全面总结深圳地铁9号线深化设计中BIM应用经验

以深圳地铁9号线为例，从组织开展深化设计工作并利用BIM技术对站后工程常规机电、系统机电各个专业设计施工过程中遇到的接口协调及碰撞等问题进行模拟分析。主要得到以下经验总结：

１）管理中规范深化设计的工作流程，保证了深化设计BIM工作的顺利开展；

２）技术上利用BIM技术精细化管理各个专业，减少管线安装的碰撞及对结构的损害；

３）接口协调方面，利用BIM技术有序地安排各个专业施工，能保证设计与施工的同步以及各专业之间的统一协调性。

引言

随着我国社会的快速发展，城市化进程的推进，城市地上空间已难以满足城市的发展需求，正在加速城市地下空间的开发利用。地铁工程作为交通建设中的重点，其优势在于能充分利用地下空间。目前在国内一二线城市，如北京、广州、上海、深圳等地区掀起了兴建地铁的高潮。地铁工程的特点在于工程本身位于地下且空间狭小，地铁的安装工程是要在这狭小的空间内将各类管线、设备进行布局。管线及设备在设计及施工安装过程中极易发生冲突碰撞，如何充分有效利用地下空间成为最重要的探索方向。利用BIM技术对地下安装工程进行模拟成为探索的重要途径，对各类管线设备进行提前预知安装空间情况，能避免安装过程当中的管线碰撞。

在利用BIM技术进行探索研究方面：

于金勇研究了上海轨道交通11号线石龙路站在安装过程中解决的管线碰撞、设备房优化等问题，并从设备安装到运营维护各个阶段中得出BIM技术的应用价值点。

张建平根据我国施工管理特点和实际需求，提出了工程施工BIM应用的技术架构、系统流程和应对措施，并将BIM与4D技术相结合，自主研发建筑施工BIM建模系统和基于BIM的4D施工项目管理系列软件，从而形成一套工程施工BIM应用整体实施方案并成功应用于国家体育场等十几个大型工程项目，验证了其可行性和适用性，充分体现了BIM技术在工程施工中的应用价值和广阔前景。

李勇为实现BIM技术预测功能，采用可靠性理论、概率方法理论，考虑施工过程及进度影响因素的不确定性，分析了目标进度和预测进度的复杂关系，建立了施工进度随机预测模型。

近几年来，随着地铁在全国各大城市兴建，BIM的应用得到了迅速的提升。在上海市建筑施工行业协会发布的《2014年度施工企业BIM技术应用现状发展报告》中提到目前国内各大建筑工程企业应用BIM技术及人才储备状况。深圳地区发布了《深圳市建筑工务署BIM实施管理标准》，该标准通过分析目前我国基本应用情况及国家发展信息技术的需求，对于目前建设工程项目BIM技术的应用进行了统一的规范要求，为达到BIM技术应用信息的平台资源共享及BIM技术信息化基础的建设打下基础，并从中发掘出更多的应用价值点。

目前在建设工程施工项目中将BIM技术应用于管理相对较少，侧重运用于大型建设工程项目的三维建模即施工模拟及安装工程管线碰撞检查。而大型项目BIM模型量大，需要严格有效的管理方法才能确保BIM模型满足多专业、多人员有条不紊地协同工作。本文以深圳地铁9号线为例，利用BIM技术通过建立深化设计组织管理体系，对全线18个车站及车辆段停车场的站后安装工程进行深化设计，统一对常规机电、系统机电各个专业设计施工过程中遇到的接口协调及碰撞等问题进行模拟分析，提出相关可行性意见及方案，为实现设计、施工一体化提供技术平台。

１工程概况

深圳地铁９号线（见图１）西起南山区红树湾站，东至罗湖区文锦站，经过南山区、福田区、罗湖区。线路全长约为25.38ｋｍ，共设22座车站，全部为地下车站和线路。本项目机电安装工程涵盖轨道工程、常规机电、装饰装修、通信系统、信号系统、供电系统、综合监控系统、安防及门禁系统等多个专业。

图１深圳地铁9号线工程线路示意图

２BIM技术简介

BIM即建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性5个特点。利用三维建模技术，把整个工程的三维数字模型建造出来，制作出一个只存在于电脑里面的数字工程模型，然后通过向这个模型中添加工程的所有相关信息，形成一个工程信息数据库。

利用BIM技术实现不同专业设计之间的信息共享，实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。用于施工及管理实现动态、集成和可视化的施工管理并实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。BIM技术涵盖的范围见图2。

图２BIM技术涵盖的范围

３BIM应用管理机制的建立

深圳地铁9号线工程深化设计工作，利用现有的资源及组织架构，对本次深化设计工作ＢＩＭ建模流程规范化。深化设计工作流程见图３。BIM建模工作流程见图４。

图３深化设计工作流程

图４BIM建模工作流程

在拿到设计院提供的送审版图纸及设计资料后，深化设计人员应熟悉设计内容，领会设计意图。组织设计单位进行设计交底，对图纸表达不详尽或者不明白的地方进行归纳整理，并及时向设计单位进行提交，经设计答疑确认后，进行下一步深化工作。通过各方面比选，本次深圳地铁９号线采用Autodesk公司的Revit软件进行建模。

１）根据土建专业图纸完成初步土建模型（见图５），之后根据土建施工完成后的结构实测数据对模型进行修正，为后续的机电模型搭建工作打下基础。

２）机电建模工作根据各专业图纸进行建模，在车站土建模型内完成各专业设备、材料、管道的整合，形成车站整合模型，并进行第１次管线碰撞分析，统计出“差、错、漏、碰”等问题的错误清单，确认并提交图纸会审会议讨论优化决策。将图纸会审会议中决策的设计优化修改反映在车站整合模型中，经第2次碰撞分析验证无误后，形成车站施工设计模型（见图６）。

图５车站土建模型

图６车站机电整合模型