第四节 基于BIM技术的大型铁路综合交通枢纽建设
建筑信息模型（Building Information Modeling，以下简称BIM）是一种建筑过程的数字展示技术，可以协助建筑的数字信息交流合作。建筑信息模型涵盖了几何学、空间关系、地理信息系统、各种建筑组件的性质及数量，它可以用来展示整个建筑全生命周期，包括了建设过程和运营过程。建筑的各个部分、各个系统及各个阶段在建筑信息模型都能反映出来，建筑内部信息可以十分方便地从建筑信息模型中提取（图1-20）。
图1-20 BIM在建筑工程全生命周期中的应用
2007年BIM技术开始进入中国的工程应用领域。北京奥运场馆、上海世博会、上海中心、北京中国尊项目等大型工程均采用了BIM技术。2011年5月，住建部发布了《2011—2015建筑业信息化发展纲要》，提出“加快建筑信息模型（BIM）研究”，提出了以BIM技术为抓手，结合云计算、大数据、移动互联及最新的信息化技术促进工程信息化水平，为BIM技术在各个细分行业的普及、落地清晰地标明了基调。2014年，住建部《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》提出“推进建筑信息模型（BIM）等信息技术在工程设计、施工和运维全过程的应用”。2015年住建部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见的通知》提出“应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用”。随着BIM技术发展的愈发成熟和广泛，BIM技术相关的政策和环境日益完善，其在大型铁路综合交通枢纽建设中的应用也必将迎来跨越式发展。
一、BIM在大型铁路综合交通枢纽前期规划阶段的应用
在项目规划阶段运用BIM技术，可以通过原始地形等高线数据，建立起三维地形模型，加以高程数据、坡度数据，将规划建设的高铁综合枢纽置于现有建筑环境当中进行分析论证，讨论在新增高铁综合枢纽情况下各项环境指标的变化，从而确定更节能、更绿色、更经济的土方调配方案。通过对BIM模型的三维可视化分析，分析规划区域中各种交通方式的衔接关系，模拟不同交通方式在综合交通枢纽内部的相互关系，对每一种交通方式的布局进行优化等。
二、BIM在大型铁路综合交通枢纽设计阶段的应用
BIM在设计阶段，利用三维可视化的特点，可以减少“错漏碰缺”；利用专业协调碰撞检查可以进行各专业模型之间的碰撞检查，提高设计质量；利用BIM设计模型结合相关模拟软件，可以模拟人员应急疏散，进行方案建模、声环境分析、日照及采光分析、管线综合优化、能耗分析、机电深化设计、钢结构深化设计、装修装修深化设计等。
三、BIM技术在大型铁路综合交通枢纽施工阶段的应用
BIM技术在施工中能够进行多专业协调、多专业集成、多功能整合，在施工组织设计、重大施工方案动态模拟、施工技术方案的确定、四新技术的应用、施工现场动态调整、施工进度的模拟、工程安全、质量、文明施工管理、现场数据的采集、储存、后台处理、图纸及文档电子化管理、全过程造价成本管控等方面应用BIM技术，基本可以实现项目施工的全过程管理。
1.工程实施多主体协调
搭建基于BIM技术的铁路综合交通枢纽工程建设信息化管理平台，针对工程现场的进度、质量、成本、安全管理进行信息化管理，实现信息的“及时更新、平等共享”，实现工程各参与方的共同信息公开，实现多主体协调，同时收集设计、施工以及运营维护时的数据，便于交通枢纽运营方进行管理。
2.工程实施多专业集成、多功能整合
大型铁路综合交通枢纽建设中涵盖了多种专业集成，包含了结构、装修、机电安装、测量、智能化设备安装等专业。而每一个专业又包含了很多内容：钢筋、模板、混凝土、给水排水、送排风、防排烟、空调风、空调水、消防、强电、信息、客服等。这些复杂多样的专业内容形成了一张包罗万象的网络系统，而网络系统中每一条线都直接影响着整个工程的施工质量。
BIM模型通过附加各个专业不同形式的数据，形成完整的施工BIM模型。通过BIM模型进行碰撞测试，对碰撞部位及时进行系统优化达到最终优化方案，减少错漏碰缺对施工设计和成本的影响；其次施工BIM模型将BIM设计模型与建筑信息相结合，直观地体现施工的界面、顺序，使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了，同时利用BIM技术进行施工平面布局优化，使设备材料进场、劳动力配置、机械配备等各项工作的安排变得最为经济。重大施工方案，特别是危险性较大的施工方案，可以采用施工模拟来降低施工风险；在施工安全、质量与进度控制中，BIM技术与移动终端相结合，将现场实际数据上传至BIM模型，实现数字化的现场管理模式，更有效地监控施工安全、质量，进度跟踪及预警，使现场管理人员可以把更多的精力用在现场实际情况的提前预控和对重要部位、关键产品的严格把关等工作上，不仅提高了工作效率，还可以帮助管理人员尽早发现并降低施工管理风险。
四、BIM技术在大型铁路综合交通枢纽设备设施运维中的应用
由于大型铁路综合交通枢纽功能多元化，设备运行系统繁多，传统的综合管线及设备的管理方式已经不能满足目前综合交通枢纽管理的需求，BIM技术的出现为管线及设备运行维护的智能化提供了极大的技术支持。利用BIM技术可以实现大型铁路综合交通枢纽运营维护的建筑档案信息电子化、建筑空间可视化、建筑结构安全监测数据化、设备构件平台化和现场管理信息集成化。
1.建筑档案信息电子化
基于BIM技术的图档协同平台是图档管理的基础，平台把不同专业设计图纸、竣工图、变更、合同、文档资料等信息与专业模型构件关联起来。在运营维护阶段，设备维护管理者能快速查询各构件对应的信息以及各个阶段的文档资料，大大提高档案管理工作的服务效率。
2.建筑空间可视化
基于BIM技术，可以将整个枢纽的建筑空间从方案到竣工完成的全过程、从平面到三维空间的全方位进行展示，并将所有建筑构件以具体化、立体化的方式展现给运维管理者，使运维管理者和使用者能够直观地看到枢纽建筑的整个空间布局、建筑构件、管线排布、安装的设备、应急通道等具体的建筑信息。利用BIM技术的漫游功能，从空间位置直接查找到设备是非常直观的一种方式。利用BIM技术对建筑空间进行动态演示、建筑构件信息进行直观展示，有利于枢纽运维管理者对枢纽建筑功能布局有一个准确的认识与了解。
3.建筑结构安全监测数据化
大型铁路客运综合交通枢纽结构体系复杂、跨度大、人流密集、社会关注度高，其结构安全应予以特别重视。日益成熟的结构健康监测技术正广泛应用于大型复杂结构铁路客运站房，结构健康监测可以利用BIM技术直观地对建筑的整体行为进行实时监控，并对结构的损伤位置和程度进行诊断，在突发事件下或结构使用状况严重异常时触发预警信号，进而对结构的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力等参数进行智能评估，为结构的维修、养护、异常情况下的抢险与管理决策提供数据支持（图1-21、图1-22）。北京南站、天津西站、上海虹桥站、深圳福田站、重庆西站等铁路综合交通枢纽中均已应用展开结构健康监测。
图1-21 监测系统的组成框架示意图
图1-22 大型综合交通枢纽健康监测系统
4.设备运维管理集成化
BIM技术可以将建筑构件及设备等信息进行整合，共同构筑信息管理平台，主要实现了车站的集中监控、日常运营调度、信息共享与发布、照明系统联动、FAS系统联动、求助设备与视频监控系统的联动、直饮水系统联动、机房环境监测系统联动、突发事件处理、应急指挥调度功能。搭建构件设备管理台账，建立设备管理信息。在构件设备运行维护阶段，系统平台可以针对不同的管理者和使用者提供多种权限方式，供用户快速查找构件设备、定位构件设备、管理构件设备、调阅构件设备管理台账，实现构件设备的使用信息的自动统计、查询、追溯、系统同步联动、自动应急预案，以及维护、保养、更换的预警提醒，为日后维护保修提供真实的信息，提高构件设备的维修效率。构件、设备平台化通过单击拓扑图上的设备可以查看设备详细情况。