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从二维到三维到数字化,BIM技术如何助力轨道交通工程智慧建设?

来源:网络

我国智慧城市建设进程加快,城市轨道交通作为一种绿色、安全、便捷的交通工具得到快速发展。未来,我国城市轨道交通的发展的方向打造智慧基础设施,“智慧”就是感知技术、数字化、信息化以及大数据技术的综合应用,而BIM技术的应用开发性、协同性及全生命周期的管理理念与城市轨道交通工程完美契合,使之成为了我国轨道交通工程智慧建设的主要技术之一。

  近两年,国务院及全国各个省市政府等相关单位频繁颁BIM技术在施工、设计、轨道交通方面应用的政策,住房城乡建设部发布的国家标准《建筑信息模型施工应用标准》于2018年1月1日起实施,《城市轨道交通工程BIM应用指南》于2018年5月30日起实施,《建筑工程设计信息模型制图标准》于2019年6月1日起实施。

  为了积极响应国家政策,更好地发展BIM技术,在中国建筑业协会智能建筑分会2018年会员代表大会上,主办方邀请到中交哈尔滨地铁投资建设有限公司BIM技术部常务副部长 刘中南发表了题为“BIM技术助力轨道交通工程智慧建设”的主题报告。

  刘中南,中交哈尔滨地铁投资建设有限公司BIM技术部常务副部长,主管BIM技术工作。先后获得7项国家实用新型专利,2017年被评为“一航局优秀青年”、哈尔滨地铁“2017年度先进工作者”、获得“中交哈地铁五大创新成果奖”,2018年取得全国信息化工程师项目“BIM项目管理师”证书。

  报告中,刘部长主要介绍了BIM技术的概念、BIM技术智慧建造发展的方向及目前国内轨道交通BIM应用情况。并以城市地铁为例,从设计和施工两个方面详细介绍了BIM技术在促进地铁数字化、智慧化建设发挥的作用,包括BIM在地铁综合管线和装修等设计方面的应用,以及BIM+数字化加工、BIM+全景相机、BIM+3D扫描等施工方面的应用。

  BIM技术的概念

  BIM是指基于最先进的三维数字化设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型,为设计公司、施工单位、建设单位乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台,帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理,最终使整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现节省能源、节约成本、降低污染和提高效率,实现智慧化建设。

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  2007年,深圳率先进行轨道交通BIM研究和应用,2010年,北京丰台路等地铁站BIM试点,2011年,上海BIM应用计划投入1.8亿元,广州、厦门、青岛、成都、武汉、长沙、杭州、西安等城市也已明确BIM应用要求,到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。

  BIM智慧建造发展方向

  BIM+数字化加工:将BIM模型中的数据转换成数字化加工所需的数字模型,制造设备可根据该模型进行数字化加工。

  BIM+物联网:建筑全过程信息的集成与融合:BIM技术发挥上层信息集成、交互、展示和管理的作用,而物联网技术则承担底层信息感知、采集、传递、监控的功能。

  BIM+ GIS:可提高长线工程和大规模区域性工程的管理能力。利用GIS宏观尺度上的功能,可将BIM的应用范围扩展到轨道、铁路、隧道等工程领域。

  BIM+全站仪:通过对软件、硬件进行整合,将BIM模型带入施工现场,利用模型中的三维空间坐标数据驱动智能型全站仪进行测量。

  BIM+ PM:通过建立BIM软件与项目管理系统之间的数据转换接口,为项目管理的各项业务提供准确及时的基础数据与技术分析手段,实现数据产生、数据使用、流程审批、动态统计、决策分析的完整管理闭环,提升项目综合控能力。

  BIM+3D扫描:将BIM模型与所对应的3D扫描模型进行对比、转化和协调,达到辅助工程质量检查、快速建模、减少返工的目的。

  轨道交通设计BIM应用

  传统轨道交通设计存在重复劳力耗时、交叉多难协调、人为输入繁琐、耗时的工作多、省时技巧很少、资源整合困难等弊端,构建面向地铁项目全生命周期过程的BIM协同设计统一平台,通过单一的产品数据源为跨专业、跨部门和跨企业的协同设计提供及时、准确、可追溯、统一的产品信息服务。

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  基于BIM的统一数据库、统一平台系统

  轨道交通施工BIM应用

  通过BIM技术提前模拟施工全过程,以模型为载体,通过BIM应用软件的动态模拟功能,实现项目的“先试后建”的核心理念(即:基于BIM技术,开工前针对工程的施工方案进行模拟、分析和优化,从而指导工程实施建设),提高效率,降低风险,促进安全管理提升,同时减少返工和变更。

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  车站施工组织设计模拟

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  机电管线施工工序模拟

  BIM技术让建筑设计从二维走向了三维,并走向了数字化建造,极大地拓展了建筑师对建筑形态探索的可实施性,很大程度地弥补了现阶段轨道交通行业在智慧化过程中的不足。BIM技术的全面推广应用,必将改变传统施工组织管理模式,实现标准化设计、预制化生产、工厂化提质、机械化减人、装配化增效,全面提升建设项目安全质量管控水平,助推轨道交通工程智慧建设。


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