BIM技術(shù)在城市軌道交通設(shè)計中的應(yīng)用

李雅瓊

摘要：城市軌道交通設(shè)計工作復(fù)雜，涉及專業(yè)繁多，在具體設(shè)計環(huán)節(jié)對于各項參數(shù)的指標(biāo)要求非常高，如何提高城市軌道交通的設(shè)計水平推進(jìn)工程項目的有序開展是非常值得關(guān)注的一個問題。BIM技術(shù)是一項常見的設(shè)計工具，通過應(yīng)用該技術(shù)于實踐中能夠有效提升城市軌道交通設(shè)計效率與質(zhì)量。為了對BIM技術(shù)的應(yīng)用情況有更為全面的了解，文章以BIM技術(shù)作為研究背景，在論述該技術(shù)內(nèi)涵的同時對城市軌道交通設(shè)計過程中BIM技術(shù)的應(yīng)用情況深入探究。

關(guān)鍵詞：城市軌道;交通設(shè)計;BIM技術(shù);應(yīng)用

引言

伴隨著當(dāng)前城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大、發(fā)展水平也進(jìn)一步提升，很多大型城市面臨著更深層次的改變。城市建設(shè)與管理等工作的開展趨于數(shù)字化、智慧化，眾多城市多方面多途徑地積極謀求高質(zhì)量發(fā)展。規(guī)劃和建設(shè)城市軌道交通工程能夠?qū)崿F(xiàn)城市交通運輸壓力的緩解，減少交通事故的發(fā)生，同時降低汽車尾氣的排放，推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作的開展。促進(jìn)城市軌道交通的建設(shè)，能夠助力經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)增長，提升居民生活的整體質(zhì)量，對城市的交通安全和綠色發(fā)展有一定的保障和促進(jìn)作用。近年來，BIM技術(shù)的應(yīng)用為城市軌道交通建設(shè)注入了新的活力與創(chuàng)造力，當(dāng)前越來越多行業(yè)、企業(yè)紛紛研究該項技術(shù)，有效地推進(jìn)了工程建設(shè)項目和軌道交通設(shè)計的發(fā)展，促進(jìn)了國家綜合實力的增強(qiáng)。

一、BIM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)是應(yīng)用數(shù)字模型指導(dǎo)項目設(shè)計、建設(shè)施工以及運營管理等整個過程。BIM技術(shù)能夠為建筑業(yè)市場競爭力的提升提供幫助，同時也有一定的繼承性，能夠促使企業(yè)收獲較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。深入開展BIM技術(shù)研究，可以推動建筑行業(yè)相關(guān)企業(yè)國際化發(fā)展。此外，BIM技術(shù)應(yīng)用了仿真模擬技術(shù)，能夠通過視覺化手段將建筑物的幾何形狀展現(xiàn)在設(shè)計、施工以及管理人員的面前，借助模擬模型完整的呈現(xiàn)，推進(jìn)施工階段各項工作的開展順暢完成，并全面落實各項管理計劃。將BIM技術(shù)應(yīng)用在城市軌道交通設(shè)計中，不僅能推進(jìn)各項工作的進(jìn)度，保證決策本身的準(zhǔn)確性，還能為企業(yè)打造開闊的發(fā)展空間。

二、BIM技術(shù)在城市軌道交通設(shè)計中的具體應(yīng)用

（一）前期規(guī)劃

規(guī)劃和設(shè)計城市軌道交通前需要開展可行性研究，而在此期間應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有效地構(gòu)建出三維模型。該模型能夠標(biāo)志出地質(zhì)條件、道路橋梁、地形管道以及特殊的建筑物等特定性標(biāo)志，同時含有自然科學(xué)、技術(shù)研究、社會科學(xué)以及人文經(jīng)濟(jì)等方面的信息和資料，如人口構(gòu)成及密度，城市經(jīng)濟(jì)各項結(jié)構(gòu)以及出行的各項布局等。在模型信息的基礎(chǔ)上，能夠更準(zhǔn)確地分析和計算出交通網(wǎng)絡(luò)線規(guī)模、日客運量和換乘量以及軌道線網(wǎng)的平均運距等，幫助規(guī)劃人員整合各類信息，全面考慮方案可行性。

（二）可視化設(shè)計

開展方案設(shè)計的初期，通過構(gòu)建出城市軌道交通車站的三維實體模型，不僅可以全面把握車站周邊的地形、管道線和建筑物等情況，還能直接估算出車站的主體建筑和附屬建筑物的位置與體量，并能根據(jù)車站一體化模式開發(fā)的范圍以及造型，對內(nèi)部個性功能和布局進(jìn)行分析。伴隨著工程項目的開展，會探討出多種設(shè)計方案。BIM技術(shù)在方案設(shè)計中的應(yīng)用能夠讓建筑師在一個模型的基礎(chǔ)上實現(xiàn)開發(fā)多個備選方案的需求。因為模型立體直觀，具有一定的可視性和可靠性，利用BIM能夠讓業(yè)主方和設(shè)計單位之間的溝通更加高效，如果設(shè)計存在問題，也可以通過BIM論證和優(yōu)化方案，最大化地放大BIM技術(shù)的價值。

（三）協(xié)同設(shè)計

BIM技術(shù)中協(xié)同設(shè)計的概念，就是在同一平臺上開展建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等多專業(yè)的工作，通過項目中心文件的設(shè)定實現(xiàn)共享。各個專業(yè)的工作人員都能夠應(yīng)用自己所有的BIM核心軟件完成自己負(fù)責(zé)的模型構(gòu)建，并鏈接到中心文件上實現(xiàn)同步。通過中心文件，各專業(yè)項目成員都能夠及時、便捷、準(zhǔn)確地查看到建筑的基本信息及更新情況，離散的建筑設(shè)計流程得以在一個平臺上整合，從而實現(xiàn)信息共享。設(shè)計單位的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)工程師在同一平臺上協(xié)同工作的同時，各專業(yè)的個性化設(shè)計也可以輕松實現(xiàn)。建筑專業(yè)將墻柱、樓板、屋頂以及門窗等構(gòu)件作為基本元件;結(jié)構(gòu)專業(yè)則主要關(guān)注梁、板、柱等;設(shè)備專業(yè)多是水、暖、電、消防等各個系統(tǒng)的元構(gòu)件。各個基礎(chǔ)元件都能夠向復(fù)雜體量進(jìn)行組合與轉(zhuǎn)換。最后，各專業(yè)之間通過協(xié)同工作，完成綜合的BIM模型的搭建。

（四）優(yōu)化設(shè)計過程

BIM模型中所有綜合圖元構(gòu)件是基于一定的邏輯關(guān)系形成的，設(shè)計文件中所包含的各類視圖圖紙以及構(gòu)建的各個模型都互相關(guān)聯(lián)，其任一部分自行的修改都能在互聯(lián)的其他視圖和模型中反映出來，從而關(guān)聯(lián)綜合的變更。所以，BIM的信息化和聯(lián)動性能可以有效促進(jìn)各專業(yè)間隨時隨地進(jìn)行協(xié)同工作的實現(xiàn)，為各個專業(yè)的變更流程提供便利，確保各專業(yè)的模型文件保持一致性和完整性，并在第一時間獲取設(shè)計方案的最新信息。同時，該系統(tǒng)可以有效避免設(shè)計人員常犯的錯誤，將重復(fù)性勞動降到最低，有效地節(jié)約了資源、降低了成本、提升了效率。

（五）自動碰撞檢測

BIM技術(shù)具備碰撞檢查的功能?；贐IM優(yōu)化設(shè)備專業(yè)機(jī)電管線以及橋架的走向及標(biāo)高，完成檢查碰撞，即是三維管線綜合。該技術(shù)的實際應(yīng)用能夠有效、及時的檢查出各專業(yè)設(shè)計過程產(chǎn)生的錯漏碰缺，工程師可以獲取直觀的設(shè)計指導(dǎo)意見，從而及時進(jìn)行調(diào)整。在這個過程中，基于不同的專業(yè)設(shè)計原則，計算機(jī)完成自動的檢測工作，從而定位出存在互相影響的構(gòu)件。各個專業(yè)工程師快速而完整地獲取到相關(guān)信息，如暖通風(fēng)管與梁或腋角的沖突，不同專業(yè)管線高程上的沖突等，進(jìn)而通過調(diào)整標(biāo)高或路由來解決碰撞，最后重新檢測直至碰撞完全解決。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，能夠高效地利用計算機(jī)對圖紙碰撞點進(jìn)行排查，替代人力檢查碰撞和進(jìn)行管線綜合排布的工作，在多番檢測和設(shè)計調(diào)整工作完成后，就能夠得出符合專業(yè)要求和施工需要的零碰撞模型。

三、BIM技術(shù)在城市軌道交通工程的應(yīng)用前景

在城市軌道交通設(shè)計的階段中，無論是初期設(shè)計或者是竣工后的運營管理，BIM技術(shù)的應(yīng)用，都能夠針對性地發(fā)揮作用從而提高整體設(shè)計水平，對提升城市交通軌道設(shè)計成果的立體感、空間感有著很重要的幫助。在具體設(shè)計環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提升數(shù)據(jù)的信息質(zhì)量，避免設(shè)計存在的各種問題，可以有力推進(jìn)工程項目設(shè)計、施工及運營工作的效率。因此在未來的發(fā)展中，BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍也將會越來越廣，同時在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展背景之下，BIM技術(shù)的更新速度也必然會得到提高，在城市軌道交通設(shè)計方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用必然也會向著智能化全面化方向發(fā)展。

四、結(jié)語

在城市軌道交通設(shè)計的過程中，BIM作為常見的一項技術(shù)策略，通過參數(shù)化模型的搭建更新迭代了工程項目設(shè)計人員交付成果的形式，創(chuàng)新了設(shè)計過程各專業(yè)之間的協(xié)作方式，這對提高城市軌道交通設(shè)計效率與質(zhì)量有著積極的作用。

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