BIM技術(shù)在城市軌道交通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

王民治

摘要：BIM技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展將近10年，作為建筑業(yè)信息化發(fā)展的重要內(nèi)容，已經(jīng)成為行業(yè)的主潮流。BIM在城市軌道交通行業(yè)的應(yīng)用處于起步階段，主要體現(xiàn)在方案模型（含場地仿真、交通疏解和管線遷改等）、三維協(xié)同設(shè)計(jì)及碰撞檢查、預(yù)期場景效果圖等各個(gè)方面，該技術(shù)的引用，避免了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中不同專業(yè)之間信息傳遞的缺失，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。研究結(jié)論：BIM技術(shù)在城市軌道交通設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三維管線協(xié)同設(shè)計(jì)、模型仿真、預(yù)期場景效果圖等方面，該技術(shù)的引用有力提升了工作效率，促進(jìn)了設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，具有較高的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；城市軌道交通工程；應(yīng)用

中圖分類號：u2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號2095-6363（2017）04-0091-02

1.研究背景

BIM技術(shù)在2008年引入我國，到目前已發(fā)展近10年，BIM技術(shù)在民用建筑行業(yè)已經(jīng)取得了顯著的成績，既有單體建筑全生命周期的應(yīng)用，也有區(qū)域項(xiàng)目前期規(guī)劃階段的引入及相關(guān)評價(jià)。未來它將成為我國建筑行業(yè)的主流技術(shù)。

軌道交通工程專業(yè)多，接口復(fù)雜、系統(tǒng)性強(qiáng)，應(yīng)用BIM技術(shù)意義更大。軌道交通工程應(yīng)技術(shù)接口多，設(shè)計(jì)反復(fù)變更等引起的超大工作量與頻發(fā)的設(shè)計(jì)疏漏也亟待改善，需要引入新的技術(shù)做到多專業(yè)協(xié)同、可視化，方便進(jìn)行更好的溝通、討論與決策，有效協(xié)調(diào)專業(yè)信息，避免矛盾和沖突，提升設(shè)計(jì)品質(zhì)。從2011年開始，北京、上海、天津、南京等地城軌已陸續(xù)要求利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線三維綜合，部分城軌項(xiàng)目直接嘗試采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)與生產(chǎn)組織管理。

2.BlM應(yīng)用軟件

BIM應(yīng)用軟件可大致分為BIM工具軟件與BIM平臺(tái)軟件兩大類，支持搭建信息化模型并利用信息進(jìn)行成本估計(jì)、碰撞檢查、能源分析并輸出成果等軟件均屬于工具軟件，例如：Autodesk公司的Revit軟件。BIM平臺(tái)軟件提供信息模型數(shù)據(jù)存放平臺(tái)，并附帶其他工具功能，提供接口條件，有分享和互動(dòng)的功能。對于多種平臺(tái)的管理與協(xié)調(diào)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理拓展。

簡言之，BIM軟件的功能就是創(chuàng)建模型與信息并對其進(jìn)行管理與應(yīng)用。在設(shè)計(jì)這個(gè)分項(xiàng)中，BIM軟件主要指BIM工具軟件。主要有以下幾大類，如圖l所示。

3.城市軌道交通設(shè)計(jì)及BlM技術(shù)應(yīng)用

BIM技術(shù)應(yīng)用研究涵蓋范圍：車站、區(qū)間、車輛基地、停車場、控制中心。

BIM技術(shù)應(yīng)用研究涵蓋階段：設(shè)計(jì)階段（建筑、結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)，車站風(fēng)、水、電及系統(tǒng)專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)，裝修設(shè)計(jì)），施工階段，試運(yùn)營階段。

BIM技術(shù)應(yīng)用研究涵蓋專業(yè)：建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、給排水及消防、動(dòng)力照明、人防、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、綜合監(jiān)控、氣體滅火、活在自動(dòng)報(bào)警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、電、扶梯、站臺(tái)門系統(tǒng)、軌道、接觸網(wǎng)。

軌道交通工程的切入點(diǎn)無可爭議——車站管線綜合，依托BIM模型，在設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)對三維管線進(jìn)行碰撞檢查，并標(biāo)記管線間及管線與土建構(gòu)件間的碰撞位置，對管線路徑和標(biāo)高逐一進(jìn)行梳理和調(diào)整，直至零碰撞為止。如此解決了設(shè)計(jì)圖紙中存在的差錯(cuò)漏碰，避免了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中不同專業(yè)之間信息傳遞的缺失，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，也減少了后期的設(shè)計(jì)變更及施工返工。

可研階段根據(jù)模型的搭建，通過對周邊環(huán)境進(jìn)行模擬（如地形、地貌，建筑物、道路、溝渠、橋梁等），采用多方案比較，整體優(yōu)化并確定方案。

初步設(shè)計(jì)階段BIM的三維虛擬技術(shù)可以發(fā)揮重要作用，通過對周邊環(huán)境進(jìn)行模擬（如地形、地貌，建筑物、道路、溝渠、橋梁等），采用多方案細(xì)化比較，對車站主體和附屬等推敲和優(yōu)化，甚至可結(jié)合周邊地塊的具體功能，分析軌道交通與城市界面的結(jié)合問題。

在軌道交通管線遷改和施工斷交中引入BIM技術(shù)，可以根據(jù)車站或區(qū)間管線遷改及交通疏解具體方案，在軟件中創(chuàng)立BIM虛擬模型，對城市道路管線遷改和交通進(jìn)行疏解時(shí)，對方案的合理性和可實(shí)施性進(jìn)行檢驗(yàn)，輔助建設(shè)單位、管線、交通及政府相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào)、優(yōu)化方案，并為后期施工提供技術(shù)支持。

施工圖設(shè)計(jì)階段基于BIM模型，精細(xì)化設(shè)計(jì)，整個(gè)過程中多專業(yè)參與，各自的本專業(yè)權(quán)限范圍內(nèi)對模型進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)和檢查，完善錯(cuò)漏碰缺，管線實(shí)現(xiàn)真正的零碰撞。后期可通過添加材質(zhì)信息，光源信息及顏色信息等，對BIM模型進(jìn)行潤色處理，模擬實(shí)際場景效果，通過云渲染技術(shù)最終生成效果圖場景，也能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)場景漫游。

基于BIM模型，通過二次開發(fā)的出圖模板自動(dòng)生成各類二維圖紙，在設(shè)計(jì)變更后自動(dòng)更新，減少人為失誤，確保圖紙更新及時(shí)準(zhǔn)確。

4.結(jié)論

BIM在城市軌道交通設(shè)計(jì)中應(yīng)用主要體現(xiàn)在方案模型（含場地仿真、交通疏解和管線遷改等）、三維協(xié)同設(shè)計(jì)及碰撞檢查、預(yù)期場景效果圖等各個(gè)方面，該技術(shù)的引用，避免了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中不同專業(yè)之間信息傳遞的缺失，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，也減少了后期的設(shè)計(jì)變更及施工返工。