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軌道交通工程設計中BIM技術的運用

時間:2020-01-07 10:44作者:舒適
本文導讀:這是一篇關于軌道交通工程設計中BIM技術的運用的文章,BIM技術,即建筑信息化模型,適用于工業與民用建筑工程。其具有信息完整性、信息聯系性和優化性等八大特征。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境。

  摘    要:  隨著近些年來軌道交通設計水平的不斷提高,BIM技術也得到了一定的應用。但BIM技術在實際應用中仍存在一定問題。本文將簡要探討BIM技術在應用中出現的問題、提出具體對策,以促進BIM技術的廣泛應用。

  關鍵詞:  BIM技術; 軌道交通; 交通工程設計;

  0、 引言

  BIM技術,即建筑信息化模型,適用于工業與民用建筑工程。其具有信息完整性、信息聯系性和優化性等八大特征。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的問題,并提出具體對策以促進BIM技術的廣泛應用。

  1、 BIM技術在實際應用中出現的問題

  1.1、 缺乏軟件支持

  BIM技術的實現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BIM技術的應用。BIM核心建模軟件由幾何造型軟件、可持續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中具有聯系性,缺一不可。現階段BIM技術缺乏軟件支持,從而在實際應用中運行效率低下。

  1.2、 BIM技術人員素質較低

  BIM技術應用學科為幾何學、空間關系和地理信息系統等,其理科性、抽象性和專業性較強。BIM技術人員在我國則需要通過統一的BIM認證考試才能夠獲得BIM從業資格證書,進入相關行業就業。雖然BIM從業人員門檻較高,但其技術素質仍有待提升。

  1.3、 BIM技術適用范圍較小

  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。現階段BIM技術的運用主要體現在建筑模擬中,適用范圍較小。
 

軌道交通工程設計中BIM技術的運用
 

  2、 具體措施

  2.1 、加強軟件建設

  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。可以從參數化設計和數字化平臺兩方面提升軟件的運算能力和處理能力。參數化設計是對一種抽象性描述,包含生成設計、算法幾何和關聯性模型等概念。關聯性模式是實現參數化設計的重要手段,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輸入模塊、調節控制模塊、邏輯計算模塊和數據輸入輸出模塊組成。關聯性模型建立后,通過BIM技術人員的輸入和調節就可以讓BIM技術軟件完成復雜的運算,并自動輸出設計成品數據和模型圖樣。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。軟件根據施工主體的不同,也應該包含周邊環境、地質環境鹽酸、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。

  2.2 、提高BIM技術人員工作素質,進行團隊合作

  雖然BIM就業人員需要通過BIM資格考試才能獲得從業資格證書,進入相關領域進行就業,但這并不代表本行業就業人員工作素質較高。BIM就業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技術的飛速發展。BIM工程師根據自身應用領域可以分為BIM產品設計人員、BIM軟件開發人員和BIM工具研發人員。BIM工程師基本素質要求為:職業道德、健康素質、團隊協作能力和溝通協調能力。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,成果斐然。該團隊中的技術人員依托BIM技術對施工作業各項工序進行模擬運算,提前發現102處碰撞點,有效避免了事故問題的發生。在安裝工程完工后,該支隊伍還運用了虛擬現實技術對現場進行實時分析,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。

  2.3、 擴大BIM技術適用范圍

  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,現如今BIM應用施工在我國還并非普遍現象。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揮其效能,提高工程建設進度。BIM在施工中的運用具體體現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象,能夠優化交通設施建筑細節。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。

  以施工現場4D管理中的BIM,技術應用為例:在我國西部地區建設跨深谷型橋梁時,BIM工程師通過BIM技術能夠輕松創建、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,協調工程各方溝通。

  3 、結語

  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。BIM技術的提升需要技術人員、產品研發人員和軟件開發人員的共同努力。BIM技術的發展注定是一個漫長的過程,業界人士應該聯合起來,共同促進本技術的發展、壯大。

  參考文獻

  [1] 石繼斌.BIM技術在軌道交通工程設計中的應用[J].中國管理信息化,2017(20):148-149.
  [2] 范禮乾.BIM技術在城市軌道交通工程設計中的應用研究[C]//2017中國城市軌道交通關鍵技術論壇暨第26屆地鐵學術交流會論文集.2017.
  [3] 吳巍霖.BIM技術在城市軌道交通項目工程量統計中的應用研究[J].建筑經濟,2018,39(6):84-88.

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