地铁人防工程设计施工中BIM技术的探讨

郑向东 王钮勒

（兰州市轨道交通有限公司 甘肃兰州 730000）

0 引言

随着我国科学技术的不断发展，工程设计已经实现了自动化和现代化，由以往的手工画图发展为当前的计算机绘图，而且也让CAD技术逐渐发展。以往传统型的纸质模型逐渐发展为当前的计算机平面模型。地铁人防工程在设计中，设计结构多样化，设计师难以在短时间内完成地铁人防工程的准确设计，而且通过以往的设计手段，也无法有效实现设计的准确性提升。应用当前的二维化设计图给工程的设计方案审核造成了阻碍，审图人员需要利用科学的审图知识将二维还原成三维，而且难以发现设计图中可能存在的隐患，尤其是空间关系的偏差。如果在施工中才能发现设计中的问题或在进行施工方案的更改，不仅会造成施工方案和施工周期的延长，还会造成施工成本的增加。应用BIM技术能有效解决设计过程中的这些问题，随着科技的不断发展，BIM技术已经实现了广泛化应用，而且也取得了良好的效果。

1 BIM概要

BIM技术就是建筑信息模型，主要是通过建立虚拟的建筑，对工程施工中的施工项目管理和操作进行控制。利用BIM技术进行工程设计时，首先通过建立虚拟的建筑模型，然后在虚拟的建筑模型上进行施工的分析，最终得到施工方案的优化，有效实现施工效率的提升。BIM技术是建筑信息模型的应用，在应用BIM技术时，可以实现工程项目的集成控制，加大对工程项目建设生命周期的管理，降低施工风险，同时大幅度提升施工效率。在我国的建筑发展过程中，应用BIM技术取得了良好效果，而且在建筑业信息化发展纲要中也提出了BIM技术应用的方向和目标，也就是说应用BIM技术既符合当前的建筑业发展方向，又满足我国当前的政策要求。

2 地铁人防工程的特点

2.1 规划方面

在进行地铁人防工程建设时，需要采用平战结合的策略。实现平时与地下综合体建筑的合并应用，在战争时期实现对居民的掩护和医疗救助，在日常工作中满足生活需要，保障生命安全。在地铁工程施工时也需要满足该标准，地铁人防工程的设计就是要满足地上建筑和地下建筑的融合，采用附件式或单件式的建筑模式增加对地下空间的合理利用。

2.2 设计方面

地铁人防工程非常特殊，而且要满足特殊的战时需求，因此在地铁人防工程的设计时，需要保证地面设计和其他建筑有较大的区别。在进行地铁地面建筑结构的设计时，需要充分考虑到战争时期的常规防御，避免出现常规武器或核武器的攻击。在暖通方面，设计师需要为战争时期保留充足的良好通风，并且增设滤毒设计。也就是说在通风系统的设置过程中，需要加大对清洁，隔绝，滤毒等三种要求的设计，并且能够实现对这三种通风方式的转换。在进行机电方面的设计时，需要充分考虑到防电磁打击的电源设计，为电源正常运行提供依据。在进行给排水的设计时，需要加大对地漏的科学布置，要求地漏具备防爆功能。在人防工程水管线路的进出口进行防爆加固，并且要求在利用人防工程进行隐蔽时间之内自身具备较足的储水量。

2.3 施工方面

施工是BIM技术应用的关键部分，在进行人防工程设计时，必须要充分考虑到工程的气密性能。一般来说地铁人防工程建设时普遍的结构施工采用的是混凝土，而且混凝土必须要保障一次性浇筑完成，所有的管线管道均要保持提前预留，不得在施工后期进行打孔打洞等。为了满足施工中的这一要求，在工程的图纸方案设计时，必须要加大对管线的提前分析，提升管线设计质量，所有预留洞口均要保持与工程标准吻合。另外施工单位要充分加大对工程设计图纸的分析，确保施工图纸具备较高的可行性，一旦出现工程后期修改，不仅会影响到人防工程的正常应用，还会给工程造成质量隐患。

3 BIM在地铁人防工程中的应用

3.1 三维模型分析，优化出入口及重要设备房间的设计

在地铁人防工程的出入口设置时，一般需要设置多个出入口，因此在地铁人防工程设计方案的选择时需要利用BIM技术建立三维模型。结合实际施工中周围的地势建筑和交通信息，充分利用BIM技术三维模型的可视化特点，确保工程施工中各施工出入口设置科学性，并确保与周边道路连接的顺畅。让整个地铁人防工程融入到周边建筑和地面景观中，在战争时期达到很好的隐蔽效果。

3.2 多专业可视化协同设计

利用BIM技术中的协同设计，能有效解决设计过程中各专业之间的冲突。由地铁人防工程中的建筑专业建立相应的施工模型，对各专业之间的设计内容进行划分，并创建相应的三维模型，在各自的设计范围内进行设计优化。通过协同的设计方法搭建出施工中唯一的三维建筑模型，各专业设计成果可以以直观的方式体现，不需要进行过多的人为干预即可实现设计的协同，确保设置的建筑模型信息统一和关联。利用创建的信息模型实现工程设计的协同化，既增加了地铁人防工程战时的防护设计，又利用BIM技术进行碰撞检查，避免各专业之间的管线交叉，提升设计图纸的可行性。

3.3 三维模型动画更加直观形象的模拟平战转换

地铁人防工程的设计不仅要满足战时的防护需求，还需要在日常的应用过程中体现良好的效益。在战争时期和日常应用中人防工程需要展现不同的功能，也需要应用平战转换措施，满足相应的功能转化。利用BIM技术可以将日常应用中的平面图与战争时期的平面图集中设置在同一BIM建筑模型中，然后通过相应的软件实现对控制模型信息的表达，准确实现日常应用模型和战时模型的转换，降低了对平战转换设计的理解难度。另外应用BIM技术可以实现4d模型的设计优化，让各结构和各部件之间的施工时间集中在统一的模型中，利用软件的施工模拟功能，结合战争时期的条件，实现对平战转换模拟的全过程控制。通过BIM技术的良好应用在规定时间内完成平战转换，真正发挥地铁人防功能的实际作用。

4 结束语

总而言之，BIM技术是工程施工中的先进技术，利用BIM技术可以实现工程的设计施工和运维的科学化展现，实现了从二维到三维的发展，也将思维技术合理应用到工程中，实现了工程施工中的协同设计，强化了工程质量。由于地铁人防工程与其他工程时间具备较大的差异，BIM技术在工程中能够体现出良好的优势，保障了工程质量，也为居民生命财产安全提供了依据。