BIM技术在地铁车站设计中的应用

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　　摘    要：BIM技术是一种应用于工程设计、施工工艺、运营维护及管理的数据化工具，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
　　关键词：BIM技术;地铁车站设计;应用
　　1  概述
　　1.1  BIM技术概述
　　BIM技术具有可视化与模拟性等特点，在设计过程中，具有信息集成化特点，通过计算机三维模型设计，形成数据库，构建信息模型，能够为地铁车站结构设计，提供各类信息，输出3D图纸。
　　1.2   BIM技术的优势
　　（1）可视化优势。在地铁车站设计中，很多设计工作还要依靠于传统的CAD软件，通过平、立、剖等方式来展现设计成果。在现在的设计中，由于地铁车站设计的规模相对较大，仅依靠基于二维图纸的构想和设计是很难完成的。而BIM技术的应用则可以通过特殊的设计方式来达到可视化效果，能够让设计师通过三维立体的思考方式完成建筑设计，同时也方便设计过程中的改动和调整，可视化效果非常明显。
　　（2）协调性优势。BIM技术能够对建筑模型的信息进行适当的添加或删除或修改，使模型数据与实际情况更加符合，换言之，BIM技术建模能够实现数据的实施更新，与实际情况具有一定协调性。此外，BIM技术还可以用于各项任务工作的检查，保证建筑施工的稳定性和协调性，帮助工作人员及时发现建筑设计中存在的问题，保证施工的顺利进行。
　　（3）模拟性优势。BIM技术除了可以对建筑进行三维模拟外，还可以对建筑的节能、照明以及紧急疏散通道进行模拟设计，节约资源，提高建筑施工过程中的安全稳定性。BIM技术能够实现对整个施工建筑的精细化模拟，让施工更加贴合实际，符合科学，进而节约施工时间、控制施工成本。可以说，BIM技术的模拟性对于地铁车站设计有着重要的作用。
　　2   BIM技術在地铁车站结构设计中的应用流程
　　2.1  车站结构建模
　　开展地铁车站结构设计时，应用BIM技术，要创建构件族，再利用族文件与系统族文件等，创建地铁车站站台区3D模型。设计人员通过点击分析模型，能够查看模型。依据地质条件，来设置并且定义荷载组合。
　　2.2  结构分析
　　利用BIM模型，进行碰撞检查分析，比如支座检查与物理模型检查等。在分析的过程中，可设置自重工况与材料等，获得地铁车站Robot结构分析模型。利用Robot Structure软件，能够读取并且使用Revit关于荷载组合定义，按照相关规范，进行荷载组合计算分析。通过分析建筑模型，进行车站结构检查分析，基于检查结果，来修改与调整结构模型，实现车站结构设计优化。
　　3   BIM技术在地铁车站设计中的应用
　　3.1  在地铁车站结构建模中的应用
　　在设计的过程中：①要创建合适的构件族，在软件上满足设计的需求。②选择适合我国地铁车站发展模式的项目样板文件来展开设计，使用创建的族文件以及系统既定的族文件共同来创建三维模型。③根据地铁车站的地质条件来设置边界约束，满足建筑的需要。
　　3.2  在地铁车站结构分析中的应用
　　在地铁车站结构分析中，可以对BIM模型进行相应的检查使其逐渐完善，如：支座检查、物理分析等。在检查的过程中，需要对一些基本选项以及附加选项进行设置，如：材料、工况、模型转换等。在此过程中需要有两个软件来进行双向对接，包括Revitextensions以及Robot StructureAnalysis Professional，通过前者进行的设置完全可以被后者识别和使用，不需要重新进行数据参数的设置，使用起来十分方便。
　　3.3  在地铁车站施工明细表中的应用
　　地铁车站的建设是一项十分庞大的工程，传统的设计方式已经不能够满足其发展需求。地铁施工中会产生较多的数据参数信息，而BIM技术的使用改变了传统的数据统计方式，通过信息建模来快速生成构件明细表，为工程提供更加准确的造价预估。比如：在对地铁车站的墙体进行明细统计的时候，应当要事无巨细，在设置其参数的过程中应当要包括诸如体积、功能、型号、制造商、成本、防火等级以及用途等，以便能够对相关信息“一览无余”。
　　3.4  在资料维护中的应用
　　地铁车站在运营的过程中会产生很多资料，所包含的系统也较多，如：信号系统、通信系统、空调系统、消防系统以及给排水系统等，每项系统在运行的过程中会产生大量的数据资料，如人的神经系统般错综复杂，资料的日常维护非常困难，一旦出错则可能造成车站发生事故。而BIM技术的应用，能够通过建立资料模型库来将所有的数据录入到其中，直观且清晰，全面且详细，能够为相关工作人员提供更加精确的数据信息，降低了事故的发生概率。
　　3.5  在各项分功能中的应用
　　①在防灾逃生中的应用。在使用BIM技术对地铁车站进行建模的过程中，可以利用相关软件对对正常工况以及火灾工况下的乘客行为进行模拟，并以乘客的年龄作为基础，对逃生行为进行全面模拟，根据模拟的效果来判定哪些部位存在状况，进而对设计方案进行改善，保证地铁车站运行的安全性。②对车站节能和乘客的舒适程度进行分析。BIM模型是一种三维立体模型，在其中包括地铁车站的各种构件、结构以及建筑材料的信息，设计师可以利用模型来对环境的舒适程度、车站节能进行分析，通过分析来采取最优的节能方案，并及时对环境的舒适程度进行调整，以便能够改善地铁车站的环境。
　　3.6  BIM协同设计
　　Revit协同模式有工作集模式和链接模式两种方式。工作集模式是每个设计人员在本地计算机对同一个模型进行设计，设计的内容及时更新到服务器的中心文件，实现数据实时共享，可实现信息双向同步更新，而对于设计大体量、繁杂的模型时运行速度慢、不稳定，且文件共享时权限管理不方便;链接模式是各专业通过Revit中的复制/监视、协调查阅的功能来实现不同模型文件间的信息沟通。链接模式的特点是设计大体量、复杂模型时运行速度快、稳定，权限管理简单，适合不同专业间的协同设计，但链接模型时往往是信息单向传递，协同性较弱，且模型整合和出图时易出现显示样式问题。铁路车站BIM设计各专业接口繁杂，为提高协同设计的可靠性和高效性，各专业进行了深入的探索，最终确定专业间协同设计采用链接模式，专业内部间协同设计采用工作集模式。采用链接模式整合各专业BIM模型时，原模型中构件的显示样式会自动恢复到默认状态，导致出图时需要大量调整线型、颜色等工作。Revit链接模型不能自动更新，各专业工程师的本地文件无法自动更新到服务器上，需要手动更新，大大影响BIM协同设计的高效性。经过BIM项目组成员的研究，运用文件同步工具Allway Sync可以达到自动更新的目的，达到跟Revit工作集一样的工作协同效果。Revit链接模式工作协同的实施方法：各专业BIM设计者在一个局域网内工作，每个专业单独编辑各自的项目文件，项目文件夹命名为“**项目”，文件保存在本地电脑上;在公共服务器上建立项目公用文件夹，命名为“**项目协同文件”;各专业编辑本地计算机上的文件，通过Revit链接公共服务器内的其他专业文件，通过Allway Sync进行本地文件与公共服务器中文件的同步。
　　4  结语
　　综上所述，利用BIM技术，与传统的设计手段相比，能够实现自动化管线碰撞检测，确保检测的准确性，优化施工方案，为地铁车站施工提供指导。
　　参考文献：
　　[1] 梁学艳.BIM技术在沈阳地铁车站设计中的应用研究[J].北方交通，2015（7）：107～110.
　　[2] 扶晓康，李浩彬.BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究[J].技术与市场，2017（4）：66+68.
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