吳劍蘭

摘? ? 要：BIM技術是一種應用于工程設計、施工工藝、運營維護及管理的數(shù)據(jù)化工具，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

關鍵詞：BIM技術;地鐵車站設計;應用

1? 概述

1.1? BIM技術概述

BIM技術具有可視化與模擬性等特點，在設計過程中，具有信息集成化特點，通過計算機三維模型設計，形成數(shù)據(jù)庫，構建信息模型，能夠為地鐵車站結構設計，提供各類信息，輸出3D圖紙。

1.2? ?BIM技術的優(yōu)勢

（1）可視化優(yōu)勢。在地鐵車站設計中，很多設計工作還要依靠于傳統(tǒng)的CAD軟件，通過平、立、剖等方式來展現(xiàn)設計成果。在現(xiàn)在的設計中，由于地鐵車站設計的規(guī)模相對較大，僅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。

（2）協(xié)調性優(yōu)勢。BIM技術能夠對建筑模型的信息進行適當?shù)奶砑踊騽h除或修改，使模型數(shù)據(jù)與實際情況更加符合，換言之，BIM技術建模能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實施更新，與實際情況具有一定協(xié)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(wěn)定性和協(xié)調性，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)建筑設計中存在的問題，保證施工的順利進行。

（3）模擬性優(yōu)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(jié)能、照明以及緊急疏散通道進行模擬設計，節(jié)約資源，提高建筑施工過程中的安全穩(wěn)定性。BIM技術能夠實現(xiàn)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(jié)約施工時間、控制施工成本?？梢哉f，BIM技術的模擬性對于地鐵車站設計有著重要的作用。

2? ?BIM技術在地鐵車站結構設計中的應用流程

2.1? 車站結構建模

開展地鐵車站結構設計時，應用BIM技術，要創(chuàng)建構件族，再利用族文件與系統(tǒng)族文件等，創(chuàng)建地鐵車站站臺區(qū)3D模型。設計人員通過點擊分析模型，能夠查看模型。依據(jù)地質條件，來設置并且定義荷載組合。

2.2? 結構分析

利用BIM模型，進行碰撞檢查分析，比如支座檢查與物理模型檢查等。在分析的過程中，可設置自重工況與材料等，獲得地鐵車站Robot結構分析模型。利用Robot Structure軟件，能夠讀取并且使用Revit關于荷載組合定義，按照相關規(guī)范，進行荷載組合計算分析。通過分析建筑模型，進行車站結構檢查分析，基于檢查結果，來修改與調整結構模型，實現(xiàn)車站結構設計優(yōu)化。

3? ?BIM技術在地鐵車站設計中的應用

3.1? 在地鐵車站結構建模中的應用

在設計的過程中：①要創(chuàng)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(fā)展模式的項目樣板文件來展開設計，使用創(chuàng)建的族文件以及系統(tǒng)既定的族文件共同來創(chuàng)建三維模型。③根據(jù)地鐵車站的地質條件來設置邊界約束，滿足建筑的需要。

3.2? 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 StructureAnalysis Professional，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(shù)據(jù)參數(shù)的設置，使用起來十分方便。

3.3? 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(tǒng)的設計方式已經(jīng)不能夠滿足其發(fā)展需求。地鐵施工中會產(chǎn)生較多的數(shù)據(jù)參數(shù)信息，而BIM技術的使用改變了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)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(tǒng)計的時候，應當要事無巨細，在設置其參數(shù)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”。

3.4? 在資料維護中的應用

地鐵車站在運營的過程中會產(chǎn)生很多資料，所包含的系統(tǒng)也較多，如：信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)等，每項系統(tǒng)在運行的過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)資料，如人的神經(jīng)系統(tǒng)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(fā)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信息，降低了事故的發(fā)生概率。

3.5? 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(jù)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(jié)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(huán)境的舒適程度、車站節(jié)能進行分析，通過分析來采取最優(yōu)的節(jié)能方案，并及時對環(huán)境的舒適程度進行調整，以便能夠改善地鐵車站的環(huán)境。

3.6? BIM協(xié)同設計

Revit協(xié)同模式有工作集模式和鏈接模式兩種方式。工作集模式是每個設計人員在本地計算機對同一個模型進行設計，設計的內容及時更新到服務器的中心文件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享，可實現(xiàn)信息雙向同步更新，而對于設計大體量、繁雜的模型時運行速度慢、不穩(wěn)定，且文件共享時權限管理不方便;鏈接模式是各專業(yè)通過Revit中的復制/監(jiān)視、協(xié)調查閱的功能來實現(xiàn)不同模型文件間的信息溝通。鏈接模式的特點是設計大體量、復雜模型時運行速度快、穩(wěn)定，權限管理簡單，適合不同專業(yè)間的協(xié)同設計，但鏈接模型時往往是信息單向傳遞，協(xié)同性較弱，且模型整合和出圖時易出現(xiàn)顯示樣式問題。鐵路車站BIM設計各專業(yè)接口繁雜，為提高協(xié)同設計的可靠性和高效性，各專業(yè)進行了深入的探索，最終確定專業(yè)間協(xié)同設計采用鏈接模式，專業(yè)內部間協(xié)同設計采用工作集模式。采用鏈接模式整合各專業(yè)BIM模型時，原模型中構件的顯示樣式會自動恢復到默認狀態(tài)，導致出圖時需要大量調整線型、顏色等工作。Revit鏈接模型不能自動更新，各專業(yè)工程師的本地文件無法自動更新到服務器上，需要手動更新，大大影響B(tài)IM協(xié)同設計的高效性。經(jīng)過BIM項目組成員的研究，運用文件同步工具Allway Sync可以達到自動更新的目的，達到跟Revit工作集一樣的工作協(xié)同效果。Revit鏈接模式工作協(xié)同的實施方法：各專業(yè)BIM設計者在一個局域網(wǎng)內工作，每個專業(yè)單獨編輯各自的項目文件，項目文件夾命名為“**項目”，文件保存在本地電腦上;在公共服務器上建立項目公用文件夾，命名為“**項目協(xié)同文件”;各專業(yè)編輯本地計算機上的文件，通過Revit鏈接公共服務器內的其他專業(yè)文件，通過Allway Sync進行本地文件與公共服務器中文件的同步。

4? 結語

綜上所述，利用BIM技術，與傳統(tǒng)的設計手段相比，能夠實現(xiàn)自動化管線碰撞檢測，確保檢測的準確性，優(yōu)化施工方案，為地鐵車站施工提供指導。

參考文獻：

[1] 梁學艷.BIM技術在沈陽地鐵車站設計中的應用研究[J].北方交通，2015（7）：107～110.

[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（4）：66+68.