摘要：随着时代的发展， 科技的进步， 建筑领域也在快速发展。BIM技术的全面普及和发展对我国建筑领域有着不可忽视的作用。但是， 当前我国城市地下空间的开发还处于初步阶段。本文就BIM技术在我国建筑市场中应用及发展的实际情况， 从多个方面对BIM技术在我国城市地下空间开发的应用做了简单探究。除此之外， 对其实际应用中可能遇到的问题进行了详细分析， 望为后续工作人员提供参考意见， 进而推动BIM技术在建筑领域的可持续发展。
关键词：建筑领域； 城市地下空间； BIM技术应用；
伴随着科技的迅速发展， BIM技术也逐渐被全面实施， 其技术优势及特性越来越明显。现阶段下， 在建筑过程中的招标阶段， 大部分投资企业已经把应用及实施BIM技术作为一条硬性条件， 并把该条件列于相关文件中。因此， 要想在当今竞争愈演愈烈的建筑市场中站稳脚跟， 那么在技术手段和管理理念方面要进行不断更新与优化， 进而利用较为先进的科学技术来提升企业的综合实力， 在竞争过程中取得优势。
在有关资料中显示， 在城市建设中， 地下空间已成为新型的国土资源之一。城市地下空间的开发可以使城市实现立体化， 进而最大程度的提高土地利用率。与此同时， 开发城市地下空间对当代社会的经济发展有着不可小觑的作用， 比如：可缓解当前土地资源紧张形式、改善城市当前环境等。
1 我国城市地下空间开发的现状及特点
1.1 我国城市地下空间开发现状
近几年， 随着房地产行业的兴起， 我国城市化进程极剧加快， 城市人口参数也在大量增加， 导致了城市空间不断减少[1].为了缓解人口过多的情况， 深圳、上海、北京等一线城市对城市地下空间的合理开发和具体运用做了详细分析， 其把城市交通改造作为中心点， 在此基础上， 对城市进行再次开发， 以此推动了地下空间开发和利用的发展进程。在对多个城市地下空间开发的城市中， 上海是我国第一个开发城市地下空间的城市， 其中开发主要包括：具体规模、有关的法律法规、地下交通等各种形式的资源。但是， 现阶段下， 我国大部分城市在地下空间的开发中都以地铁、基础设施网络及隧道等相关建设为主。在此背景下， 可看出交通问题及各种基础设施缺失已成为我国城市发展中迫在眉睫的关键问题， 其对实际环境的需求较低， 且开发实际规模较小， 缺乏计划性。
1.2 我国城市地下空间开发特点
在一般人防工程建设过程中， 多采取平战结合的模式， 与当前城市相结合是实施城市地下空间开发的主要方向， 进而实现使地下空间使用率最大化的基本目标。在城市的地下交通方面， 其主要建设原因是减少城市中不可避免的交通矛盾以及解决城市中各种服务设施不健全的基本问题。在地下空间的利用中， 如打算建立地铁交通设施或城市中所需的基础设施， 应对其网络、系统性进行全面考虑。
近几年， 虽然我国地下空间开发利用的发展速度逐渐加快， 但是， 与世界其他较为发达的国家相比， 我国在地下空间的开发利用方面仍处于不利状态。不管是在硬件还是软件方面， 与其他发达国家相比我国都处于劣势。硬件方面如：具体开发、复合型地下综合体、各种设施较为健全的地下城及多种娱乐文化设施， 软件方面如：地下建筑中空气质量、紧急通道及具体的运营管理模式等。
2 城市地下空间开发中应用BIM技术时所遇到的问题
2.1 缺乏详细战略规划
综合性、系统性是地下空间规划中较为明显的两个特点。其一， 在城市关键性资源中， 地下空间规划有着不可小觑的地位， 较为关键的战略部署之一， 涉及领域较广， 且综合性较强。其二， 由于其不同地面条件的限制， 地下空间的规划较有极大的系统性。应对其进行科学合理的建设布局， 进而实现地上地下多功能系统协调发展。
2.2 计划难以落实
前瞻性是城市规划中的特有属性， 但其与地面建设又不同， 开发地下空间有不可逆的特性， 一旦竣工， 很难再对其进行改变或拆除。与此同时， 地下工程在建设初期需要资金较多， 且资金回收时间过长， 除此之外， 后续运营及修理成本偏高， 而由于其地下环境的限制， 导致收益偏低且时间偏长。以上这些问题， 直接增加了地下空间规划的实施难度。所以， 在对城市地下空间进行开发时， 应对其以后的发展及其发展中可能遇到的多种问题进行多方面考虑。
3 城市地下空间开发中BIM技术的应用
BIM技术的诞生催生了建筑领域应用技术中的二次革命， 在城市地下空间开发中应用BIM技术 （其过程如图1所示） , 可改善当前城市系统中存在的多种问题， 进而提高我国城市地下空间开发水平， 提升我国经济实力。
图1 城市地下空间开发中应用BIM技术过程
3.1 应用与规划
系统性和完整性是开发地下空间的必要条件。在城市地下空间开发中应用BIM技术， 可通过BIM技术的协同性及分析功能来进行预设规划。除此之外， 还可以利用其三维立体的展示技术， 为施工者提供最为直观的事实依据。要想改善我国当前地下空间较为单一的现状， 就必须有效利用BIM技术建设功能较为全面的地下城及复合型地下综合体等多种文化娱乐设施， 与此同时， 还应利用BIM技术对施工周边的人流量、光照因素、商业联络、土方量计算等进行详细了解并依照其实际情况进行具体分析， 进而为后期施工提供事实依据。
现阶段下， 虽然我国数字城市平台已经全面普及， 且显示城市数字化的软件类别也逐渐增多， 但目前来看， 还没有任何一个平台可以实现既可以大数据量展示又可实现地上地下一体化。如果我国有关单位提出加入BIM技术平台， 进而达到BIM技术平台与数字城市平台无缝衔接的目的。与此同时， 在众多相关部门对BIM技术进行普及， 使多个相关部门一起对目前城市地下空间规划进行具体分析， 进而提升我国城市地下空间开发水平及实际施工效率。
3.2 应用及设计
地下空间开发利用简单来说就是对地下的交通、建筑、管网等进行开发， 其多种专题并非单独的， 而是要相辅相成的。
3.2.1 城市地下空间开发中BIM技术的应用
在城市地下空间开发中， 应用BIM技术， 可确保工程建造准确性；在具体施工前就可对其设计等进行具体分析， 进而降低施工过程中所需材料、水、电等相关成本；除此之外， 还可有效对建筑耗能量进行有效控制；而在工程后期进行雨水、太阳能采集计算时， 最大程度的保证其科学合理化。BIM技术的有效应用， 不仅可以帮助设计过程中建筑物自身， 还可以对多种不能预知的紧急情况进行模拟。比如：节能、紧急通道、日照模拟等。
以上海中心大厦为例， 上海中心大厦总承办方为上海建工集团。在建筑中真正做到了地上地下一体化， 且其工程量极为繁杂、庞大， 且涉及范围较广、参与设计人员众多。但是总承办方仍在全部过程中都引入了BIM技术 （其模型图如图2所示） , 进而极大的推动了BIM技术的发展进程。比如， 在降水方案设计方面， 分别设置了疏干井及减压降水井。在疏干井中基坑内设置真空管井井点疏干降水井42口， 观察井4口 （井深均为25m深） .而在疏干井基坑中每隔250m设置一口疏干将水井。在主楼基坑内设置减压降水井12口 （井深为55m） , 观察井三口 （井深为45m） ;基坑外设置减压降水井28口 （井深为65m） .在裙房两墙合一的地下连续墙内部设置观察井4口， 在其外侧设置观察井三口 （井深均为45m） .如表1所示。
表1 上海中心大厦降水设计开挖阶段中详细数据
图2 上海中心大厦BIM模型图
3.2.2 BIM技术在地下管网设计中的应用
在现阶段下， 大部分网管仍依靠二维平台进行设置， 对于管线立体信息也主要依靠参数的基本属性来确定， 在此过程中， 极易出现失误。与此同时， 没有办法对地下管网进行立体观察， 导致施工人员在具体施工过程中可能出现与已有管道冲突等不合理现象的发生。BIM技术的应用， 可以使相关工作人员更为直观的把握设计方向， 并结合现有的数据对其进行整体分析， 最大程度的避免出现资源浪费。BIM技术的合理运用， 可对施工过程中可能出现的问题进行预防， 除此之外， 还可以对其空间格局及管线排布等进行优化。比如在济南某区艺术节中， 就采用了BIM技术来进行设计与分析， 具有非常明显的效果。
3.2.3 BIM技术在地下交通设计中的应用
在沈阳市南北快速干道综合管廊工程项目中， 利用BIM技术， 在设计方案的过程中就可以得到详细的数据表格。与此同时， 还可以依据其反向驱动的模型， 是模型与数据实时同步， 同时更新。除此之外， 在室外设计工程项目中应用BIM技术， 可将详细的工程步骤、具体材料及多种设备的信息进行整合并应用到模型中， 为施工过程提供了极大便利， 还可以为运营商提供精准的管理材料。且可在一定程度上为运营商节约成本， 在BIM技术运用前， 设计部门预计成本为600万元， 占总成本的30%, 财务部门成本为200万元， 占总成本的10%, 工程模拟部门成本约700万元， 占总成本的35%, 运营管理部门成本为500万元， 占总成本的25%;但在工程项目中应用BIM技术后， 设计部门预计成本为540万元， 占总成本的27%, 财务部门成本为178万元， 占总成本的8.9%, 工程模拟部门成本约652万元， 占总成本的32.6%, 运营管理部门成本为419万元， 占总成本的20.95% （如表2所示） .
表2 沈阳市南北快速干道综合管廊工程各部门运用BIM技术前后成本节约统计表
表2 沈阳市南北快速干道综合管廊工程各部门运用BIM技术前后成本节约统计表
3.3 应用到施工及维护中
利用BIM技术可将施工信息进行录入， 能使施工方及投资方对当前的施工进程有具体了解， 为施工管理及各个阶段的设备采购提供一定便利。
利用BIM技术可对信息进行整合， 进而保证从工程规划到工程竣工及后期维护管理中所设计数据的完整， 为设施在后期的运营提供良好基础。
在后期维护阶段， 可利用BIM技术对火灾、地震等情况进行相应模拟， 以免在遇到紧急情况时， 工作人员不能第一时间做出相应措施。
在以上举例中， BIM的技术实现了全方面应用。
4 结语
综上所述， BIM技术与其他较为常见的施工技术相比有着明显优势， 在BIM技术中， 对数字信息化技术及计算机相关技术进行了有效融合， 进而为实现建设工程中不同阶段数据信息的整合与应用奠定良好基础， 与此同时， 还可以提升建筑工程工作效率及质量， 如果在工程竣工后， 出现问题也可以依据相关数据进行有效指导， 以此及时的解决问题， 加快工作效率。在城市地下空间开发中应用BIM技术， 可以使建筑目标与当前社会趋势相符， 除此之外， 利用各个方面的技术指标分析， 也可为地下空间规划的可行性提供事实依据。随着科学技术及BIM技术的不断发展， BIM技术已被全面普及应用， 且未来发展趋势一片大好。
参考文献
[1]杨晓东， 周峰， 戴俊， 韦凌志， 蒙江涛， 陈必泉。基于物联网和BIM技术在地下综合管廊建设运维中的应用[J].建设科技， 2017 （10） :46~47.
