BIM在城市地下空间开发中的应用

BIM在城市地地下空间开开发中的应应用地下空间工程是是是指在地地面以以下的岩岩体或或土层中中修建建地下建建（构构）筑物物的工工程，包包括交交通运输输工程程、工业业与民民用工程程、市市政工程程及地地下综合合体，在在解决土土地紧紧张、交交通拥拥堵、能能源浪浪费、环环境污污染等问问题中中发挥了了重要要作用，是是我我国城市市建设设和改造造的重重要部分分。纵观漫长的历史史史，人类类从来来没忽视视过地地下空间间的开开发价值值，尽尽管不同同历史史阶段的的文明明各有特特点，但但在争取取生存存的过程程中，人人们都不不同程程度地利利用着着地下空空间。从从原始“穴居”到突尼斯斯玛玛特玛塔塔的“地下村庄”，从中国国西西北下沉沉式“窑洞”到现在的“地下都市”，地下空空间间利用的的深度度及广度度不断断得到深深化和和发展。随着城市化进程程程加快，我我国国地下空空间工工程建设设发展展迅速，改改善善了城市市交通通环境，节节约约了土地地资源源。但由由于地地下工程程多属属隐蔽工工程，项项目的规规划、设设计、施施工等等存在诸诸多问问题。缺乏科学、系统统统的规划划协同设计体系与与与技术规规范不不完善施工信息管理手手手段落后后运营维护难度大大大如今，BIM技技技术已在在我国国地面建建筑许许多项目目中得得到了成成功应应用；在在城市市地下空空间开开发中，BIIM技术的案案例多集集中在在城市地地下交交通。我国地下空间开开开发多为为地铁铁衍生项项目要充分开发利用用用地下空空间，需需通过BIMM技术实现现信信息建模模，并并应用到到地下下空间工工程的的各个阶阶段。BIM应用于地地地下空间间规划划，旨在在建立立一个信信息模模型。该该模型型能反映映拟建建工程的的地下下空间环环境，包包括地下下空间间资源数数量、周周边已有有地下下建筑物物以及及地下管管网系系统布局局。在在此基础础上，分分析拟建建工程程与已有有工程程的相互互关系系，利用BIIM系列软件件强大的的建模模、渲染染和动动画技术术进行行多方案3DD模型的预预演演，合理理选择择拟建地地下工工程的空空间布布局、结结构形形式，并并构建建资源系系统、市市政系统统、环环境系统统的城城市地下下空间间规划指指标体体系，从从而使使地下空空间总总体规划划定性性控制定定量化化，定量量控制制具体化化，定定位控制制准确确，增强强总体体规划的的科学学性、合合理性性和可行行性。中国最长地下走走走廊——武汉光谷谷中心城城地下空间工程设设设计主要要包括括总平面面设计计、建筑筑细部部设计、结结构构设计和和机电电系统设设计等等。设计计决定定地下空空间工工程建成成后的的工程实实体能能否发挥挥其设设计功能能。利利用BIM技技术，进进行合合理设计计，预预留维修修空间间，合理理布置置地下管管线，便便于后期期的顺顺利施工工和运运营维护护。三维建模是BIIIM技术与地地下空间间工程程设计有有效结结合的前前提。整整合参数数化设设计等BIMM技术优势势，制制定全面面并具具有可实实施性性的应用用流程程，构建建全生生命周期期的BBIM设计平平台，在BIIM三维环境境中进行行设计计、分析析与优优化。基于BIM的设设计计流程各专业、各流程程程软件数数据交交互，保保证设设计数据据能够够通过模模型正正确共享享。每每个设计计对象象都有各各自的的设计变变量，不不同设计计变量量之间的的关系系构成约约束。基基于这些些约束束，应用用冲突突检测工工具检检测模型型中存存在的冲冲突，快快速地发发现BBIM模型中中个专业业内部部及各专专业之之间存在在的空空间碰撞撞，并并形成碰碰撞报报告。对对模型型进行同同步修修改，减减少设设计人员员的重重复劳动动和错错误率。BIM能实现地地地下空间间结构构、给排排水、电电气等多多学科科交叉另外，运用Cllloudd-BBIM技术，将将BIM所需需的软件件、存存储能力力、运运算能力力分布布于云端端，在在云端实实现模模型的创创建、展展示、碰碰撞检检测等功功能。基基于地下下空间间工程协协同设设计的需需要，构构建协同同设计计平台架架构，使使用云端端上的的数据及及软件件进行协协同设设计与分分析。充充分利用BIIM模型信息息，避免免重复复建模，实实现现高效设设计。在地下空间工程程程施工中中，施施工信息息化在在工程进进度、物物料追踪踪、可可视化管管理等等方面的的优势势凸显。按照IFC标准准定定义地下建建建筑构件件、组组织地下下空间间结构，提提供供3D建模。创创建、编编辑材材料、进进度、成成本、质质量和和安全等等施工工属性，并并与与3D模型相相关联。将将包包含工程程属性性的施工BIIM模型导出出为IFC文文件，供BIIM施工管理理系统使使用。施工进度动态模模模拟BIM技术的444D（3D++Timme）模模拟建造造过程程能实现现对施施工进度度的查查询和调调整、监监控。将将施工工过程中中的材材料、劳劳动力力和成本本等信信息输入BIIM施工模型型中，进进行施施工进度度模拟拟，对比比实际际进度和和计划划进度，分分析析进度偏偏差，结结合现场场情况况对施工工计划划进行实实时调调整。物料追踪管理通过BIM技术术的的4D关联联数据库库，及及时获得得施工工过程基基础数数据，为为制定定采购计计划、限限额领料料等提提供快速速、准准确的数数据支支撑。借借鉴物物流行业业的成成熟经验验，利利用RFIDD技术的物物流流管理信信息系系统，结结合BBIM模型多多维数据据库中中建筑物物、构构件和设设备的的所有信信息，实实现对物物料跟跟踪管理理。可视化管理将施工各阶段、各各专业的信息息集成到AuutodesskNavvisworrksMaanage施施工可视化分分析平台，利利用BIM可可视化技术进进行工程施工工进度动态展展示；生成施施工过程中动动态的资源需需求量及消耗耗量报告，分分析各阶段的的资源分配情情况；结合结结构分解编码码与BIM模模型，得到成成本动态模型型，绘制成本本动态＂直方方图＂，监控控支出情况；；利用3D模模型进行施工工场地动态布布置，赋予各各施工设施44D属性信息息。基于以上上技术，实现现对施工过程程的进度、资资源、成本和和场地管理。集成设备的基本本本信息、合合同同信息、成成本本信息和和运行行维护管管理信信息，使使用AArchhittectturre软件建立立BIM设备备模型，通通过过AutooddeskkRReviit软软件的开开放数数据库互互连，形形成一个个包含含BIM模型型中设备备信息息的初始始运维维管理数数据库库。结合BIIM模型和设设备运维维数据据库建立立一个个基于BIMM的设备运运行行维护管管理模模型，实实现对对地下工工程设设备运行行维护护阶段的的可视视化管理理。地地下空间间多是是人员集集中的的场所，要要合合理安排排突发发状况下下的人人员疏散散，结结合BIM模模型的子子系统统对突发发状况况的预警警和人人员的疏疏散提提供信息息。系统分析系统分析就是按按按照业主主需求求和设计计规定定，衡量量地下下工程性性能，对对机械操操作、能能耗分析析、人人流分析析、照照明分析析、内内外部气气流模模拟等工工程项项目性能能进行行评估。将将系系统分析析软件件结合到BIIM模型中，采采采用同一一模型型和系统统参数数，通过过分析析模拟对对系统统参数进进行相相应的确确定或或修改，甚甚至至制定系系统改改造计划划，从从而提高高地下下工程项项目的的性能。。灾害应急模拟结合灾害分析模模模拟软件件和BBIM技术，模模拟灾害害发生生的过程程，分分析灾害害发生生的原因因，帮帮助制定定灾害害应急预预案。灾灾害发生生时，利利用BIM设设备运行行维护护模型，能能清清晰地展展现出出紧急状状况点点的位置置，设设计最合合理路路线，及及时疏疏散人群群，帮帮助救援援人员员做出最最准确确的应急急措施施，提高高应急急能力。美国波士顿：道道道路地下下化波士顿中央大道道道，经历历了由由高架道道路到到地下道道路的的地下化化过程程。这个个工程程被称为为美国国有史以以来工工程量最最大、工工期最长长、资资金投入入最多多的市政政工程程，验证证了城城市道路路及高高架道路路的地地下化趋趋势。波士顿地下道路路路加拿大蒙特利尔尔尔：地下下城市市由于寒冷的气候候候，蒙特特利尔尔居民的的地面面出行多多有不不便。依依靠11972年蒙蒙特利尔尔世博博会的成成功举举行，开开发了了大规模模的地地下综合合体。如如今，蒙蒙特利利尔已建建成世世界最长长的地地下步行行系统统。蒙特利尔地下城城城日本东京：共同同同沟共同沟，又名综综综合管廊廊，最最早形成成于巴巴黎。经经过几几十年发发展，在在日本达达到成成熟阶段段。日日本东京京的共共同沟的的长度度在世界界各大大城市中中排名名榜首，在在规规划、设设计、施施工、管管理、营营运等方方面自自上而下下和自自下而上上已形形成了一一整套套完整的的法律律、法规规、规规定、办办法。东京1100kkmm的干线道道路下，已已兴兴建了1199km的共同同沟法国巴黎：废弃弃弃矿穴利利用巴黎最早的地下下下空间开开发为为废弃矿矿穴的的再利用用。利利用几个个世纪纪之前挖挖掘的的废弃矿矿井布布置城市市下水水道、防防空防防灾设施施，并并于18900年成功用用于于巴黎世世博会会中国馆馆与印印度馆的的设置置，取得得了轰轰动效