BIM在城市地下空間開發(fā)中的應(yīng)用

BIM在城市地下空間開發(fā)中的應(yīng)用地下空間工程是指在地面以下的巖體或土層中修建地下建（構(gòu)）筑物的工程，包括交通運(yùn)輸工程、工業(yè)與民用工程、市政工程及地下綜合體，在解決土地緊張、交通擁堵、能源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題中發(fā)揮了重要作用，是我國(guó)城市建設(shè)和改造的重要部分。縱觀漫長(zhǎng)的歷史，人類從來沒忽視過地下空間的開發(fā)價(jià)值，盡管不同歷史階段的文明各有特點(diǎn)，但在爭(zhēng)取生存的過程中，人們都不同程度地利用著地下空間。從原始“穴居”到突尼斯瑪特瑪塔的“地下村莊”，從中國(guó)西北下沉式“窯洞”到現(xiàn)在的“地下都市”，地下空間利用的深度及廣度不斷得到深化和發(fā)展。

突尼斯：馬特馬塔“地下村”

隨著城市化進(jìn)程加快，我國(guó)地下空間工程建設(shè)發(fā)展迅速，改善了城市交通環(huán)境，節(jié)約了土地資源。但由于地下工程多屬隱蔽工程，項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等存在諸多問題。缺乏科學(xué)、系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)劃協(xié)同設(shè)計(jì)體系與與技術(shù)規(guī)范不不完善施工信息管理手手段落后運(yùn)營(yíng)維護(hù)難度大大如今，BIM技技術(shù)已在我國(guó)國(guó)地面建筑許許多項(xiàng)目中得得到了成功應(yīng)應(yīng)用；在城市市地下空間開開發(fā)中，BIIM技術(shù)的案案例多集中在在城市地下交交通。我國(guó)地下空間開開發(fā)多為地鐵鐵衍生項(xiàng)目要充分開發(fā)利用用地下空間，需需通過BIMM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信信息建模，并并應(yīng)用到地下下空間工程的的各個(gè)階段。

前期規(guī)劃階階段

BIM應(yīng)用于地地下空間規(guī)劃劃，旨在建立立一個(gè)信息模模型。該模型型能反映擬建建工程的地下下空間環(huán)境，包包括地下空間間資源數(shù)量、周周邊已有地下下建筑物以及及地下管網(wǎng)系系統(tǒng)布局。在在此基礎(chǔ)上，分分析擬建工程程與已有工程程的相互關(guān)系系，利用BIIM系列軟件件強(qiáng)大的建模模、渲染和動(dòng)動(dòng)畫技術(shù)進(jìn)行行多方案3DD模型的預(yù)演演，合理選擇擇擬建地下工工程的空間布布局、結(jié)構(gòu)形形式，并構(gòu)建建資源系統(tǒng)、市市政系統(tǒng)、環(huán)環(huán)境系統(tǒng)的城城市地下空間間規(guī)劃指標(biāo)體體系，從而使使地下空間總總體規(guī)劃定性性控制定量化化，定量控制制具體化，定定位控制準(zhǔn)確確，增強(qiáng)總體體規(guī)劃的科學(xué)學(xué)性、合理性性和可行性。中國(guó)最長(zhǎng)地下走走廊——武漢漢光谷中心城城

設(shè)計(jì)階段

地下空間工程設(shè)設(shè)計(jì)主要包括括總平面設(shè)計(jì)計(jì)、建筑細(xì)部部設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等。設(shè)計(jì)決定定地下空間工工程建成后的的工程實(shí)體能能否發(fā)揮其設(shè)設(shè)計(jì)功能。利利用BIM技技術(shù)，進(jìn)行合合理設(shè)計(jì)，預(yù)預(yù)留維修空間間，合理布置置地下管線，便便于后期的順順利施工和運(yùn)運(yùn)營(yíng)維護(hù)。三維建模是BIIM技術(shù)與地地下空間工程程設(shè)計(jì)有效結(jié)結(jié)合的前提。整整合參數(shù)化設(shè)設(shè)計(jì)等BIMM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，制制定全面并具具有可實(shí)施性性的應(yīng)用流程程，構(gòu)建全生生命周期的BBIM設(shè)計(jì)平平臺(tái)，在BIIM三維環(huán)境境中進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)、分析與優(yōu)優(yōu)化?；贐IM的設(shè)設(shè)計(jì)流程各專業(yè)、各流程程軟件數(shù)據(jù)交交互，保證設(shè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能夠夠通過模型正正確共享。每每個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象象都有各自的的設(shè)計(jì)變量，不不同設(shè)計(jì)變量量之間的關(guān)系系構(gòu)成約束?；谶@些約束束，應(yīng)用沖突突檢測(cè)工具檢檢測(cè)模型中存存在的沖突，快快速地發(fā)現(xiàn)BBIM模型中中個(gè)專業(yè)內(nèi)部部及各專業(yè)之之間存在的空空間碰撞，并并形成碰撞報(bào)報(bào)告。對(duì)模型型進(jìn)行同步修修改，減少設(shè)設(shè)計(jì)人員的重重復(fù)勞動(dòng)和錯(cuò)錯(cuò)誤率。BIM能實(shí)現(xiàn)地地下空間結(jié)構(gòu)構(gòu)、給排水、電電氣等多學(xué)科科交叉另外，運(yùn)用Clloud-BBIM技術(shù)，將將BIM所需需的軟件、存存儲(chǔ)能力、運(yùn)運(yùn)算能力分布布于云端，在在云端實(shí)現(xiàn)模模型的創(chuàng)建、展展示、碰撞檢檢測(cè)等功能?；诘叵驴臻g間工程協(xié)同設(shè)設(shè)計(jì)的需要，構(gòu)構(gòu)建協(xié)同設(shè)計(jì)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)，使使用云端上的的數(shù)據(jù)及軟件件進(jìn)行協(xié)同設(shè)設(shè)計(jì)與分析。充充分利用BIIM模型信息息，避免重復(fù)復(fù)建模，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高效設(shè)計(jì)。

施工階段

在地下空間工程程施工中，施施工信息化在在工程進(jìn)度、物物料追蹤、可可視化管理等等方面的優(yōu)勢(shì)勢(shì)凸顯。按照IFC標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)定義地下建建筑構(gòu)件、組組織地下空間間結(jié)構(gòu)，提供供3D建模。創(chuàng)創(chuàng)建、編輯材材料、進(jìn)度、成成本、質(zhì)量和和安全等施工工屬性，并與與3D模型相相關(guān)聯(lián)。將包包含工程屬性性的施工BIIM模型導(dǎo)出出為IFC文文件，供BIIM施工管理理系統(tǒng)使用。施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)模模擬BIM技術(shù)的44D（3D++Time）模模擬建造過程程能實(shí)現(xiàn)對(duì)施施工進(jìn)度的查查詢和調(diào)整、監(jiān)監(jiān)控。將施工工過程中的材材料、勞動(dòng)力力和成本等信信息輸入BIIM施工模型型中，進(jìn)行施施工進(jìn)度模擬擬，對(duì)比實(shí)際際進(jìn)度和計(jì)劃劃進(jìn)度，分析析進(jìn)度偏差，結(jié)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況況對(duì)施工計(jì)劃劃進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)調(diào)整。物料追蹤管理通過BIM技術(shù)術(shù)的4D關(guān)聯(lián)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，及及時(shí)獲得施工工過程基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)，為制定定采購計(jì)劃、限限額領(lǐng)料等提提供快速、準(zhǔn)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支支撐。借鑒物物流行業(yè)的成成熟經(jīng)驗(yàn)，利利用RFIDD技術(shù)的物流流管理信息系系統(tǒng)，結(jié)合BBIM模型多多維數(shù)據(jù)庫中中建筑物、構(gòu)構(gòu)件和設(shè)備的的所有信息，實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料跟跟蹤管理?？梢暬芾韺⑹┕じ麟A段、各各專業(yè)的信息息集成到AuutodesskNavvisworrksMaanage施施工可視化分分析平臺(tái)，利利用BIM可可視化技術(shù)進(jìn)進(jìn)行工程施工工進(jìn)度動(dòng)態(tài)展展示；生成施施工過程中動(dòng)動(dòng)態(tài)的資源需需求量及消耗耗量報(bào)告，分分析各階段的的資源分配情情況；結(jié)合結(jié)結(jié)構(gòu)分解編碼碼與BIM模模型，得到成成本動(dòng)態(tài)模型型，繪制成本本動(dòng)態(tài)＂直方方圖＂，監(jiān)控控支出情況；；利用3D模模型進(jìn)行施工工場(chǎng)地動(dòng)態(tài)布布置，賦予各各施工設(shè)施44D屬性信息息?；谝陨仙霞夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)施工過程程的進(jìn)度、資資源、成本和和場(chǎng)地管理。

運(yùn)營(yíng)維護(hù)階階段

集成設(shè)備的基本本信息、合同同信息、成本本信息和運(yùn)行行維護(hù)管理信信息，使用AArchittecturre軟件建立立BIM設(shè)備備模型，通過過AutoddeskRRevit軟軟件的開放數(shù)數(shù)據(jù)庫互連，形形成一個(gè)包含含BIM模型型中設(shè)備信息息的初始運(yùn)維維管理數(shù)據(jù)庫庫。結(jié)合BIIM模型和設(shè)設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)據(jù)庫建立一個(gè)個(gè)基于BIMM的設(shè)備運(yùn)行行維護(hù)管理模模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)地下工程設(shè)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)護(hù)階段的可視視化管理。地地下空間多是是人員集中的的場(chǎng)所，要合合理安排突發(fā)發(fā)狀況下的人人員疏散，結(jié)結(jié)合BIM模模型的子系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)突發(fā)狀況況的預(yù)警和人人員的疏散提提供信息。系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析就是按按照業(yè)主需求求和設(shè)計(jì)規(guī)定定，衡量地下下工程性能，對(duì)對(duì)機(jī)械操作、能能耗分析、人人流分析、照照明分析、內(nèi)內(nèi)外部氣流模模擬等工程項(xiàng)項(xiàng)目性能進(jìn)行行評(píng)估。將系系統(tǒng)分析軟件件結(jié)合到BIIM模型中，采采用同一模型型和系統(tǒng)參數(shù)數(shù)，通過分析析模擬對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相相應(yīng)的確定或或修改，甚至至制定系統(tǒng)改改造計(jì)劃，從從而提高地下下工程項(xiàng)目的的性能。。災(zāi)害應(yīng)急模擬結(jié)合災(zāi)害分析模模擬軟件和BBIM技術(shù)，模模擬災(zāi)害發(fā)生生的過程，分分析災(zāi)害發(fā)生生的原因，幫幫助制定災(zāi)害害應(yīng)急預(yù)案。災(zāi)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，利利用BIM設(shè)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)護(hù)模型，能清清晰地展現(xiàn)出出緊急狀況點(diǎn)點(diǎn)的位置，設(shè)設(shè)計(jì)最合理路路線，及時(shí)疏疏散人群，幫幫助救援人員員做出最準(zhǔn)確確的應(yīng)急措施施，提高應(yīng)急急能力。

延伸閱讀：：地下空間開開發(fā)利用的國(guó)國(guó)際化趨勢(shì)

美國(guó)波士頓：道道路地下化波士頓中央大道道，經(jīng)歷了由由高架道路到到地下道路的的地下化過程程。這個(gè)工程程被稱為美國(guó)國(guó)有史以來工工程量最大、工工期最長(zhǎng)、資資金投入最多多的市政工程程，驗(yàn)證了城城市道路及高高架道路的地地下化趨勢(shì)。波士頓地下道路路加拿大蒙特利爾爾：地下城市市由于寒冷的氣候候，蒙特利爾爾居民的地面面出行多有不不便。依靠11972年蒙蒙特利爾世博博會(huì)的成功舉舉行，開發(fā)了了大規(guī)模的地地下綜合體。如如今，蒙特利利爾已建成世世界最長(zhǎng)的地地下步行系統(tǒng)統(tǒng)。蒙特利爾地下城城日本東京：共同同溝共同溝，又名綜綜合管廊，最最早形成于巴巴黎。經(jīng)過幾幾十年發(fā)展，在在日本達(dá)到成成熟階段。日日本東京的共共同溝的長(zhǎng)度度在世界各大大城市中排名名榜首，在規(guī)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施施工、管理、營(yíng)營(yíng)運(yùn)等方面自自上而下和自自下而上已形形成了一整套套完整的法律律、法規(guī)、規(guī)規(guī)定、辦法。東京1100kkm的干線道道路下，已興興建了1199km的共同同溝法國(guó)巴黎：廢棄棄礦穴利用巴黎最早的地下下空間開發(fā)為為廢棄礦穴的的再利用。利利用幾個(gè)世紀(jì)紀(jì)之前挖掘的的廢棄礦井布布置城市下水水道、防空防防災(zāi)設(shè)施，并并于18900年成功用于于巴黎世博會(huì)會(huì)中國(guó)館與印印度館的設(shè)置置，取