基于BIM技术的城市轨道交通建设管理研究

时间:2021-07-02 14:38:54 浏览量:

李庆伟

摘要:当前,社会进步迅速,我国的城市化建设的发展也有了创新。国内轨道交通工程BIM技术阶段性应用主要以设计与施工阶段应用为主,少数企业开展了规划阶段和运维阶段的BIM技术应用。在轨道交通工程运营管理过程中,涉及人员管理、设备设施管理、客运组织管理、行车组织管理、演练管理、培训管理、应急事件处置等多个方面,以往采用规则列表、文字描述、数字列表等管理方式无法满足当前日益复杂的管理需要。通过应用BIM技术,可以直观、清晰地对接运营管理相关业务环节,辅助开展运营管理活动,有利于提高运营管理水平和服务质量。

关键词:BIM技术;城市轨道交通;建设管理研究

引言

城市轨道交通行业的发展,对于促进社会经济发展具有重要的作用。在轨道交通工程的建设过程中,由于其所处的地区环境、施工专业性等各种因素的影响,其建设过程存在较高的难度。而引入先进的BIM技术可以有效解决很多的施工问题,具有显著的应用优势。

1地下轨道交通工程特点及内容

城市轨道交通地下工程通常会受到作业空间的限制,且施工作业有着较强的循环性、隐蔽性。在施工时由于力学状态不是一成不变的,围岩相应的力学物理性质也会出现不同程度的变化。地下轨道施工受到周围作业环境的影响,导致地下水条件变化、噪音、地表下沉、振动等情况。加上城市地下轨道交通工程地下管线较多、存在各种建筑物、施工环境复杂,这就对施工中的变形监测控制提出了更高的要求。除了外部影响之外,工程的水文、工程地质也是重要影响因素之一,由于地质的复杂性,为施工增加了较多的不确定因素。地下轨道交通施工采用的结构形式较为多元化,且运用到的施工方法也不是单一的,很多时候需要交叉变换施工,这也大大增加了施工难度。而由于地下轨道交通施工各种各样的特点,无形中增加了施工的风险性。为了保质、保量、安全完成施工作业任务,必须针对施工安全风险采取有效的控制措施。城市轨道交通安全施工风险管理包含风险的识别、分析、评价、对策等方面。首先,对施工中有可能出现的风险进行识别,找到有可能诱发风险的因素,再分析风险因素会对施工造成的影响以及导致这些问题出现的原因,然后依照风险的影响程度判断最终施工项目最主要的风险情况,最终在此基础上制定具有针对性的风险管控措施。

2 BIM技術概述

2.1概念简介

BIM技术(建筑信息模型),工作原理是以建筑物中的三维模型作为有效载体,将城市轨道交通工程项目开展过程中,包含的施工前设计、施工过程、工程管理等各种信息进行连接并实现,使此技术贯穿到开展的项目,每个施工部分的整个施工阶段中,使建筑物中所有的信息体现出集中与协同的效果。

2.2技术特征

第一,信息集成。BIM技术在应用过程中,主要是通过利用数字信息,提前对建筑物状态进行有效模拟,其中所涉及的数据信息,必须具有真实性,且对视觉信息展现、关系设定要素较为重视,如设备等。此外,可以模拟组成建筑物部分构建整体性能和功能应用,通过信息展现的方式表示出构建的连接模式等。此技术的本质为,利用数字信息的有效性,充分发挥计算机的相对应功能,组建一个与工程项目各个方面都相关的数据库,方便建筑师获取有效信息,提高工作的效率。第二,传递性。BIM技术对相关数据进行构建时,可以保证所应用的数据信息内在的一致性、联系性。由此可知,建筑物在不同时间段内产生的信息,如果在后期阶段存在被整改的情况,BIM系统可以及时捕捉到变化,并实施处理措施,不需要采用人工核对的方式,对设计图纸进行调整。传递性的优势在此技术中体现得非常明显,不仅能提高工作效率,使工作及时展开,也能在一定程度上加快施工进度。此外,将其应用在工程开展过程中的各个施工阶段过程中,能够有效地表现工作的最终结果,并且通过提升各阶段施工效率,能有效降低项目经济成本。第三,支持与协同作用。在城市交通工程开展过程中,BIM技术可以被任何一个参与方使用,并且每一个参与方都能通过BIM技术达到有效的沟通交流,这不仅能使实时检测的效率得到有效提高,也能确保项目涉及的应用质量以及呈现效果。而且参与方可以通过使用BIM技术,构建三维建筑信息模型。同时,运用专业的理论知识,做好管线与设备方面的碰撞测试环节,以增强不同部门之间的联系紧密性,提高沟通效率。

3基于BIM技术的城市轨道交通建设管理研究

3.1进行基于BIM技术的运营场景模拟仿真

以BIM的运营安全管理为例,通常包括应急事件管理、性能化分析等几个部分。其中,在应急事件管理过程中,根据应急事件类别,设置不同的数值。以火灾应急场景为例,基于建筑布局及通风模式、防排烟模式、屏蔽门开启方式对火灾应急事件发生时延期扩散效果产生影响,为确定火灾发生时轨道交通内部防排烟系统具有足量的排烟排热功效,可以依据前期BIM建模软件构建的建筑信息模型,并通过专业仿真软件(如消防模拟软件Pyrosim),将数字模型转化为轨道交通火灾模拟模型,研究轨道交通火灾事故发生时不同火源位置下、屏蔽门开启方式、通风模式对烟气控制效果,进而确定轨道交通设备损害最小、人员安全逃生概率最大、恢复运行最快及安全疏散时间最短的方案。借鉴国内外相关资料可知,轨道交通发生火灾事故时多数乘客是被因中毒、烟气熏倒、窒息而导致的受伤或死亡,因此,运营管理者可以利用BIM技术重点对轨道交通火灾烟气蔓延规律进行模拟,即设置站台主风机排烟、自然排风、站台主风机及隧道辅助风机组合排烟三种模式,分析屏蔽门打开一侧、全部打开、全部关闭下一氧化碳浓度、站台温度场、站台速度场及其对烟气的控制效果。在性能化分析方面,运营管理者可以设置相关数值,逐一模拟“采用工位送风及顶峰旋流风口对人员所在区域送风”“仅采用工位送风对整体调度大厅送风”等多种方案,选择大厅热环境调度最优方案并下达送风决策指令。

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