BIM技術(shù)在地鐵車站初步設(shè)計的應(yīng)用方法淺析

胡曉恒

摘要：近年來，由于城市化的推進，城市軌道交通建設(shè)在我國得到迅速發(fā)展，但是城市軌道交通工程設(shè)計具有空間布局復(fù)雜、需要多專業(yè)協(xié)同、施工配合繁雜、設(shè)計圖紙多等特點，而BIM技術(shù)具有可視化表現(xiàn)、土建規(guī)模的精確計算、管線碰撞檢查等優(yōu)勢，BIM技術(shù)應(yīng)用到地鐵車站設(shè)計中具有重要的意義，給地鐵設(shè)計提供了新的思路和解決辦法。本文主要是對BIM技術(shù)在地鐵車站的初步設(shè)計階段應(yīng)用方法的研究，首先對BIM技術(shù)進行了概述，著重介紹了BIM技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的發(fā)展和本文的研究方向;然后根據(jù)具體工程實踐介紹了BIM技術(shù)在地鐵車站初步設(shè)計的應(yīng)用方法，具體包括建模前準備工作及建模流程;最后結(jié)合鄭州12號線梁湖西站建模應(yīng)用的實踐經(jīng)驗，總結(jié)了BIM技術(shù)在地鐵車站初步設(shè)計階段的合理化建議。本文為BIM技術(shù)在地鐵車站設(shè)計的初步工作開展提供了參考，具有一定的實踐工程價值。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);地鐵車站;初步設(shè)計;應(yīng)用方法

1.BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)在地鐵車站設(shè)計中具有可視化、優(yōu)化設(shè)計方案、提高工作效率、指導(dǎo)施工、設(shè)計工程中方便修改、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計、精細化管理、管線綜合碰撞檢查等優(yōu)勢，近年來在地鐵車站設(shè)計中開始逐步推廣，但是行業(yè)內(nèi)發(fā)展良莠不齊，特別在初步接觸BIM技術(shù)時不知道如何開展，本文就以BIM技術(shù)在地鐵車站初步設(shè)計應(yīng)用作為切入點，希望能具有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

目前由于行業(yè)內(nèi)認定標準不一，對BIM技術(shù)在初步設(shè)計階段達到什么成果沒有共識，本文界定的初步設(shè)計階段為建筑專業(yè)土建三維模型建模、結(jié)構(gòu)專業(yè)圍護及結(jié)構(gòu)三維模型建模，本文只對建筑專業(yè)土建建模應(yīng)用方法進行研究，對BIM技術(shù)在地鐵車站建模如何實現(xiàn)從無到有提供了參考，同時也符合分階段循序漸進實施的原則，加強對BIM技術(shù)應(yīng)用學(xué)習的信心。

2.BIM技術(shù)在地鐵車站初步設(shè)計的應(yīng)用方法

2.1建模前準備工作

BIM技術(shù)應(yīng)用到地鐵車站初步設(shè)計階段需要制定完備的前期策劃，這為接下來的BIM技術(shù)的應(yīng)用提供了方便。具體包括：組織架構(gòu)及分工的確定、應(yīng)用軟件及電腦硬件要求、BIM建模技術(shù)標準的制定、樣板文件的建立、數(shù)字化族庫的管理。

2.1.1組織架構(gòu)及分工的確定

BIM的應(yīng)用推廣是一個循序漸進的過程，應(yīng)建立一個合理且實用并結(jié)合自身情況的BIM實施策劃。完善組織架構(gòu)及及人員分工，注意人員梯次及人員年輕化，并需要專業(yè)經(jīng)驗豐富，能較快掌握軟件操作。

BIM應(yīng)用推廣上逐步實施，采用難受較小的工程，能快速推進建模，提高團隊信心及保證團隊穩(wěn)定性。

2.1.2 應(yīng)用軟件及電腦硬件要求

設(shè)計行業(yè)內(nèi)應(yīng)用到BIM建模的軟件有很多種，在應(yīng)用初期建議采用Revit系列軟件，首先Revit軟件與CAD軟件同為Autodesk公司開發(fā)，在軟件操作和軟件使用邏輯上很很多互通性，而且軟件相對操作簡單。Revit系列軟件包括搭建BIM模型、MEP圖形構(gòu)件、信息管理、自動化產(chǎn)生圖形及報表、工程仿真及設(shè)施維護管理等功能，基本可以滿足用戶需求。

Revit的軟件對電腦硬件要求比較高，這是其缺點之一，硬件的配置決定了模型操作的速度及流暢性。硬件上考慮模型繪制的話推薦使用臺式電腦更為合適，但考慮平時匯報使用筆記本更為方便。同時也要配備雙顯示器，這使模型繪制更為便捷。具體電腦硬件要求如下：

硬盤：固態(tài)硬盤256G+1T機械硬盤;內(nèi)存條：32G;顯卡：8G以上;CPU：i7以上，四核，3.0GHZ以上，8M。

2.1.3 BIM建模技術(shù)標準的制定

現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)的BIM建模技術(shù)標準很多，可以吸收借鑒各種標準從而制定符合自身具體實施項目的標準。具體參考標準如下：

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部編制的BIM國家標準：如《建筑工程設(shè)計信息模型交付標準》、《建筑工程設(shè)計信息模型分類和編碼》、《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》、《建筑工程信息模型存儲標準》等;行業(yè)內(nèi)標準：如《城市軌道交通BIM應(yīng)用系列標準》、《城市軌道交通工程應(yīng)用指南》、《中國中鐵BIM應(yīng)用實施指南》等;企業(yè)級BIM應(yīng)用標準：如《中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司BIM技術(shù)應(yīng)用推廣方案》等;各在建城市地鐵公司、軌道辦也會出臺標注：如《鄭州市軌道交通12號線BIM設(shè)計標準》、《廈門軌道交通2號線BIM實施行為標準》。

規(guī)范的標準是推廣BIM技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，建立統(tǒng)一的標準體系，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的有效、無障礙的交流。標準要包括各個專業(yè)的BIM標準文件、BIM數(shù)據(jù)標準、BIM設(shè)備設(shè)施編碼、存儲標準、資源標準、交付標準等。

2.1.4 樣板文件的建立

在地鐵車站設(shè)計中，完善的樣板文件為建模減少了很大的工作量。樣板是將企業(yè)及行業(yè)的建模、制圖、協(xié)作標準、常用族庫集中到一個標準模板文件上。而且樣板文件中定義了新建項目中默認的初始參數(shù)，例如：項目默認的度量單位、樓層數(shù)量的設(shè)置、層高信息、線型設(shè)置等。

2.1.5 數(shù)字化族庫的管理

Revit的族類似于CAD中的“塊”，族文件包括BIM模型需要的信息，在反應(yīng)Revit系列軟件的使用效果中起到舉足輕重的作用，通過收集和創(chuàng)建等方式準備足夠數(shù)量的族文件并做好族文件管理，能夠提高工作效率。每一個入庫族需要包含了詳細的技術(shù)參數(shù)及運維信息，為材料選型及建成后運維提供準確可追溯的信息參考。

2.2標準建模過程

地鐵車站初步設(shè)計階段的建筑模型包括墻、梁、板、柱、閘機、門、隔墻、樓梯、自動扶梯、安檢機、欄桿、客服中心等模型信息。具體建模流程如下：

（1）選擇準備工作時建立的建筑樣板;（2）設(shè)定項目基點，定位模型;（3）設(shè)置全線統(tǒng)一的坐標系，并鏈接坐標系;（4）在建筑樣板文件里搜索站臺中心標記族并插入;（5）建立軸網(wǎng)、標高;（6）建立墻體、樓板、梁、柱子;（7）在建筑樣板文件里搜索板洞插入洞口;（8）在建筑樣板文件里搜索扶梯、閘機、欄桿、安檢機等族依次插入;（9）繪制樓梯，并標注房間面積;（10）建立人流導(dǎo)向、區(qū)間接口等繼續(xù)豐富模型。

3.結(jié)語

BIM應(yīng)用初期效率低與工期緊張矛盾較大，熟悉軟件需要時間，BIM人員匱乏，建立各種族庫及項目樣板需要時間，這都為BIM應(yīng)用的推廣造成了困難。本文從BIM在地鐵車站初步設(shè)計階段的應(yīng)用入手，相對簡單，對于初步接觸BIM有很好的指導(dǎo)作用，同時也能迅速建立BIM學(xué)習的信心，對接下來BIM技術(shù)在地鐵車站設(shè)計的深度應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。BIM技術(shù)在地鐵車站設(shè)計上的應(yīng)用點很多，如土建模型可視化表達、投資控制及工程量把控、施工模擬、碰撞檢查、設(shè)備管理、效果圖和漫游動畫制作、運營管理系統(tǒng)等等，能夠達到地鐵車站全生命周期的應(yīng)用。

在BIM應(yīng)用的推廣上，應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念：BIM應(yīng)用不是簡單的應(yīng)用軟件，而是一整套建筑信息的理念。設(shè)計各協(xié)同參與方應(yīng)該加強溝通交流、相互配合。設(shè)計單位應(yīng)該認識到重要性，加強人才培養(yǎng)及儲備，完善和推進BIM標準化建模流程，建立數(shù)據(jù)庫找到適合自身發(fā)展的應(yīng)用路線。

參考文獻：

[1] 范禮乾.BIM技術(shù)在城市軌道交通工程設(shè)計中的應(yīng)用研究[A].中國土木工程學(xué)會軌道交通分會、中國工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部、河南省土木建筑學(xué)會.2017中國城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)論壇暨第26屆地鐵學(xué)術(shù)交流會論文集[C].中國土木工程學(xué)會軌道交通分會、中國工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部、河南省土木建筑學(xué)會：中國土木工程學(xué)會，2017：8.

[2] 王海濤.BIM技術(shù)在地鐵車站建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].建筑與文化，2017（09）：136-137.

[3] 李俊.BIM技術(shù)在軌道交通工程中的應(yīng)用[D].天津大學(xué)，2016.

[4] 王海濤.BIM技術(shù)在地鐵車站建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].建筑與文化，2017（09）：136-137.

[5] 李永明.BIM技術(shù)在地鐵工程設(shè)計中的應(yīng)用探究[J].北方建筑，2017，2（02）：11-13.

（作者單位：中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司隧道設(shè)計分公司）