BIM技術在地鐵車站設計中的應用

曾圣

（上海市隧道工程軌道交通設計研究院）

BIM技術是現階段較為常見的建筑行業“御用技術”，其是以三維模型為主要載體的數據庫，是建筑模型和信息的結合體。隨著人們生活質量的提高，對地鐵的需求更加強烈。然而，地鐵車站結構設計中很多都處在傳統的運行狀態中，在一定程度上阻礙了人們的“現代化”需求和使用。

1 BIM技術的優勢

1.1 可視化優勢

在地鐵車站設計中，很多設計工作還要依靠于傳統的CAD軟件，通過平、立、剖等方式來展現設計成果。在現在的設計中，由于地鐵車站設計的規模相對較大，緊急依靠基于二維圖紙的構想和設計是很難完成的。而BIM技術的應用則可以通過特殊的設計方式來達到可視化效果，能夠讓設計師通過三維立體的思考方式完成建筑設計，同時也方便設計過程中的改動和調整，可視化效果非常明顯[1]。

1.2 協調性優勢

BIM技術能夠對建筑模型的信息進行適當的添加或刪除或修改，使模型數據與實際情況更加符合，換言之，BIM技術建模能夠實現數據的實施更新，與實際情況具有一定協調性。此外，BIM技術還可以用于各項任務工作的檢查，保證建筑施工的穩定性和協調性，幫助工作人員及時發現建筑設計中存在的問題，保證施工的順利進行。

1.3 模擬性優勢

BIM技術除了可以對建筑進行三維模擬外，還可以對建筑的節能、照明以及緊急疏散通道進行模擬設計，節約資源，提高建筑施工過程中的安全穩定性。BIM技術能夠實現對整個施工建筑的精細化模擬，讓施工更加貼合實際，符合科學，進而節約施工時間、控制施工成本。可以說，BIM技術的模擬性對于地鐵車站設計有著重要的作用。

2 BIM技術在地鐵車站設計中的應用

在地鐵車站設計中使用BIM技術，主要是利用Revit Structure2012來展開三維模型的建立，該軟件也是BIM技術的核心軟件，通過支座檢查、分析模型以及物理建模等來完善BIM模型。且在Robot Structure Analysis 2014軟件相互配合，大大提高了地鐵車站設計的準確性和整體效率。在節省時間的同時也降低了設計的成本。在實際情況中，BIM技術在地鐵車站中的應用有以下幾方面：

2.1 在地鐵車站結構建模中的應用

在應用BIM技術的過程中，由于Revit軟件并不具備完善的應用構件，并不能全面滿足地鐵車站設計建模的需求，當遇到特殊截面、梁柱或是墻體的時候，則更加無法滿足設計需求。因此，在設計的過程中：①要創建合適的構件族，在軟件上滿足設計的需求。②選擇適合我國地鐵車站發展模式的項目樣板文件來展開設計，使用創建的族文件以及系統既定的族文件共同來創建三維模型，如圖1所示。③根據地鐵車站的地質條件來設置邊界約束，滿足建筑的需要。

2.2 在地鐵車站結構分析中的應用

在地鐵車站結構分析中，可以對BIM模型進行相應的檢查使其逐漸完善，如：支座檢查、物理分析等。在檢查的過程中，需要對一些基本選項以及附加選項進行設置，如：材料、工況、模型轉換等。在此過程中需要有兩個軟件來進行雙向對接，包括Revitextensions以及Robot Structure Analysis Professional[2]，通過前者進行的設置完全可以被后者識別和使用，不需要重新進行數據參數的設置，使用起來十分方便。

圖1

2.3 在地鐵車站施工明細表中的應用

地鐵車站的建設是一項十分龐大的工程，傳統的設計方式已經不能夠滿足其發展需求。地鐵施工中會產生較多的數據參數信息，而BIM技術的使用改變了傳統的數據統計方式，通過信息建模來快速生成構件明細表，為工程提供更加準確的造價預估。比如：在對地鐵車站的墻體進行明細統計的時候，應當要事無巨細，在設置其參數的過程中應當要包括諸如體積、功能、型號、制造商、成本、防火等級以及用途等，以便能夠對相關信息“一覽無余”[3]。

2.4 在資料維護中的應用

地鐵車站在運營的過程中會產生很多資料，所包含的系統也較多，如：信號系統、通信系統、空調系統、消防系統以及給排水系統等，每項系統在運行的過程中會產生大量的數據資料，如人的神經系統般錯綜復雜，資料的日常維護非常困難，一旦出錯則可能造成車站發生事故。而BIM技術的應用，能夠通過建立資料模型庫來將所有的數據錄入到其中，直觀且清晰，全面且詳細，能夠為相關工作人員提供更加精確的數據信息，降低了事故的發生概率。

2.5 在各項分功能中的應用

①在防災逃生中的應用。在使用BIM技術對地鐵車站進行建模的過程中，可以利用相關軟件對對正常工況以及火災工況下的乘客行為進行模擬，并以乘客的年齡作為基礎，對逃生行為進行全面模擬，根據模擬的效果來判定哪些部位存在狀況，進而對設計方案進行改善，保證地鐵車站運行的安全性。②對車站節能和乘客的舒適程度進行分析。BIM模型是一種三維立體模型，在其中包括地鐵車站的各種構件、結構以及建筑材料的信息，設計師可以利用模型來對環境的舒適程度、車站節能進行分析，通過分析來采取最優的節能方案，并及時對環境的舒適程度進行調整，以便能夠改善地鐵車站的環境[4]。

3 結束語

綜上所述，BIM技術對于地鐵車站的建設有著十分重要的促進作用。由于技術的先進性和全面性，設計師可以全面利用BIM技術對地鐵車站進行建模，并利用該技術對建筑中的各項功能進行分析，準確得出各項數據信息，為建筑設計提供準確的參考數據，以保證地鐵車站的安全穩定性。

[1]劉華麗，徐鐵山.BIM技術在地鐵車站結構設計中的應用[J].資源信息與工程，2017，32（03）：177+181.

[2]扶曉康，李浩彬.BIM技術在地鐵車站結構設計中的應用研究[J].技術與市場，2017，24（04）：66+68.

[3]楊洋.分析地鐵車站結構設計中BIM技術的應用[J].建材與裝飾，2016（27）：105～106.

[4]李坤.BIM技術在地鐵車站結構設計中的應用研究[J].鐵道工程學報，2015，32（02）：103～108.