自身的虛擬技術(shù)上，虛擬技術(shù)作為BIM技術(shù)的重要內(nèi)在技術(shù)分支之一，其在應(yīng)用的過程中，可以通過虛擬但能夠直觀看到的虛擬圖像，為設(shè)計和施工人員展現(xiàn)軌道交通施工的整體設(shè)計思想和整體設(shè)計方案，這對于大規(guī)模且工程涉及面廣的軌道交通工程來說具備很好地幫助作用。而在實際的應(yīng)用中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用主要有如下集中具體應(yīng)用方式。首先，虛擬效果圖。虛擬效果圖就是在施工過程中，應(yīng)用3D、SU等軟件技術(shù)進施工方案的預(yù)先模擬，并應(yīng)用計算機進行立體建模和場景渲染，在渲染完成后，相關(guān)施工人員、管理人員等，可以從不同角度、不同環(huán)境等方向進行現(xiàn)場施工的虛擬化展現(xiàn)，更好的表達軌道交通工程建設(shè)的要求。其次，場景漫游技術(shù)。該技術(shù)就是在虛擬效果圖的基礎(chǔ)上增添設(shè)計中人與設(shè)計場景的互動性，實現(xiàn)從多個場景進行施工現(xiàn)場和預(yù)先設(shè)計規(guī)劃的觀察，現(xiàn)對于單張的效果圖具備更為全面的觀察效果。最后，實際場景應(yīng)用，在施工的過程中，技術(shù)人員為了保障施工過程中的場景真實性以及落實設(shè)計階段要點中對各種模型的仿真設(shè)計，可以在實際應(yīng)用中對現(xiàn)實的場地、草木、周邊建筑等拍照錄入，并創(chuàng)建相應(yīng)的仿真模型，形成立體且真實的場景，供設(shè)計人員和施工人員參考和調(diào)整。

3.3 碰撞檢查

城市軌道交通的建設(shè)，從來都不是土木工程一方面的工作，而是需要結(jié)合電力工程、水利工程、城市規(guī)劃等多方面工作內(nèi)容的工程項目，因為城市軌道交通本身需要面對錯綜復(fù)雜的城市地下管線以及城市地上空間規(guī)劃情況。而基于這種問題的影響，對于BIM的技術(shù)應(yīng)用就更為重要，因為BIM的技術(shù)應(yīng)用可以實現(xiàn)碰撞分析，為上述問題和情況的解決實現(xiàn)了解決的可能。對于土木工程的建設(shè)來說，碰撞問題主要為軟碰撞，也就是設(shè)計中的空間不足，管線專業(yè)內(nèi)部及與土建專業(yè)的碰撞問題多因?qū)嵤┫群箜樞蚧驅(qū)I(yè)間溝通不暢導(dǎo)致的硬碰撞，即空間關(guān)系重疊問題。但是鑒于該技術(shù)的專業(yè)性較強，在實際的應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)注意。首先，在技術(shù)應(yīng)用的過程中，相關(guān)人員要注意學(xué)習(xí)和掌握人工智能技術(shù)的重要要點，并在日常的工作中加以應(yīng)用，提升自身的人工智能應(yīng)用能力，實現(xiàn)基于智能技術(shù)的碰撞檢查。其次，在技術(shù)應(yīng)用和碰撞檢查的過程中，要明確技術(shù)只是輔助工具，并不能取代人工進行全方位的設(shè)計和施工規(guī)劃，因此在設(shè)計的過程中，相關(guān)的設(shè)計人員要避免對人工智能技術(shù)的依賴，以免造成自身設(shè)計能力的下降。

3.4 工程量統(tǒng)計

同時BIM技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N系統(tǒng)予以整合，包括構(gòu)件信息系統(tǒng)、施工流程系統(tǒng)等，這種系統(tǒng)上的整合不僅有利于操作，更有利于對工程量的統(tǒng)計，包括各種工程量編制、成本管控等，都可以在BIM技術(shù)的應(yīng)用下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效展現(xiàn)。而在建模過程中，一方面BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對各種材料的數(shù)據(jù)獲取，并通過自動報表和自動統(tǒng)計的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動更新。另一方面，在濕濕的過程中，通過BIM技術(shù)的材料分類，可以更快的實現(xiàn)工程量的統(tǒng)計。此外，明細表統(tǒng)計工具可以用于建筑面積圖紙目錄、防火分區(qū)、房間面積等多重信息。節(jié)省了大量設(shè)計中簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作量。

3.5 自動出圖

利用BIM技術(shù)，城市軌道交通施工中自動出圖的技術(shù)實現(xiàn)也成為可能。BIM技術(shù)本身就可以在應(yīng)用的過程中，對圖紙的比例、位置、樣式等進行自定義，在滿足了建模需求和設(shè)計要求后，BIM技術(shù)可以通過對建模的分析和數(shù)據(jù)的結(jié)合，實現(xiàn)對圖紙的聯(lián)動式更改，也就是說，設(shè)計人員對模型的數(shù)據(jù)更正，可以聯(lián)動到相關(guān)圖紙數(shù)據(jù)的自動更正，這對于施工中圖紙設(shè)計的進行，可以節(jié)省大量的時間和工作，但目前由于缺少三維出圖的相關(guān)規(guī)范，軟件自身的設(shè)置又難以滿足傳統(tǒng)制圖規(guī)范要求，因此后續(xù)需要進行相關(guān)二次開發(fā)來適應(yīng)圖審需求。

4 BIM技術(shù)在城市軌道交通施工階段的應(yīng)用質(zhì)量控制

4.1 建立建筑工程BIM模型

BIM技術(shù)在本質(zhì)上來說是一款數(shù)據(jù)處理軟件。因此對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，首先要注意對參數(shù)錄入的正確，這就有需要在設(shè)計規(guī)劃的過程中，由相關(guān)的工作人員做好數(shù)據(jù)的現(xiàn)場檢驗，并利用插件進行數(shù)據(jù)的快速導(dǎo)入和自動建模，之后再結(jié)合現(xiàn)場情況進行參數(shù)調(diào)整修正，最終實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)錄入和動態(tài)控制。除此之外BIM模型的構(gòu)建也需要注意三維建模和信息采集，其中軌道交通工程施工的過程中，對于三維建模環(huán)節(jié)的應(yīng)用，主要是注重對遙感數(shù)據(jù)、GIS技術(shù)等各項技術(shù)進行應(yīng)用，以此實現(xiàn)對周邊環(huán)境的分析研究。而在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員就可以應(yīng)用3DGIS技術(shù)，以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)信息進行三維模型的構(gòu)建，這種三維模型在設(shè)計工作上有利于對軌道交通工程施工中各個重要部位和構(gòu)件的透視，并且結(jié)合復(fù)雜地形和空間環(huán)境來說，建筑設(shè)計的精確度也是相當(dāng)高的。信息采集環(huán)節(jié)的應(yīng)用，需要注意信息數(shù)據(jù)的采集主要的目的在于了解當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計情況，并以此為基礎(chǔ)進行設(shè)計工作的靈活化。這也就要求在設(shè)計的過程中，相關(guān)的設(shè)計人員要注意對各種設(shè)計數(shù)據(jù)的獲取，包括地理信息、氣候信息、環(huán)境信息、周邊城市信息等，而對于這些設(shè)計信息的獲取，一方面是結(jié)合現(xiàn)場拍攝航空拍攝扥該方法進行實際的信息獲取，另一方面也需要注意將收集而來的數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進行分析檢查一次實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。

4.2 施工過程事前質(zhì)量控制

基于BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中的三維展示功能，在施工的過程中，相關(guān)的工作人員和技術(shù)人員，也需要注意在BIM技術(shù)應(yīng)用的過程中，做好動態(tài)演示和碰撞檢查工作，以實現(xiàn)對施工中各種問題的發(fā)現(xiàn)并解決，提高施工方案優(yōu)化效率。例如在管線的施工裝飾過程中，非專業(yè)人員很難在現(xiàn)場分析和圖紙分析中，發(fā)現(xiàn)施工問題，因此這就需要應(yīng)用到BIM技術(shù)，進行施工前的事前控制，通過三維模型，BIM技術(shù)可以實現(xiàn)對不同構(gòu)件位置的展示，并可以對各種數(shù)據(jù)參與予以同步展現(xiàn)，在這一情況下，及時是非專業(yè)人員也可以通過對相關(guān)要求和規(guī)范的結(jié)合，以及簡單的培訓(xùn)，實現(xiàn)對這一專業(yè)問題的分析，實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的對策，實現(xiàn)有效的事前控制，減少事中和事后控制帶來的高昂成本。

4.3 施工過程事中質(zhì)量控制

在城市軌道交通的施工中，基于施工現(xiàn)場的環(huán)境復(fù)雜，對這一施工階段的質(zhì)量控制尤為重要，對于施工階段的質(zhì)量控制，本文認為主要是注意加強對BIM技術(shù)的應(yīng)用，對于該技術(shù)應(yīng)用下質(zhì)量控制的落實。首先，在施工的過程中，通過BIM技術(shù)，實現(xiàn)對工程施工的動態(tài)化展示，也就是通過動態(tài)的模擬，實時的發(fā)下工程施工的問題環(huán)節(jié)，并及時優(yōu)化，避免出現(xiàn)問題出現(xiàn)在積累一段時候后再處理的情況。其次，在施工的過程中，還需要相關(guān)的工作人員做好對BIM技術(shù)的管控平臺建設(shè)，管控平臺建設(shè)，就是通過現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備和各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，構(gòu)建一個動態(tài)的、可視的管控平臺，實現(xiàn)對現(xiàn)場施工作業(yè)的實時管理。而在施工中，做好場景的渲染優(yōu)化是極為重要，場景渲染優(yōu)化主要是通過有效的場景渲染，實現(xiàn)對現(xiàn)場場景細節(jié)問題的還原和展現(xiàn)，渲染模擬完成后，設(shè)計人員還可以通過對視角的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)對不同角度下效果的展示，這對于設(shè)計人員從多方面考量和分析設(shè)計結(jié)果，有很大的幫助。最后，事中的質(zhì)量控制也需要注意強化信息化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，對于這一技術(shù)應(yīng)用處了注意對系統(tǒng)的了解以及應(yīng)用外，還需要注意在應(yīng)用過程中提高人員素質(zhì)、做好設(shè)備強化等，以此實現(xiàn)有效的技術(shù)應(yīng)用。以此實現(xiàn)有效的工程建設(shè)質(zhì)量、安全性保障，促進工程施工的推動發(fā)展。

4.4 施工過程事后質(zhì)量控制

基于BIM技術(shù)搭建的數(shù)據(jù)信息平臺不僅可以根據(jù)項目參數(shù)進行建模，還可以對施工過程中各類信息資料進行分類歸檔，施工現(xiàn)場的各種影像數(shù)據(jù)資料和BIM三維模型構(gòu)建項目數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)場驗收階段可以根據(jù)該數(shù)據(jù)庫進行驗收活動，驗收過程中對可能的隱患和缺陷需要驗證時，在數(shù)據(jù)庫中快速查閱文件和照片資料以及與三維模型對比，進一步核實施工問題，確保項目質(zhì)量。數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用未達成方便應(yīng)用的效果最好能夠結(jié)合人工智能技術(shù)的應(yīng)用，因為人工智能技術(shù)的應(yīng)用具備重要的優(yōu)勢。首先，人工智能的應(yīng)用能夠有效的促進系統(tǒng)的穩(wěn)定，因為人工智能依托于計算機技術(shù)，本身在邏輯思維和判斷能力上要遠高于傳統(tǒng)計算機技術(shù)，更高于人工的控制手段，因此在應(yīng)用的過程中，可以憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢實現(xiàn)對設(shè)備的幫助和輔助。其次，即時控制。人工智能的應(yīng)用也可以實現(xiàn)對各種電氣自動化技術(shù)和設(shè)備的即時控制，因為該技術(shù)的應(yīng)用可以憑借自身優(yōu)秀的短時響應(yīng)能力，實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)傳輸和指令下達，總的來說可以有效的實現(xiàn)對設(shè)備控制問題的解決，避免軌道交通項目施工中的問題發(fā)生。

5 結(jié) 語

綜上所述，BIM技術(shù)作為重要的施工技術(shù)，其在城市軌道交通施工建設(shè)的過程中，具備重要施工應(yīng)用價值和意義，而其實際的施工建設(shè)，也有很多技術(shù)應(yīng)用重點，包括方案比選、可視化設(shè)計、工程量統(tǒng)計等，而本文認為若想實現(xiàn)施工建設(shè)過程中技術(shù)的有效應(yīng)用，就需要在施工建設(shè)過程中做好施工過程事后質(zhì)量控制、事中質(zhì)量控制和事前質(zhì)量控制，并注重建立建筑工程BIM模型，以此實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量和軌道交通建設(shè)質(zhì)量的提升。