基于BIM的地鐵站裝修標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究

王 昕 陳炫江 李倩云 林 俐

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東廣州 510000）

地鐵設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化是提高工作效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)品質(zhì)和落實(shí)綠色建造的有效技術(shù)途徑。隨著城市軌道交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展，地鐵站裝修設(shè)計(jì)也得到了越來(lái)越多城市建設(shè)運(yùn)營(yíng)方的重視，逐漸成為城市文化建設(shè)的名片。地鐵站裝修承載了越來(lái)越豐富的人文特色和藝術(shù)寄托，裝修裝飾方案的個(gè)性化也越來(lái)越鮮明。本研究中，基于BIM技術(shù)三維可視化、信息參數(shù)化、專業(yè)協(xié)同化和設(shè)計(jì)精細(xì)化的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，對(duì)新時(shí)代地鐵裝修設(shè)計(jì)的不同層面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化梳理，提出新的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思路，在滿足地鐵裝修個(gè)性化需求的同時(shí)，最大限度保證標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的實(shí)施。

1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念

為了更好地開(kāi)展地鐵站裝修標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的研究，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)提煉標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的深層含義。在實(shí)踐中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行細(xì)分，主要分為設(shè)計(jì)元素的標(biāo)準(zhǔn)模塊化和行為流程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化兩大方面。設(shè)計(jì)元素的標(biāo)準(zhǔn)模塊化，即對(duì)地鐵站設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的族、構(gòu)件、模塊等元素進(jìn)行歸類，盡可能地使其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，進(jìn)行參數(shù)控制，在設(shè)計(jì)過(guò)程中減少對(duì)特殊化構(gòu)件的設(shè)計(jì)和建模，提高設(shè)計(jì)效率。行為流程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，即對(duì)項(xiàng)目組成員個(gè)體、協(xié)作個(gè)體之間的行為方法、界面、步驟和流程給予標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的界定，減少因個(gè)體技術(shù)差異導(dǎo)致的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高管理效率。

在標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)理念下，滿足地鐵站裝修的個(gè)性化、特殊化設(shè)計(jì)需求，需要從不同維度對(duì)地鐵站裝修的標(biāo)準(zhǔn)化程度進(jìn)行研究，對(duì)不同類型、不同分區(qū)和不同模塊進(jìn)行BIM標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)、構(gòu)件庫(kù)進(jìn)行預(yù)建。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化程度較低的特色區(qū)域和構(gòu)件，利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)和深化建模，提出更合適的BIM技術(shù)實(shí)施方法。

2 基于BIM的裝修標(biāo)準(zhǔn)化

2.1 基于車站類型分類

在一條地鐵線路中，可以按地鐵站類型分為重點(diǎn)站和標(biāo)準(zhǔn)站。重點(diǎn)站是位于城市商業(yè)中心、城市歷史文化特色區(qū)域、多線交匯樞紐等具有重點(diǎn)功能和特性要求的地鐵車站。地鐵重點(diǎn)站應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，還需要根據(jù)大客流量的空間需求、多線路的換乘需求和特色文化展示的需求，從車站空間、乘客流線和裝修方案上均進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)站無(wú)重點(diǎn)站需求，只提供單條地鐵線停靠，車站的空間組成和輪廓尺寸均為標(biāo)準(zhǔn)化的普通地鐵車站。地鐵標(biāo)準(zhǔn)站設(shè)計(jì)的裝修樣式和構(gòu)件模塊都具有較高的標(biāo)準(zhǔn)化程度。

特色地鐵站裝修的全專業(yè)BIM設(shè)計(jì)模型如圖1所示。

圖1 特色地鐵站裝修的全專業(yè)BIM設(shè)計(jì)模型

2.2 基于裝修空間分區(qū)

地鐵站根據(jù)空間功能和裝修設(shè)計(jì)需求可以大致分為設(shè)備區(qū)和公共區(qū)。設(shè)備區(qū)是地鐵站設(shè)施設(shè)備用房以及地鐵運(yùn)營(yíng)人員的管理控制用房等。公共區(qū)是日常乘客使用地鐵站的功能區(qū)域，包括站廳層、站臺(tái)層以及連接地鐵出入口的走廊等。

設(shè)備區(qū)的裝修要求相對(duì)較低，滿足設(shè)施設(shè)備用房需求和地鐵運(yùn)營(yíng)人員的管理使用需求即可，可以盡可能簡(jiǎn)潔化、標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于BIM設(shè)計(jì)要求主要是滿足設(shè)施設(shè)備的綜合排布、空間凈高凈寬、設(shè)備安裝的預(yù)留孔洞和預(yù)埋構(gòu)件設(shè)計(jì)。公共區(qū)尤其是站廳層核心區(qū)域，是地鐵站裝修設(shè)計(jì)的重點(diǎn)區(qū)域，是組織乘客動(dòng)線、滿足乘車集散功能和設(shè)置通用設(shè)施、導(dǎo)向標(biāo)識(shí)的重點(diǎn)區(qū)域，也是展示地鐵站的形式美學(xué)和人文特性的重點(diǎn)。公共區(qū)裝修設(shè)計(jì)是BIM技術(shù)應(yīng)用需求的重難點(diǎn)。

2.3 基于裝修板塊分類

在地鐵站裝修設(shè)計(jì)中，涉及的主要板塊主要為天花、地面、墻柱面和通用設(shè)備裝修。在同一線路、同一車站內(nèi)，地面、墻柱面和通用設(shè)備裝修大部分標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中有較好的通用性，也是BIM標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫(kù)預(yù)建的重點(diǎn)對(duì)象。天花裝修設(shè)計(jì)更具特殊性，為了更高效地進(jìn)行BIM標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，對(duì)地鐵站公共區(qū)域進(jìn)行細(xì)分，對(duì)車站兩側(cè)和走廊通道區(qū)域的天花進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，對(duì)中央核心區(qū)域的天花進(jìn)行特色化設(shè)計(jì)，明確目標(biāo)，清晰界面，實(shí)施BIM標(biāo)準(zhǔn)化。

標(biāo)準(zhǔn)化柱樣式、墻面構(gòu)件的BIM模型如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)化柱樣式、墻面構(gòu)件的BIM模型

花構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化拆分BIM模型如圖3所示。

圖3 天花構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化拆分BIM模型

2.4 基于裝修模塊分類

天花裝修的構(gòu)件模塊主要包含天花裝飾構(gòu)件、照明燈具、支吊架等，地面裝修構(gòu)件主要包含地板磚、地面欄桿、導(dǎo)盲磚等，墻柱面裝修構(gòu)件主要包含墻板、包柱板、廣告燈箱、各類門構(gòu)件和龍骨構(gòu)件，通用設(shè)備主要包含服務(wù)臺(tái)、閘機(jī)、攝像頭和各類導(dǎo)向標(biāo)識(shí)等。在BIM標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)和構(gòu)件庫(kù)的搭建中，需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行區(qū)分，對(duì)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件預(yù)先制作BIM族、構(gòu)件文件庫(kù)。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)化可以通過(guò)參數(shù)控制調(diào)整的構(gòu)件和模塊制作BIM自適應(yīng)族、二次開(kāi)發(fā)的參數(shù)化模塊，包含對(duì)應(yīng)的詳圖以便快速生成二維設(shè)計(jì)圖紙，提高BIM正向設(shè)計(jì)效率?，F(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)施設(shè)備還可以由供應(yīng)商提供BIM模型，實(shí)現(xiàn)虛擬模型與現(xiàn)實(shí)設(shè)備相對(duì)應(yīng)。對(duì)于個(gè)性化的裝修區(qū)域和特殊化的裝修構(gòu)件，需要利用BIM技術(shù)的三維可視化和精細(xì)協(xié)同化的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)具體設(shè)計(jì)進(jìn)行BIM模型構(gòu)建和信息賦予，基于BIM模型開(kāi)展模擬分析和綜合優(yōu)化。

3 地鐵站裝修設(shè)計(jì)的BIM實(shí)施

3.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定

除了地鐵站裝修設(shè)計(jì)元素的標(biāo)準(zhǔn)模塊化，還需要對(duì)設(shè)計(jì)流程制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行BIM實(shí)施的規(guī)范化管理。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，總結(jié)地鐵站裝修設(shè)計(jì)BIM規(guī)范化的內(nèi)容，包含BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)施設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)等。項(xiàng)目開(kāi)始前由項(xiàng)目總體制定項(xiàng)目BIM實(shí)施策劃，全部以正式文件下發(fā)，給予項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)規(guī)范化指導(dǎo)。

3.2 BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用的實(shí)施

（1）可視化設(shè)計(jì)。

地鐵站裝修既要滿足城市公共管理的人性化需求，又要滿足人文藝術(shù)性的考慮，要求設(shè)計(jì)階段就具有可視化效果模擬和后期運(yùn)營(yíng)管理預(yù)判。在地鐵站裝修的方案設(shè)計(jì)階段，通過(guò)BIM三維可視化設(shè)計(jì)給項(xiàng)目仿真效果提供信息數(shù)據(jù)?；贐IM的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)，在前期決策階段快速利用現(xiàn)有BIM三維構(gòu)件庫(kù)，結(jié)合個(gè)性化設(shè)計(jì)的BIM模型，搭建具備仿真效果的可視化場(chǎng)景。利用BIM可視化技術(shù)疊加車站內(nèi)燈光照明、導(dǎo)向標(biāo)識(shí)的效果，疊加多專業(yè)裝修末端，設(shè)計(jì)師和管理人員都可以直觀感受裝修設(shè)計(jì)，滿足地鐵站裝修設(shè)計(jì)的特殊需求。

（2）協(xié)同化設(shè)計(jì)。

地鐵站裝修涉及的專業(yè)繁多、設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，項(xiàng)目組成員難以集中，協(xié)調(diào)難度大，對(duì)設(shè)計(jì)階段的規(guī)范化協(xié)同管理有較高要求。基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)范化，需要對(duì)硬件配置、軟件配置和版本、協(xié)同平臺(tái)、各專業(yè)的工作界面和權(quán)限、設(shè)計(jì)和深化的流程、多專業(yè)綜合優(yōu)化的規(guī)則等進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)定，使地鐵站裝修的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)遵循規(guī)則?；贐IM的協(xié)同化設(shè)計(jì)目標(biāo)將傳統(tǒng)的流線型提資返資設(shè)計(jì)流程，轉(zhuǎn)成中心協(xié)同型的同步設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)資料和BIM模型實(shí)時(shí)共享，提高多專業(yè)協(xié)調(diào)配合工作效率，解決多專業(yè)碰撞問(wèn)題，優(yōu)化多專業(yè)的空間排布，保證地鐵站的設(shè)計(jì)品質(zhì)和空間舒適度。

（3）精細(xì)化設(shè)計(jì)。

基于BIM技術(shù)的地鐵站裝修精細(xì)化要求高，設(shè)備末端繁多，特殊構(gòu)造多，傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)難以完成高精度、高準(zhǔn)確性的設(shè)計(jì)。借助BIM技術(shù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的BIM族庫(kù)、構(gòu)件庫(kù)提供精細(xì)的設(shè)施設(shè)備預(yù)建模型，在協(xié)同設(shè)計(jì)階段基于BIM可視化界面對(duì)地鐵站裝修BIM模型進(jìn)行精細(xì)化，充分考慮裝修的管線綜合、龍骨支吊架設(shè)計(jì)、預(yù)留孔洞及預(yù)埋件等。隨著項(xiàng)目設(shè)計(jì)不斷深化，BIM精細(xì)化設(shè)計(jì)也能給可視化仿真設(shè)計(jì)提供更接近真實(shí)的效果，做到可視化、協(xié)同化和精細(xì)化相互優(yōu)化，相輔相成。地鐵站裝修借助BIM技術(shù)的精細(xì)化設(shè)計(jì)和預(yù)制拼裝模擬，可以推廣裝飾構(gòu)件和設(shè)施設(shè)備工廠加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝的建造模式，保證安裝精度和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)總結(jié)實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)新時(shí)代地鐵裝修設(shè)計(jì)的不同層面進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化梳理，并基于BIM技術(shù)可視化、協(xié)同化和精細(xì)化的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，提出新的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思路。研究成果可以為地鐵站裝修的BIM設(shè)計(jì)實(shí)施提供有效可行的參考，也為更進(jìn)一步的研究提供基礎(chǔ)。