(重慶交通大學 重慶 400074)
在我國,BIM最初只是應用于一些大規(guī)模標志性的項目當中,除了堪稱BIM經(jīng)典之作的上海中心大廈項目外,上海世博會的一些場館也應用了BIM。僅僅經(jīng)過兩三年,BIM已經(jīng)應用到一些中小規(guī)模的項目當中。以福建省建筑設計研究院為例,全院70%~80%的項目都是使用BIM完成的。據(jù)介紹,就BIM的應用而言,2009年,美國就領先中國7年;目前,中國已將這一差距縮小到了不足3年。需要強調(diào)的是,這一差距針對的是BIM的用戶數(shù)量,而在應用程度上,中國先進企業(yè)與世界領先公司基本上處于同等水平。
與傳統(tǒng)模式相比,三維建筑信息模型技術(3DBIM)具有明顯優(yōu)勢。3D-BIM建筑模型的數(shù)據(jù)在建筑信息模型中的存在是以多種數(shù)字技術為依托,從而以這個數(shù)字信息模型作為各個建筑項目的基礎,可以進行各個相關工作。建筑工程與之相關的工作都可以從這個建筑信息模型中拿出各自需要的信息,既可指導相應工作,又能將相應工作的信息反饋到模型中。BIM可以四維模擬實際施工,以便于在早期設計階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段出現(xiàn)的各種問題,提前進行處理,為后期施工打下堅固的基礎。
從整體角度來講,BIM技術的特點主要包含以下幾種:
BIM技術的一體化特點是通過三維模型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的。就工程實施過程而言,BIM技術的應用可以將工程的不同階段充分整合在一起,實現(xiàn)對工程的一體化管理。
BIM技術可以通過對信息的集成、分析與整合將其轉化成三維模型的形式。相對于二維形式而言,BIM技術的應用將數(shù)據(jù)信息變得更加直觀而具體。
這里主要從以下幾方面入手,對BIM技術在地鐵隧道工程施工中的應用進行分析:
就地鐵隧道工程施工而言,BIM技術的應用流程主要包含以下方面:施工圖設計步驟。在該步驟中,工程建設單位需要結合地鐵隧道工程的實際特點設計出整體的BIM應用規(guī)劃,結合規(guī)劃的具體內(nèi)容向工程施工單位及設計單位下達相關BIM應用責任。在正式施工之前,施工單位應該利用BIM技術結合施工方案對設計單位提供的BIM模型進行模擬檢測,對有問題的地方使用BIM技術解決。BIM模型的修改工作全部完成之后,施工單位開展工程施工。為了提升地鐵隧道工程的質量,施工單位應該構建出一個完善的BIM管理平臺,以此實現(xiàn)BIM技術可視化、協(xié)調(diào)性優(yōu)勢的發(fā)揮。
與其他工程相比,地鐵隧道工程具有較為明顯的線性特點。此時的BIM模型工作量相對較多,且建模難度相對較高。因此,可以按照地質情況、地段等因素將整個地鐵隧道工程劃分成多個不同的部分,分別在每個部分構建出一個BIM模型。當所有部分的建模工作完成之后,可以將這些BIM模型按照地理位置、地鐵線路里程參數(shù)等合理整合到一起。
為了充分發(fā)揮BIM技術的可視化、模擬性優(yōu)點,在實際的地鐵隧道工程施工過程中,可以利用BIM技術構建出一個地鐵隧道工程BIM管理平臺。這個管理平臺設計可以由以下幾種要素組成:①應用層。這一要素直接面向地鐵隧道工程產(chǎn)生相應作用。如針對地鐵隧道工程的施工材料、施工設備等資源進行管理等。②模型層。該要素是整個地鐵隧道BIM管理平臺的中間層,其同時面向數(shù)據(jù)層和應用層兩個部分。在BIM管理平臺運行過程中,模型層需要從應用層中獲得相應的數(shù)據(jù)信息,如地鐵隧道工程施工進度、施工質量、工程量參數(shù)等。然后利用自身的集成功能將收集得到的數(shù)據(jù)信息傳輸至BIM管理平臺的數(shù)據(jù)層。③數(shù)據(jù)層。在BIM管理平臺中,數(shù)據(jù)層的功能主要是指:數(shù)據(jù)格式轉換功能。當從模型層獲得非IFC格式的數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)層可以利用數(shù)據(jù)轉換接口將上述格式的數(shù)據(jù)全部轉化成IFC格式,供給BIM管理平臺進行數(shù)據(jù)分析。
在地鐵隧道工程中,基于BIM技術的管理技術主要包含以下幾種:
1.安全管理技術
為了保證地鐵隧道工程施工的安全開展:①需要利用BIM技術將地鐵隧道工程中的地質條件信息作為判斷依據(jù),將地鐵隧道工程的不同地段劃分成顏色不同的風險區(qū)域。在實際施工過程中,施工隊伍可以按照該地段的顏色標識判斷對應的施工風險,進行實現(xiàn)降低安全事故發(fā)生概率的目的。②可以利用BIM技術的可視化特點將地鐵隧道工程施工中存在的安全隱患轉化成可視模式,進而提升工程施工的安全性水平。
2.項目控制技術
BIM技術的應用可以將地鐵隧道工程各個項目的施工質量、施工進度等數(shù)據(jù)集成起來,通過對上述數(shù)據(jù)的實時分析將不合理的數(shù)據(jù)篩選出來,并對該數(shù)據(jù)進行重點監(jiān)控,以此實現(xiàn)對項目的合理控制。
就地鐵隧道工程而言,BIM技術的應用可以將工程的相關數(shù)據(jù)轉化成三維立體模型,并通過項目控制技術、安全管理技術等對工程施工過程進行可視化管理。在BIM技術的實施過程中,應建立一系列有效、高效的管理制度,而不是任由團隊或個人的認識與意志去決定項目過程中的一系列問題的處理方式。對于BIM技術的實施,切勿操之過急,去實現(xiàn)超出能力以外的事情,應根據(jù)BIM團隊的實力,BIM軟硬件配置的能力去制定相應目標。
模型的建立、BIM技術運行平臺的選擇應根據(jù)實際的工程情況、工程需要來決定。在整個BIM實施的過程中既不能將簡單的事情復雜化,也不能將復雜的事情簡單化;簡單的事情復雜化未必會起到良好的效果,是徒勞,復雜的事情簡單化可能會致使整個事情的失敗,是無功。高精度、多參數(shù)的模型是好,但未必會在實際的工程項目中發(fā)揮多大的作用,而且對于計算機的配置要求極高;粗糙的模型不能達到所要的效果,也就意味著BIM研究的失敗。運行平臺應根據(jù)實際的工程特點來選擇,跨領域、跨行業(yè)的平臺應采用多平臺,而不是在某一平臺上實現(xiàn)所有的功能要求。