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摘要：随着改革开放的发展，各行各业都得到了前所未有的进步。尤其是建筑行业，目前地下建筑正在兴起，然而地下建筑的复杂性、安全性问题一直备受人们关注。BIM技术的出现有效的改善了这些问题，该技术以三维设计为基础具有操作简单、节约设计人员时间、增加施工人员的可视性、安全可靠等特点，它为地下空间开发利用提供了良好的平台。本文首先介绍了现阶段我国地下建筑的特点及不足之处，然后介绍了BIM技术，最后结合实际案例分析BIM技术在地下建筑应用的过程，希望本文的工作能为从事相关工作的人员提供一定的指导和帮助。
关键词：复杂性；BIM技术；地下建筑工程
0引言
BIM技术就是包含各种建筑信息的全新模型，在21世纪初被提出，该技术的出现填补了地下空间开发缺乏技术的空白，从一定意义来说是科学技术发展的必然结果。与此同时，BIM技术实现了对项目规划、建设、维护等阶段中各类信息综合管控，并可对建筑物进行全寿命周期管理，不仅节约了资源，而且保证了地下建筑物的合理开发。目前，即使像成都、杭州、重庆等这些二线城市也出现了人口比较密集、空间不足，因此逐渐转向地下发展，进而实现土地的应用，满足了人们的空间需求。通过在地下建设可促进当地经济发展、优化交通及城市环境，为创建节约、环保型社会奠定了基础。
1国内城市地下建筑现状及特点
1.1现阶段我国地下建筑的现状
最近几年国民经济的快速发展，进一步增加了城市化进程，然而部分地区出现了用地紧张、交通拥堵问题，为了解决这些问题当地政府开始逐渐开发和利用地下空间，如建设地铁、地下室等。其中上海地区的地下建筑最多、技术最先进，包含了地下商业、地下建筑法律法规制定、地下交通等一系列尝试，获得了良好的效果。但目前我国大城市地下建筑多为隧道或地铁工程，考虑的内容基本上就是城市交通拥堵和基础设施缺乏问题，并没有考虑环境因素，因此综合开发的面积不大且整体全局计划性欠缺，这导致地下建筑经常发生质量、安全事故，甚至一些项目竣工就成了问题项目，如郑州花6.7亿元建的立交桥开通就堵。城市规划者应该从全局出发，不断探索新的方法，以此来确保地下建筑的科学合理性。
1.2我国地下建筑的特点
目前，我国地下建筑开发主要特点是采取城市建造和各平台共同结合的形式，以此来提高对地下空间的利用率。我国地下空间开发利用，对于缓解城市地面交通拥堵和居住紧张等方面取得了较大成果，另外采取了系统的设计方案，使各基础设施系统化，不仅有利于发展地下建筑，而且节约了成本。现阶段，我国地下空间的开发和很多发达国家相比还十分落后，主要的不足之处就是缺乏立体开发经验，如一些地下城、复合式建筑等，其次，在设计软件方面也存在问题如一些应急系统开发、内部结构布置等方面与国外城市均存在一定差距。
2 BIM技术简介
2.1传统技术
在计算机没有被广泛应用之前，在地下建筑设计时通常采用人工进行各种模型的绘制，虽然能够在一定程度上满足工程需要，但总体上并不能最优性。此外，绘图技术还存在表达不完整问题如每个建筑构件需多个图来表达，但缺乏对各图之间信息的表示，导致一些外部信息发生错误。传统方法在三维模型建立方面也存在缺陷如不能将一些外在环境条件风速、光照强度等考虑在内。总之，传统方法有很多缺点，并不能真实的指导地下建筑建造，因此迫切需要一种方法能够拓宽地下空间开发，BIM技术营运而生。
2.2 BIM技术
BIM技术是运用虚拟的模式，其特点是可以运用三维的设计思路实现二维模型输出，通过内置工具包可以自动将三维信息反映到二维图纸上并自动修正。这不仅有利于图纸的绘制，而且极大的节约了设计方的时间，对整个图形的设计起到了很大帮助。BIM技术的出现实现了整体多个环节综合实现，包含各类外界条件信息与设计过程的融合。BIM软件将项目所涉及的性能、物理等知识集中到一个平台上，用以分析和模拟计算。值得一提的是实际的地下工程建造中方案施工设计、方案图纸设计、维护管理等不同阶段需要不同团队共同完成，而通过BIM软件可以将这些建筑信息应用于所有阶段，不仅可以保障地下工程顺利开展，而且能减少各类误差的出现，为工程的安全性和稳定性奠定坚实的基础。可以这么说由于BIM技术的出现可实现各阶段建设的联系，最终实现工程信息与建设全生命周期管理，BIM技术的出现为地下空间的开发利用提供了很大帮助，为地下建筑建设提供了良好的开发环境。
3 BIM技术在地下建筑中的应用
3.1 应用综述
BIM技术被引用到建筑行业，目前正在逐渐被应用在地下空间开发中，将会彻底改变原有地下空间利用率低的问题，使我国发达城市地下空间开发利用达到较高的技术水平，并有可能超过外国城市发展。
3.2应用到规划
地下空间的开发必须具有系统和完整的规划方案，利用BIM技术可以实现地下建筑系统、三维发展，以此来满足地区发展需求。该技术不仅可以分析出地下城或符合地下建筑本身建筑、结构、水电、设备、信息各专业是否和谐统一，还可以综合考虑土方量、外部环境、人流量等方面的因素，为规划的合理性提供可行性论证。我国城市建设平台软件很多，但没有一款可实现地上建筑与地下空间开发，还能实现数据展示的软件，如果相关部门可以从全面出发引进先进的BIM技术，就可以实现城市数字平台与技术水平完美衔接，通过BIM技术提供的数据及模型，可以为我国城市地下空间利用起到明显提升作用。
3.3应用到施工与安装方面
（1）解决传统碰撞检查难题，减少返工
地下建筑施工过程中相关各方有时需要付出巨大的代价来弥补由设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费。传统的二维图纸设计中，由于采用二维设计图来进行会审，人为的失误在所难免，使施工出现返工现象，造成建设投资的极大浪费，并且还会影响施工进度。施工单位在拿到图纸的第一时间也要组织相关专业对图纸再次进行会审，是人力、物力的重复投入，且仍然存在人为失误的可能性。利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在地下建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。
（2）实体建筑过程中的技术应用
1）实现钢结构的预拼装。传统的施工方法要在工厂进行预拼装后再拆开到现场进行拼装。而采用BIM技术后就可以把现场的已安装的钢结构进行精确测量后在计算机中建立与实际情况相符的模型，实现虚拟预拼装；2）实现构件工厂化生产可以基于BIM设计模型对构件进行分 解，在工厂加工好后运到地下建筑现场进行组装，精准度高，失误率低；3）整合各方数据，自动分析，为技术人员提供参考。BIM数据库中的数据具有可计量的特点，大量工程相关的信息。
3.4应用施工及维护管理
BIM技可以动态的向地下建筑模型中添加施工进度信息，为运行与维护方提供第一手资料，使他们有计划的采购相关设备和材料，通过该技术的信息整合保证了项目从规划到维护管理信息完整，使建筑设施得到了合理的管理。BIM技术在后期的维护阶段发挥了关键性作用，它可以模拟地震、火灾等一系列安全性问题，为消防及人员逃离事故现场提供了详细的对策，为此使用该技术设计的地下建筑物具有良好的安全性，对后期维护管理提供了技术支撑，只有良好的质量及合理的布置才可以极大的提升空间利用效率，保障人民的生命财产安全，只有这样的地下工程才被人们接收。时代在发展，BIM技术具有的这些技术优势将很大程度上提升地下建筑的水平，为城市化发展提供巨大的贡献。
4案例分析
BIM技术的应用实例十分多，本文以地铁建设为例进行分析。某地区已经有90多座地铁站，在这些地铁站中使用BIM技术建造的有将近20座，应用BIM技术实现了建模、能耗、人流量分析等，取得了良好的社会经济效益，为该地区的经济发展提供了帮助。地铁站结构复杂，管线较多，利用BIM技术检测出管线碰撞点为800多处，详细见下表：
5结束语
BIM技术在我国地下建筑的应用得到了发展，从目前的应用情况来看，该技术在未来会得到更深层次的应用，研究BIM技术的应用现状和存在的种种问题是推动BIM技术发展的前提，对进一步促进其发展有十分重要的意义。
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论文作者:马强
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/17
标签：地下论文; 技术论文; 建筑论文; 空间论文; 信息论文; 我国论文; 模型论文; 《基层建设》2016年30期论文;