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從二維到三維到數字化,BIM技術如何助力軌道交通工程智慧建設?

發布時間:2019-03-26 08:18:49

         我國智慧城市建設進程加快,城市軌道交通作為一種綠色、安全、便捷的交通工具得到快速發展。未來,我國城市軌道交通的發展的方向打造智慧基礎設施,智慧就是感知技術、數字化、信息化以及大數據技術綜合應用,BIM技術的應用開發性、協同性及全生命周期的管理理念與城市軌道交通工程完美契合,使之成為了我國軌道交通工程智慧建設的主要技術之一。

近兩年,國務院及全國各個省市政府等相關單位頻繁頒BIM技術在施工、設計、軌道交通方面應用的政策,住房城鄉建設部發布國家標準《建筑信息模型施工應用標準》2018年1月1日起實施,《城市軌道交通工程BIM應用指南》2018年5月30日起實施,《建筑工程設計信息模型制圖標準》20196月1日起實施。

為了積極響應國家政策,更好地發展BIM技術,在中國建筑業協會智能建筑分會2018年會員代表大會上,主辦方邀請到中交哈爾濱地鐵投資建設有限公司BIM技術部常務副部長 劉中南發表了題為“BIM技術助力軌道交通工程智慧建設”的主題報告。

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中交哈爾濱地鐵投資建設有限公司    劉中南

 

劉中南,中交哈爾濱地鐵投資建設有限公司BIM技術部常務副部長,主管BIM技術工作。先后獲得7項國家實用新型專利,2017年被評為“一航局優秀青年”、哈爾濱地鐵“2017年度先進工作者”、獲得“中交哈地鐵五大創新成果獎”,2018年取得全國信息化工程師項目“BIM項目管理師”證書。

報告中,劉部長“BIM技術助力軌道交通工程智慧建設”,主要介紹了BIM技術的概念、BIM技術智慧建造發展的方向及目前國內軌道交通BIM應用情況。并以城市地鐵為例,從設計和施工兩個方面詳細介紹了BIM技術在促進地鐵數字化、智慧化建設發揮的作用,包括BIM在地鐵綜合管線和裝修等設計方面的應用,以及BIM+數字化加工、BIM+全景相機、BIM+3D掃描等施工方面的應用。

 

 

BIM概念

 

BIM是指基于最先進的三維數字化設計和工程軟件所構建的“可視化”的數字建筑模型,為設計公司、施工單位、建設單位乃至最終用戶等各環節人員提供“模擬和分析”的科學協作平臺,幫助他們利用三維數字模型對項目進行設計、建造及運營管理,最終使整個工程項目在設計、施工和使用等各個階段都能夠有效的實現節省能源、節約成本、降低污染和提高效率,實現智慧化建設。

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2007年,深圳率先進行軌道交通BIM研究和應用,2010年,北京豐臺路等地鐵站BIM試點,2011年,上海BIM應用計劃投入1.8億元,廣州、廈門、青島、成都、武漢、長沙、杭州、西安等城市也已明確BIM應用要求,到2020年末,建筑行業甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業應掌握并實現BIM與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用。

 

 

BIM智慧建造發展方向

 

BIM+數字化加工:BIM模型中的數據轉換成數字化加工所需的數字模型,制造設備可根據該模型進行數字化加工。

BIM+物聯網:建筑全過程信息的集成與融合:BIM技術發揮上層信息集成、交互、展示和管理的作用,而物聯網技術則承擔底層信息感知、采集、傳遞、監控的功能。

BIM+ GIS:可提高長線工程和大規模區域性工程的管理能力。利用GIS宏觀尺度上的功能,可將BIM的應用范圍擴展到軌道、鐵路、隧道等工程領域。

BIM+全站儀:通過對軟件、硬件進行整合,將BIM模型帶入施工現場,利用模型中的三維空間坐標數據驅動智能型全站儀進行測量。

BIM+ PM:通過建立BIM軟件與項目管理系統之間的數據轉換接口,為項目管理的各項業務提供準確及時的基礎數據與技術分析手段,實現數據產生、數據使用、流程審批、動態統計、決策分析的完整管理閉環,提升項目綜合控能力。

BIM+3D掃描:BIM模型與所對應的3D掃描模型進行對比、轉化和協調,達到輔助工程質量檢查、快速建模、減少返工的目的。

 

 

軌道交通設計BIM應用

 

傳統軌道交通設計存在重復勞力耗時、交叉多難協調、人為輸入繁瑣、耗時的工作多、省時技巧很少、資源整合困難等弊端,構建面向地鐵項目全生命周期過程的BIM協同設計統一平臺,通過單一的產品數據源為跨專業、跨部門和跨企業的協同設計提供及時、準確、可追溯、統一的產品信息服務。

基于BIM的統一數據庫、統一平臺系統.png

基于BIM的統一數據庫、統一平臺系統


 

軌道交通施工BIM應用

 

通過BIM技術提前模擬施工全過程,以模型為載體,通過BIM應用軟件的動態模擬功能,實現項目的“先試后建”的核心理念(即:基于BIM技術,開工前針對工程的施工方案進行模擬、分析和優化,從而指導工程實施建設),提高效率,降低風險,促進安全管理提升,同時減少返工和變更。

  車站施工組織設計模擬.png

 車站施工組織設計模擬

 

機電管線施工工序模擬.png

 機電管線施工工序模擬

 

BIM技術讓建筑設計從二維走向了三維,并走向了數字化建造,極大地拓展了建筑師對建筑形態探索的可實施性,很大程度地彌補了現階段軌道交通行業在智慧化過程中的不足。BIM技術的全面推廣應用,必將改變傳統施工組織管理模式,實現標準化設計、預制化生產、工廠化提質、機械化減人、裝配化增效,全面提升建設項目安全質量管控水平,助推軌道交通工程智慧建設。

 

 

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