BIM技术在城市地下空间开发利用中的解析

BIM技术在城市地下空间开发利用中的解析

李惠敏

广东中人工程设计有限公司珠海分公司519000

摘要：地下空间目前已经成为城市发展中的新型国土资源，城市可以在利用地下空间的时候将城市向着立体化方向发展，这样可以带动城市化建设的稳定进行，也能缓解城市当中较为紧张的土地资源，从总体上加速城市经济的快速发展。基于此，本文就从BIM技术在城市地下空间开发利用中的应用展开分析。

关键词：BIM技术；城市地下空间；开发利用；应用

1、BIM技术的概述

1.1BIM技术定义

BIM技术即建筑信息模型或建筑信息管理，结合了数字信息与计算机技术，通过三维立体的形式设计项目并对施工进行指导以及维护运营的新技术。

1.2BIM技术优势

1.2.1协调性

工程项目的建设实施涉及面广，参与方众多，各方彼此的协调性至关重要。信息协调一致，高效传导，避免信息丢失以及冲突现象。BIM不仅能实现地上、地下建构筑与环境的协调，还能够实现地下建构筑自身及内部环境的协调。BIM改变了传统的沟通方式，实现了共享的数据中心，有利于协同效率的提高。

1.2.2模拟性

BIM可以实现照明、节能、紧急疏散等情况的模拟设计，实现低污染、省能源的目的。而且，它还可以进行4D、5D的模拟，有效控制工程造价，项目实施过程精细化管理。

2、我国城市地下空间开发的概述

目前，由于我国经济发展的速度相对较快，大型城市的城市化建设进程也在不断加快，这就导致很多城市的空间容量出现了严重不足。所以，北京、上海广东等很多城市都开始对地下空间进行开发。其中，上海在我国城市地下空间的开发当中发展速度较快，主要在地下空间开发当中涉及地下商业区的建设、地下交通发展等，具体的开发规模及相关建设都在全国前列。其他城市在地下空间的开发当中基本集中在地铁或隧道的建设等。这种现象也体现出了我国城市地下空间的开发仍然集中在交通规划与基础设施的建设等方面，未能形成大型的开发规模，计划性也有待加强。

在我国城市的地下空间开发当中，地下交通的开发主要是为了解决城市当中存在的交通问题，比如拥堵等，以此缓解城市交通的压力。对于地下人防工程的开发，主要形式就是平战结合，这样可以有效提高地下空间的开发利用效率，而地下基础设施的建设则会带有较强的网络性特点。如图1所示。

图1城市地下空间图

3、我国目前城市地下空间开发利用现状存在问题

目前我国城市地下空间的开发大都是地下轨道交通建设及相应商业区开发和地下停车库建设，甚少考虑其他地下功能的开发和建设。以地下管线为例，城市地下浅层遍布各种管线，设计的标准不高，没有统一的规划及管理，路面常常遇到遭遇“开肠破肚”；与此同时，其他的对地下工程的施工又会很容易地破坏管网，给整个城市生活带来不便，甚至更严重的经济损失。在近几年的实践过程中，存在的重要问题之一就是综合规划的缺乏，阻碍了后续工作的顺利开展，地下空间开发混乱，规划难以实施。

利用BIM平台可以实现对城市地下空间的科学规划。BIM技术实现可视化、碰撞检查以及施工模拟，在项目实施前施工“预演”，及时发现设计错误，分析不同资源配置对工期的影响，综合考虑选出最优的施工方案，以对保证工程品质，提高效益。BIM技术可以实现精确的分包工程量，继而统一管理。

4、BIM技术在地下空间开发利用中的应用

4.1地下空间规划阶段的应用

科学发展地下空间必须要有系统性和完整性规划。利用BIM技术的协同性、可视化和分析模拟功能，对地下空间进行前瞻性的规划。借助BIM平台，实现复合型地下综合体、地下城等设施的规划设计，改善地下空间用途功能单一的现状。充分发挥BIM平台的分析模拟功能，对地下空间的人流、物流、联通性、声环境、光环境、热环境和风环境等详实分析，进一步论证规划的可行性。目前我国各种数字化展示软件层出不穷，但仍没有一个能有效实现地上地下一体化规划的综合平台。需要相关政府部门的强力引导和推进BIM技术，实现数字城市平台与技术平台的无缝衔接，发布规划三维信息，共同分析和监督城市地下空间规划，提高我国城市地下的空间规划利用的综合水平。

4.2地下空间设计阶段的应用

4.2.1BIM技术在地下综合管廊设计中应用

综合管廊设计伊始，运用3D扫描技术，可获得管廊建设区域的场地模型，结合BIM功能，深化细化场地模型，尤其突出与管廊设计相关的地形、道路、地上、地下建构筑物和其他影响设施等。管廊的上部多是市政道路，因此，管廊设计时应全面考量上部道路的类别以及设计负载，利用BIM模块的结构核算功能，验算管廊结构，保证廊体安全。管廊最小覆土应当依据道路施工、行车荷载、路面结构厚度以及地下设施竖向综合等因素加以明确。管廊的重要节点处，如管廊过河段可平面或纵段外扩，达到规避桥桥墩的目的，廊体转折角同时满足廊内各种管线设计的规定。综合管廊设计时，还应结合管廊的远近期规划，对重要交叉节点、衔接点等处利用BIM预先规划空间，降低后续管廊实施的风险，从设计阶段避免施工损失，提高管廊工程品质。

4.2.2BIM技术在地下交通设计中应用

近几年，轨道交通和地下车库行业是我国地下空间开发中发展最快的行业。以某地铁站为例，该项目运用BIM技术，从方案阶段即开始建立与积累工程数据库，利用数据表格反向驱动模型，模型与数据完全同步，项目参与各方可以精准掌握项目进展。地铁站室内装修设计时，将工程做法、设备信息整合以及材料信息等整合在BIM模型中，方便了施工，提供了运营管理资料。

4.3地下空间管理阶段的应用

地下空间中的数据采集仪表，具有传感功能，可获取每个仪表区域的能源使用情况。其数据传导至BIM平台，便于实现地下空间的智慧化管理。地下商业街、地铁站等人员密集处，其安全疏散至关重要。利用BIM与监控系统衔接，强化了日常管理，在突发紧急下，可精确定位问题区域，及时规划出安全疏散路径。

结束语

总之，BIM技术优势显著，在城市地下空间开发中，集合BIM技术的力量，整合项目全生命期的数据信息，综合分析各项技术指标，论证地下空间规划的可行性，加速智慧城市的的建设。

参考文献

[1]苏小超.BIM技术在城市地下空间开发中的应用[J].解放军理工大学学报，2014.

[2]任江.BIM技术在城市地下空间开发利用之应用初探[J].土木建筑工程信息技术，2013.

[3]李红霞.城市地下空间开发中BIM技术的应用探析[J].江西建材，2015.