陳佰強(qiáng)
摘要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,軌道交通也取得了較大的發(fā)展。作為建筑行業(yè)的一種全新技術(shù),BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中得到了眾多設(shè)計(jì)師的認(rèn)可。本文先圍繞BIM技術(shù)進(jìn)行介紹,然后就該技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行探析。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);軌道交通;工程設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):u212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
軌道交通工程對(duì)我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn),對(duì)城市居民的安全出行有著重要的影響,因此需要重視軌道交通工程的設(shè)計(jì)與施工。這種類型的工程具有建設(shè)周期較長(zhǎng)、工作量較大的特點(diǎn),所以在工程的設(shè)計(jì)以及施工等方面,都存在著或多或少的問(wèn)題,進(jìn)而影響工程的有效運(yùn)行。那么如何提高工程施工的安全性,如何使工程的施工進(jìn)度得到保證,也就成為建設(shè)各方必須要考慮的一個(gè)問(wèn)題。而B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展,使得這些問(wèn)題能夠得到解決。下文就圍繞該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。
1 BIM技術(shù)的相關(guān)概述
1.1主要含義
所謂BIM技術(shù),指的是建筑信息模型,它是以建筑物中的三維數(shù)字為載體,對(duì)以下幾個(gè)環(huán)節(jié)中的信息進(jìn)行有效的連接,包括:①施工環(huán)節(jié)、②設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、③管理環(huán)節(jié)等,繼而使建筑物中的信息能夠得到共享與利用。
1.2主要特征
(1)信息的集成
該技術(shù)對(duì)數(shù)字信息技術(shù)進(jìn)行了充分的利用,以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的有效模擬,其工作原理以下面幾方面的數(shù)字信息為依據(jù)。第一,空間關(guān)系;第二,幾何形狀等;第三,還需要對(duì)各種要素的視覺(jué)信息表達(dá)進(jìn)行高度的重視,對(duì)各種要素的關(guān)系設(shè)計(jì)予以重視,例如梁、管線及柱子等。與此同時(shí),對(duì)相關(guān)構(gòu)件的功能進(jìn)行模擬。歸根結(jié)底,該技術(shù)就是對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行借助,對(duì)計(jì)算機(jī)的功能進(jìn)行發(fā)揮,繼而形成三維模型數(shù)據(jù)庫(kù),便于設(shè)計(jì)師從中提取相關(guān)的設(shè)計(jì)信息。
(2)傳遞性較強(qiáng)
BIM技術(shù)有一個(gè)基本的特征,那就是在設(shè)計(jì)創(chuàng)建之時(shí),工程數(shù)據(jù)具有相互關(guān)聯(lián)性。也就是說(shuō),如果其中的某項(xiàng)內(nèi)容被修改之后,那么BIM系統(tǒng)就會(huì)將修改反映到所有受到影響的其他圖元,不需要進(jìn)行人工圖紙?zhí)幚怼T撎卣鞅WC了項(xiàng)目工程的連續(xù)性,工作成果能夠得到迅速的體現(xiàn),極大地節(jié)約了人力及成本,并且促使工作效率得到提升。
(3)支持協(xié)同工作
該系統(tǒng)為建設(shè)各方搭建了一個(gè)及時(shí)溝通、時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的全新平臺(tái),使得設(shè)計(jì)質(zhì)量有了較大的提升[1]。如:通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)所搭建的三維模型進(jìn)行充分利用,利用其來(lái)做梁、柱等碰撞檢測(cè),能夠根據(jù)各專業(yè)的布設(shè)原則,來(lái)對(duì)各構(gòu)件沖突進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),從而提高了各專業(yè)的配合能力。
2 在軌道交通工程設(shè)計(jì)中,BIM技術(shù)的應(yīng)用
2.1 在前期規(guī)劃中的應(yīng)用
在前期規(guī)劃階段,建設(shè)各方需要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究分析,要對(duì)BIM的技術(shù)進(jìn)行利用,以構(gòu)造出城市交通的三維模型。該模型的構(gòu)成元素包含以下幾種固有特性:①地質(zhì)條件、②管線地形、③道橋情況等。還需要將下面幾方面的信息資料包含其中:①社會(huì)科學(xué)、②自然科學(xué)、③人文經(jīng)濟(jì),例如,人口密度、人口的出行分布等。在工程設(shè)計(jì)中,通過(guò)這些信息,就能夠?qū)崿F(xiàn)各種分析與計(jì)算。例如,在番禺大廈的建設(shè)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)既有建筑物樁基礎(chǔ)進(jìn)行探測(cè),能夠使設(shè)計(jì)人員了解工程的具體內(nèi)容,以便進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃。
2.2 在可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在廣州地鐵22號(hào)線的建設(shè)過(guò)程中,22號(hào)線的起點(diǎn)在番禺區(qū)的番禺廣場(chǎng),終點(diǎn)在荔灣區(qū)的白鵝潭,總線路全長(zhǎng)為31.3km,都屬于地下線。在該線路中,總共設(shè)有6站,換乘站為6站,平均每站的間距為5.5km。在22號(hào)線的建設(shè)中,需要對(duì)既有建筑物樁基礎(chǔ)進(jìn)行探測(cè),本次探測(cè)番禺大廈(東城新區(qū)中心招待所),編號(hào)為PP叭3 6,位于東環(huán)路與平康路的交匯處,測(cè)試位置示意圖如圖l,基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ),管樁,樁長(zhǎng)大概為25m,樁徑為0.4、0.5m,至于其電梯基礎(chǔ),則主要為鉆孔灌注樁,樁長(zhǎng)大概為20m,人中風(fēng)化,樁徑為1.2米。該建筑物模型通過(guò)利用BIM技術(shù),設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)了對(duì)方案進(jìn)行可視化的設(shè)計(jì)。此外,逐對(duì)假日酒店基坑支護(hù)工程進(jìn)行了探測(cè),編號(hào)為HL-PYGC-051-1,基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ),旋噴攪拌樁等,樁長(zhǎng)大概為11.2~15.7m的范圍,樁徑為l.Om。如圖2所示,通過(guò)BIM技術(shù),就能夠讓設(shè)計(jì)人員對(duì)工程的大概情況有所了解,方便后期的設(shè)計(jì)規(guī)劃。隨著項(xiàng)目的推進(jìn),設(shè)計(jì)方案也能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化,不再局限于概念上的方案設(shè)計(jì),而是詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)。在軌道交通工程設(shè)計(jì)中,將BIM技術(shù)應(yīng)用其中,能夠幫助設(shè)計(jì)師利用一個(gè)模型來(lái)研究出多個(gè)備選的方案。由于三維模型具有以下幾方面的特征:①可視化、②直觀性、③可靠性等,所以借助該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)有效的溝通,繼而將BIM技術(shù)的價(jià)值發(fā)揮出來(lái)。除此之外,該技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式的一次突破,通過(guò)對(duì)三維數(shù)字化的利用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑物構(gòu)件的真實(shí)描述。
2.3 在協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
當(dāng)前,從設(shè)計(jì)單位的協(xié)同工作基本情況來(lái)看,存在以下幾個(gè)特點(diǎn):①設(shè)計(jì)分散、②成果較為集中、③需要時(shí)才會(huì)進(jìn)行協(xié)同工作等。其協(xié)同設(shè)計(jì)主要在于設(shè)計(jì)單位的即時(shí)通信系統(tǒng),他們?cè)谠撈脚_(tái)下查詢信息,或者互傳資料等[2]。但是在BIM技術(shù)中,協(xié)同設(shè)計(jì)的范圍更廣,指的是設(shè)計(jì)單位各專業(yè)、各部門在同一個(gè)平臺(tái)下工作,實(shí)現(xiàn)中心文件的集體共享(如圖3)。在工作過(guò)程中,不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員對(duì)自己的BIM建模軟件進(jìn)行使用,然后建立與自己專業(yè)有關(guān)的BIM模型,然后將這個(gè)模型與中心文件進(jìn)行鏈接,當(dāng)與中心文件同步之后,將新修改或者創(chuàng)建的信息添加到中心文件之中。這樣一來(lái),各專業(yè)人員都能夠由此查看其他專業(yè)構(gòu)件的布置。
2.4 在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
建筑設(shè)計(jì)并不是一個(gè)一蹴而就的過(guò)程,需要進(jìn)行反復(fù)的修改,不斷的優(yōu)化。在以前的建筑設(shè)計(jì)中,如果稍微出現(xiàn)一點(diǎn)變更,那么就要對(duì)圖紙中的內(nèi)容進(jìn)行手動(dòng)的修改。如此,不僅耗費(fèi)時(shí)間,也消耗了大量的人力,并且在修改過(guò)程中較易出現(xiàn)信息不匹配的情況。若這些問(wèn)題在施工過(guò)程中未被發(fā)現(xiàn),那么就會(huì)造成工程的變更以及返工,進(jìn)而導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)。
但是,如果設(shè)計(jì)人員對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行合理的利用,創(chuàng)建一個(gè)三維實(shí)體模型,那么就能夠使該問(wèn)題得以解決。在這個(gè)模型中,設(shè)計(jì)圖圖紙有著可視化的特點(diǎn),設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)圖紙的類型及需要,對(duì)不同模型的界面進(jìn)行調(diào)節(jié)。在BIM模型中,因?yàn)樗袌D元構(gòu)件并不是孤立存在的,而是建立在一定的關(guān)系基礎(chǔ)之上,這使得圖紙的視圖及模型能夠進(jìn)行有效的連接,使各構(gòu)件的關(guān)聯(lián)性得到了保證[3]。因此,一旦出現(xiàn)了問(wèn)題,需要進(jìn)行修改,那么BIM系統(tǒng)就能夠?qū)@些問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)反饋,將其反映到相關(guān)的模型之中,進(jìn)而及時(shí)的實(shí)現(xiàn)變更。在軌道交通工程設(shè)計(jì)中,該技術(shù)能夠?qū)⒏鲗I(yè)的信息進(jìn)行及時(shí)更新,以促使各專業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性得到保障。如此一來(lái),就能夠降低設(shè)計(jì)人員的錯(cuò)誤率,使他們的勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低,并節(jié)約成本。
2.5 在碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用
BIM技術(shù)有著眾多的功能,碰撞檢測(cè)功能便是其中較為重要的一種,即在BIM模型的基礎(chǔ)上,對(duì)機(jī)電專業(yè)的橋架或者管線等進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)其標(biāo)高進(jìn)行合理調(diào)整,以促使其達(dá)到最佳效果。碰撞檢測(cè)功能能夠?qū)芫€及設(shè)備等進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè),以幫助設(shè)計(jì)人員獲取更為直觀的信息,并對(duì)設(shè)計(jì)人員的布局進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上,軌道交通業(yè)的發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì),對(duì)城市居民的出行有著重要的影響,能夠推動(dòng)我國(guó)城市化建設(shè)。城市軌道交通工程所涉及的范圍較廣,具有專業(yè)性強(qiáng)、信息處理量較大等特點(diǎn),無(wú)論是工程設(shè)計(jì)還是施工,哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題,都會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量受到影響,甚至有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。而B(niǎo)IM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高度集成,其傳遞性較強(qiáng),所以將BIM技術(shù)應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中,能夠提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量,降低設(shè)計(jì)人員的錯(cuò)誤率。因此,在今后的軌道交通設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員需要提高自己的專業(yè)水平,將該技術(shù)應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)之中。
參考文獻(xiàn)
[1]冀程.BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]地下空間與工程學(xué)報(bào),201 4,10S1:1663-1668.
[2]張志永,BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J]山東工業(yè)技術(shù),201 6,13:126.
[5]石繼斌.BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]中國(guó)管理信息化,2017,2020:148-149.