基于BIM技術的城市軌道交通建設管理研究

李慶偉

摘要：當前，社會進步迅速，我國的城市化建設的發(fā)展也有了創(chuàng)新。國內(nèi)軌道交通工程BIM技術階段性應用主要以設計與施工階段應用為主，少數(shù)企業(yè)開展了規(guī)劃階段和運維階段的BIM技術應用。在軌道交通工程運營管理過程中，涉及人員管理、設備設施管理、客運組織管理、行車組織管理、演練管理、培訓管理、應急事件處置等多個方面，以往采用規(guī)則列表、文字描述、數(shù)字列表等管理方式無法滿足當前日益復雜的管理需要。通過應用BIM技術，可以直觀、清晰地對接運營管理相關業(yè)務環(huán)節(jié)，輔助開展運營管理活動，有利于提高運營管理水平和服務質量。

關鍵詞：BIM技術;城市軌道交通;建設管理研究

引言

城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展，對于促進社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的作用。在軌道交通工程的建設過程中，由于其所處的地區(qū)環(huán)境、施工專業(yè)性等各種因素的影響，其建設過程存在較高的難度。而引入先進的BIM技術可以有效解決很多的施工問題，具有顯著的應用優(yōu)勢。

1地下軌道交通工程特點及內(nèi)容

城市軌道交通地下工程通常會受到作業(yè)空間的限制，且施工作業(yè)有著較強的循環(huán)性、隱蔽性。在施工時由于力學狀態(tài)不是一成不變的，圍巖相應的力學物理性質也會出現(xiàn)不同程度的變化。地下軌道施工受到周圍作業(yè)環(huán)境的影響，導致地下水條件變化、噪音、地表下沉、振動等情況。加上城市地下軌道交通工程地下管線較多、存在各種建筑物、施工環(huán)境復雜，這就對施工中的變形監(jiān)測控制提出了更高的要求。除了外部影響之外，工程的水文、工程地質也是重要影響因素之一，由于地質的復雜性，為施工增加了較多的不確定因素。地下軌道交通施工采用的結構形式較為多元化，且運用到的施工方法也不是單一的，很多時候需要交叉變換施工，這也大大增加了施工難度。而由于地下軌道交通施工各種各樣的特點，無形中增加了施工的風險性。為了保質、保量、安全完成施工作業(yè)任務，必須針對施工安全風險采取有效的控制措施。城市軌道交通安全施工風險管理包含風險的識別、分析、評價、對策等方面。首先，對施工中有可能出現(xiàn)的風險進行識別，找到有可能誘發(fā)風險的因素，再分析風險因素會對施工造成的影響以及導致這些問題出現(xiàn)的原因，然后依照風險的影響程度判斷最終施工項目最主要的風險情況，最終在此基礎上制定具有針對性的風險管控措施。

2 BIM技術概述

2.1概念簡介

BIM技術（建筑信息模型），工作原理是以建筑物中的三維模型作為有效載體，將城市軌道交通工程項目開展過程中，包含的施工前設計、施工過程、工程管理等各種信息進行連接并實現(xiàn)，使此技術貫穿到開展的項目，每個施工部分的整個施工階段中，使建筑物中所有的信息體現(xiàn)出集中與協(xié)同的效果。

2.2技術特征

第一，信息集成。BIM技術在應用過程中，主要是通過利用數(shù)字信息，提前對建筑物狀態(tài)進行有效模擬，其中所涉及的數(shù)據(jù)信息，必須具有真實性，且對視覺信息展現(xiàn)、關系設定要素較為重視，如設備等。此外，可以模擬組成建筑物部分構建整體性能和功能應用，通過信息展現(xiàn)的方式表示出構建的連接模式等。此技術的本質為，利用數(shù)字信息的有效性，充分發(fā)揮計算機的相對應功能，組建一個與工程項目各個方面都相關的數(shù)據(jù)庫，方便建筑師獲取有效信息，提高工作的效率。第二，傳遞性。BIM技術對相關數(shù)據(jù)進行構建時，可以保證所應用的數(shù)據(jù)信息內(nèi)在的一致性、聯(lián)系性。由此可知，建筑物在不同時間段內(nèi)產(chǎn)生的信息，如果在后期階段存在被整改的情況，BIM系統(tǒng)可以及時捕捉到變化，并實施處理措施，不需要采用人工核對的方式，對設計圖紙進行調(diào)整。傳遞性的優(yōu)勢在此技術中體現(xiàn)得非常明顯，不僅能提高工作效率，使工作及時展開，也能在一定程度上加快施工進度。此外，將其應用在工程開展過程中的各個施工階段過程中，能夠有效地表現(xiàn)工作的最終結果，并且通過提升各階段施工效率，能有效降低項目經(jīng)濟成本。第三，支持與協(xié)同作用。在城市交通工程開展過程中，BIM技術可以被任何一個參與方使用，并且每一個參與方都能通過BIM技術達到有效的溝通交流，這不僅能使實時檢測的效率得到有效提高，也能確保項目涉及的應用質量以及呈現(xiàn)效果。而且參與方可以通過使用BIM技術，構建三維建筑信息模型。同時，運用專業(yè)的理論知識，做好管線與設備方面的碰撞測試環(huán)節(jié)，以增強不同部門之間的聯(lián)系緊密性，提高溝通效率。

3基于BIM技術的城市軌道交通建設管理研究

3.1進行基于BIM技術的運營場景模擬仿真

以BIM的運營安全管理為例，通常包括應急事件管理、性能化分析等幾個部分。其中，在應急事件管理過程中，根據(jù)應急事件類別，設置不同的數(shù)值。以火災應急場景為例，基于建筑布局及通風模式、防排煙模式、屏蔽門開啟方式對火災應急事件發(fā)生時延期擴散效果產(chǎn)生影響，為確定火災發(fā)生時軌道交通內(nèi)部防排煙系統(tǒng)具有足量的排煙排熱功效，可以依據(jù)前期BIM建模軟件構建的建筑信息模型，并通過專業(yè)仿真軟件（如消防模擬軟件Pyrosim），將數(shù)字模型轉化為軌道交通火災模擬模型，研究軌道交通火災事故發(fā)生時不同火源位置下、屏蔽門開啟方式、通風模式對煙氣控制效果，進而確定軌道交通設備損害最小、人員安全逃生概率最大、恢復運行最快及安全疏散時間最短的方案。借鑒國內(nèi)外相關資料可知，軌道交通發(fā)生火災事故時多數(shù)乘客是被因中毒、煙氣熏倒、窒息而導致的受傷或死亡，因此，運營管理者可以利用BIM技術重點對軌道交通火災煙氣蔓延規(guī)律進行模擬，即設置站臺主風機排煙、自然排風、站臺主風機及隧道輔助風機組合排煙三種模式，分析屏蔽門打開一側、全部打開、全部關閉下一氧化碳濃度、站臺溫度場、站臺速度場及其對煙氣的控制效果。在性能化分析方面，運營管理者可以設置相關數(shù)值，逐一模擬“采用工位送風及頂峰旋流風口對人員所在區(qū)域送風”“僅采用工位送風對整體調(diào)度大廳送風”等多種方案，選擇大廳熱環(huán)境調(diào)度最優(yōu)方案并下達送風決策指令。