BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的運用

陳亞婷

南昌軌道交通設(shè)計研究院有限公司（330000）

0 前言

隨著社會的快速發(fā)展以及人們生活水平的提升，軌道交通得到了一定的發(fā)展。軌道交通不僅具有較高的安全性，還具有運輸量大、經(jīng)濟效益高等優(yōu)勢。由于軌道交通工程的建設(shè)周期較長、施工難度較大，一旦發(fā)生安全事故，所造成的影響非常大。所以，結(jié)合先進的科學(xué)技術(shù)，將BIM運用在軌道交通建筑設(shè)計中，可有效地提升設(shè)計的精準(zhǔn)度以及施工質(zhì)量等，確保軌道交通運行的穩(wěn)定。

1 BIM相關(guān)概述

BIM主要指的是建筑信息模型，是一種在工程設(shè)計、建造中應(yīng)用的數(shù)據(jù)化工具。在建筑項目的建設(shè)中，根據(jù)實際施工情況構(gòu)建三維模型，并利用數(shù)字化技術(shù)將建筑工程的信息融入到模型的信息庫中，為具體的產(chǎn)品開發(fā)提供信息支持，從而促進信息集成度的提升。BIM在建筑工程項目中應(yīng)用，能夠有效地整合信息模型，處理數(shù)據(jù)，并提供項目建設(shè)所需的信息數(shù)據(jù)。在軌道交通建筑設(shè)計中，最重要的一點就是保證工程質(zhì)量，而信息數(shù)據(jù)庫的建立，對于具體的施工過程能夠進行模仿，從而有效地確保工程的安全性。同時，BIM具有一定的傳遞性，在項目的實際建設(shè)中，能夠確保每一環(huán)節(jié)信息的關(guān)聯(lián)性，準(zhǔn)確地捕捉到項目不同時期的動態(tài)信息，當(dāng)其中一個數(shù)據(jù)被更改的時候，系統(tǒng)會及時產(chǎn)生反應(yīng)。模型信息庫中的數(shù)據(jù)會根據(jù)改變的數(shù)據(jù)有邏輯地進行改變，從而有效地避免了人工校對，極大地提高了工作效率。此外，BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的應(yīng)用，有助于設(shè)計、施工、管理等方面的及時交流，并且能夠在實際建設(shè)過程中實現(xiàn)實時監(jiān)測。借助BIM建立三維模型，有利于獲取首次試驗的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而有效地保障軌道交通建筑設(shè)計質(zhì)量。

2 BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的運用

2.1 BIM在前期規(guī)劃中的應(yīng)用

BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的應(yīng)用效果較為明顯。工程的前期規(guī)劃涉及的內(nèi)容較多，如車站的規(guī)模、車站之間的距離、路線的規(guī)劃等，這些因素會在一定程度上對軌道交通的實際運行效果產(chǎn)生影響。所以，在前期規(guī)劃階段需要充分應(yīng)用BIM進行分析和計算，從而更好地提供可靠的數(shù)據(jù)作為支撐。

根據(jù)工程相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建虛擬的三維模型，對城市中的人口分布、人流量等進行分析，以此來規(guī)劃交通線路、車站規(guī)模等。如在地形設(shè)計方面，根據(jù)所在地的經(jīng)緯度下載合適的地圖，在AIW中設(shè)置坐標(biāo)，將地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入，能夠展示出所在地的三維地形，然后對規(guī)劃區(qū)域進行裁切，對文件數(shù)據(jù)的缺失可以在Civil 3D中進行編輯和修補，最終再生成實景的三維模型，并進行建筑設(shè)計。

2.2 BIM在協(xié)同設(shè)計中的應(yīng)用

軌道交通建筑設(shè)計中的協(xié)同設(shè)計主要是借助BIM的協(xié)同辦公平臺進行的。以往工程設(shè)計中有不協(xié)同或者設(shè)計分散的情況，與城市的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀不相符，所以在實際的軌道交通建筑設(shè)計中需要解決這一問題。通過利用BIM建立虛擬的軌道交通建筑三維模型，設(shè)計人員可以在局域網(wǎng)中構(gòu)建通信系統(tǒng)，實現(xiàn)資源和信息的共享，還能夠?qū)崿F(xiàn)交流的目的。軌道交通工程比較復(fù)雜，只有通過部門之間的協(xié)同作業(yè)才能夠完成建設(shè)。各部門通過三維模型與中心文件鏈接，并根據(jù)實際情況提出專業(yè)的意見，既能夠有效地解決設(shè)計中存在的問題或者不足之處，還能夠有效地避免在施工中出現(xiàn)一系列相關(guān)的問題。同時，協(xié)同辦公平臺還能夠添加信息，并將信息同步，這樣一來便不會出現(xiàn)由于反復(fù)修改而導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂的情況[1]。

2.3 BIM在可視化設(shè)計中的應(yīng)用

BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)的設(shè)計模式，通過建立三維模型，對軌道交通工程進行具體的描述，從而實現(xiàn)了可視化的效果。在可視化設(shè)計中，充分利用BIM能夠展示出工程構(gòu)件特征，將軌道交通建筑空間分布準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來，大大節(jié)省了在讀圖方面的時間，對軌道交通建筑設(shè)計起到了較強的輔助作用。同時，BIM在可視化設(shè)計中的應(yīng)用，還可以對施工現(xiàn)場情況實時進行對比，對施工可能出現(xiàn)的問題有效地進行預(yù)判，并采取相應(yīng)的措施解決，防止在實際施工中出現(xiàn)各種紕漏，最大程度優(yōu)化施工程序，從而加快施工進度。

2.4 BIM在碰撞檢測中的應(yīng)用

碰撞檢測在軌道交通建筑設(shè)計中是非常重要的一部分。自動碰撞設(shè)計涉及的工作比較多，工作量非常大，并且管線分布也十分復(fù)雜，如果沒有通過三維立體圖形直觀地反映出管線的分布情況，在設(shè)計的過程中就很容易出現(xiàn)碰撞失誤的現(xiàn)象，從而影響工程的建設(shè)，為工程項目帶來了一定的安全隱患。通過利用BIM，的三維立體模型能夠直觀地展示出管線分布情況，明確在軌道交通中線路的碰撞情況，如果發(fā)現(xiàn)問題則及時向設(shè)計單位反饋，并不斷對其進行優(yōu)化，有效地防止由于管線碰撞造成的停工。自動碰撞檢測使工程設(shè)計更加安全、可靠，不僅為項目的設(shè)計方案提供了一定的參考依據(jù)，還大大提高了自動碰撞檢測的效率和準(zhǔn)確性，在軌道交通建筑設(shè)計中具有非常重要的作用[2]。

2.5 BIM在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用

軌道交通工程的優(yōu)化設(shè)計主要指的是不斷優(yōu)化設(shè)計方案，這一工作具有重要的意義。在以往設(shè)計有變動的時候需要手工修改，很可能出現(xiàn)信息不匹配等情況，利用BIM建立三維立體模型，能夠有效地解決這一問題。設(shè)計人員可以根據(jù)模型的可視化特點調(diào)節(jié)模型的界面。模型中的各構(gòu)件具有一定的聯(lián)系和一致性，當(dāng)需要修改方案的時候，BIM會將修改方案自動反饋到模型中，這樣便可以及時更改和優(yōu)化[3]。所以，在優(yōu)化設(shè)計中，所有的設(shè)計信息都會實現(xiàn)實時更新，有效地保證各專業(yè)設(shè)計的協(xié)調(diào)性，降低了設(shè)計的失誤率，還大大提升了工作效率。

3 BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的運用現(xiàn)狀和措施

軌道交通是城市中的基礎(chǔ)設(shè)施，通常由政府引領(lǐng)建設(shè)，對標(biāo)準(zhǔn)管控等較為嚴格，而對新技術(shù)的引入比較欠缺，導(dǎo)致BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的運用存在一定的困難和阻礙。

首先，對于BIM的人才培養(yǎng)體系較為缺乏。想要推廣BIM，就需要軌道交通建筑設(shè)計人員具備一定的理論知識以及實操能力。但是當(dāng)前的推廣方式不夠完善，對于BIM的認識也有一定的不足，在實際應(yīng)用中會存在一定的短板。

其次，BIM的應(yīng)用缺乏軟件的支持。BIM的核心建模軟件主要有可視化軟件、幾何造型軟件、可持續(xù)分析軟件等。若缺乏軟件支持，在實際運行中會大大降低設(shè)計與施工效率。

最后，BIM技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)較低。BIM的應(yīng)用學(xué)科較多，有地理信息系統(tǒng)、幾何學(xué)等，科學(xué)專業(yè)性較強，并且具有一定的抽象性。而相關(guān)技術(shù)人員需要通過認證考試才能夠獲取從業(yè)證書，門檻雖高，但是實際技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)仍需進一步提升。

針對BIM在軌道交通建筑設(shè)計中的應(yīng)用阻礙，要加強軟件建設(shè)，從BIM軟件的下設(shè)軟件開始促進BIM軟件整體水平的提升，從數(shù)字化平臺以及參數(shù)化設(shè)計入手提升軟件處理能力和運算能力。提升BIM技術(shù)人員專業(yè)素養(yǎng)，BIM工程師應(yīng)該集成完善的團隊，由有經(jīng)驗的人員組成，并且在實踐過程中應(yīng)該不斷提升自己的知識水平，始終站在技術(shù)的前沿，加強對知識的理解。管理層也可以采取激勵機制，促進工程師能力的提升。

4 結(jié)語

軌道交通是城市中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其工程量比較大、建設(shè)周期比較長，軌道交通建筑設(shè)計存在一定的難度。通過應(yīng)用BIM建立三維立體模型，并在前期規(guī)劃、協(xié)同設(shè)計、可視化設(shè)計、碰撞檢測以及優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用，極大地提升了工程信息的精準(zhǔn)度以及工程項目的可靠性，從而有效地保證軌道交通建筑設(shè)計的效率和質(zhì)量。