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        BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

        2019-10-31 08:08:01王磊
        建筑建材裝飾 2019年10期
        關(guān)鍵詞:圖紙車站可視化

        王磊

        摘要:目前,各行各業(yè)都需要新技術(shù)來支持其進步和發(fā)展。在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計和建設(shè)方面,也是運用到了BIM等先進的科學(xué)技術(shù)來進行管理和生產(chǎn)。以BIM技術(shù)為例,借助于其優(yōu)勢特點和作用,讓設(shè)計朝著更加精細化和信息化方向發(fā)展,讓施工管理朝著更加科學(xué)化和合理化的方向發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);地鐵車站;結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用分析

        1BIM技術(shù)的優(yōu)勢

        1.1可視化:即“所見即所得”,傳統(tǒng)設(shè)計是以平、立、剖面和詳圖為基準,但隨項目越發(fā)龐大復(fù)雜,這些“單向”、“孤立”的繪圖模式由于缺少實時描述,導(dǎo)致大量修改,阻礙設(shè)計階段的控制推動??梢暬煞譃椋?/p>

        1.1.1設(shè)計思想可視化—一明確的三維建筑形式與設(shè)計表達;

        1.1.2模型信息清晰化——以構(gòu)件圖元作為基本設(shè)計單元;

        1.1.3三維調(diào)整動態(tài)化——各種視圖實時切換,動態(tài)關(guān)聯(lián)。

        1.2協(xié)調(diào)性:多專業(yè)協(xié)同則包括階段性和實時性協(xié)同,傳統(tǒng)設(shè)計多專業(yè)配合為階段性協(xié)同,即通過特定時間的“對圖”描述來解決設(shè)計沖突,在設(shè)計時,往往由于各專業(yè)設(shè)計師之間的溝通不到位,而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題,如機電專業(yè)中的管道在進行布置時,由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的,真正施工過程中,可能互相碰撞,這種就是施工中常遇到的碰撞問題。而基于BIM的三維協(xié)同則側(cè)重于解決二維技術(shù)難以解決的設(shè)計進度、技術(shù)和局部的協(xié)調(diào)性問題,實現(xiàn)精細設(shè)計、采購和管理。

        1.3模擬性:模擬性并不只是通過三維設(shè)計模型模擬建筑實體,還可進行非真實世界的虛擬設(shè)計操作。在設(shè)計階段,根據(jù)設(shè)計需求對以模型為載體的設(shè)計通過模擬給予性能評判和優(yōu)化建議,使項目環(huán)境舒適度、能源消耗、概算經(jīng)濟等技術(shù)指標得以量化。

        2BIM技術(shù)在地鐵車站設(shè)計中的應(yīng)用

        2.1BIM可視化技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用研究

        在地鐵車站設(shè)計信息模型過程中,可以運用精確的項目的可視化的應(yīng)用設(shè)計,通過三維協(xié)同設(shè)計模式,使工程在設(shè)計的過程中,相互結(jié)合并最終形成一個完整的模型,通過精確的可視化功能,在施工設(shè)計中可以使設(shè)計施工人員能夠隨時都可以看到設(shè)計內(nèi)部的狀況,并實時進行修改,通過可視化的優(yōu)勢,可以使各個專業(yè)的設(shè)計施工人員通過相互的合作建立起車站整體的設(shè)計信息模型,從而使得工程的每一個環(huán)節(jié)都符合專業(yè)人員的要求。而且在施工的過程中,通過三維協(xié)同的可視化的應(yīng)用,可以將各個專業(yè)人員相互聯(lián)系在一起,在施工的過程中,做到共同參與、各司其職、打破了時間和項目區(qū)域的限制和隔閡,通過項目負責(zé)人制定的項目模板可以生成一個中心文件,而其他的設(shè)計施工人員可以通過中心文件生成文件副本,對自己所負責(zé)的區(qū)域項目進行設(shè)計,這樣可以保證各個設(shè)計施工人員同時在線設(shè)計的過程中,對設(shè)計中發(fā)生的沖突可以進行及時的交流,通過意見交換,達成及時檢測和修改的作用,這也就避免了只靠語言溝通而導(dǎo)致的理解和認知的偏離。

        2.2BIM優(yōu)化設(shè)計方案的應(yīng)用研究

        BIM的優(yōu)勢逐漸凸顯出來了,在軌道交通中的應(yīng)用也越來越便捷,利用BIM的優(yōu)點,可以達到對方案設(shè)計的優(yōu)化,通遇優(yōu)化方案,可以大大地提高地鐵車站設(shè)計的工作效率和節(jié)約時間成本,節(jié)約建設(shè)成本。在方案的設(shè)計好后,就需要對方案進行校對、審核和評審。在對方案校對的過程中,由于BIM的三維建模的直觀性和精準性,項目負責(zé)人可以對車站的各個設(shè)計施工環(huán)節(jié)進行無縫連接,通過比對設(shè)計圖紙和對項目中的各個排水、通風(fēng)、通信等方面進行可視化的校對,從而有利于方案設(shè)計的校對的順暢,同時對出現(xiàn)問題的地方可以進行及時的修改和審核,通過方案的審核提出意見和建議,供設(shè)計施工人員修改和參考,運用BIM優(yōu)化設(shè)計方案,不但有利于設(shè)計方案在設(shè)計過程中各個設(shè)計環(huán)節(jié)的無縫接對應(yīng),而且有利于方案在設(shè)計后的校正和及時地修改,保證方案在施工過程的精確度,同時通過各個環(huán)節(jié)的應(yīng)該的審查和評審,保證工程建設(shè)的質(zhì)量。

        2.3BIM多專業(yè)協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用研究

        BIM三維協(xié)同設(shè)計中的一個最大的優(yōu)點就是在各個設(shè)計施工的環(huán)節(jié),各個專業(yè)的設(shè)計施工人員需要提供相應(yīng)的專業(yè)的數(shù)據(jù)資料,在資料的收集過程中,各個專業(yè)的設(shè)計施工人員利用BIM的三維協(xié)同設(shè)計,可以在整個設(shè)計的各個階段,及時地和其他設(shè)計人員進行信息溝通以及進行施工設(shè)計方案的探討,通過資料的共享和方案的探討,打破了原來工作模式中的時間順序,和區(qū)域施工的界限,有利于各個專業(yè)的設(shè)計施工人員可以在收集資料和方案設(shè)計過程中的協(xié)同合作,為施工設(shè)計提供參考和衡量的基礎(chǔ)。

        本文就是通過對BIM的技術(shù)分析,并以某地鐵站為例,來探討B(tài)IM技術(shù)在車站結(jié)構(gòu)設(shè)計項目中的具體應(yīng)用。

        3BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

        3.1快速建立車站模型

        建立軸網(wǎng),利用BIM設(shè)計軟件REVIT自帶族建立承臺和樁基礎(chǔ),建立站臺層和站廳層,利用自建族建立鋼板、吊鉤、上翻梁、下翻梁等構(gòu)件,快速建立車站BIM模型,如圖1所示。

        3.2建立三維鋼筋模型

        在常規(guī)的設(shè)計模式中,鋼筋是在維平面中繪制,很難發(fā)現(xiàn)鋼筋沖突和碰撞的情況,施工過程中經(jīng)常需要現(xiàn)場調(diào)整,利用BIM的三維鋼筋繪制功能,可以自動發(fā)現(xiàn)鋼筋的碰撞情況,減少施工現(xiàn)場變更,并且能精確計算工程量。

        3.3添加車站信息

        將車站實際存在的全部信息,包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息等存人BIM模型中。BIM模型能夠?qū)⑺行畔?gòu)成一個統(tǒng)一的有機整體,避免信息在傳遞中出現(xiàn)丟失變異。由于項目全壽命周期共用同一個模型,所有的數(shù)據(jù)采集和更改都在這個模型上進行,而這一切數(shù)據(jù)的出口也只有一個,這就很好的保護了數(shù)據(jù)的完整性,同時信息模型代替紙質(zhì)圖紙,使得資料得以沉淀積累,形成可以共享、查閱和反復(fù)利用的工程量信息數(shù)據(jù)庫,具有十分強大的集成管理功能,如圖2所示。

        3.4BIM出圖和應(yīng)用

        通過BIM技術(shù)對建筑物進行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后,可以出如下圖紙:3.4.1綜合管線BIM圖紙(經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改,消除了相應(yīng)錯誤以后);

        3.4.2建筑留洞BIM圖紙(經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改,發(fā)各專業(yè)確認無誤以后);

        3.4.3單專業(yè)BIM圖紙;

        3.4.4協(xié)調(diào)優(yōu)化報告等。由于BIM模型能提供各類真實的信息,協(xié)助決策者做出準確的判斷,相比于傳統(tǒng)繪圖方式,在設(shè)計階段通過碰撞檢測的功能能夠提前發(fā)現(xiàn)問題及解決問題,大量地減少設(shè)計團隊成員所產(chǎn)生的各類錯誤,下圖為利用Revit軟件生成的BIM圖紙,如圖3所示。

        4結(jié)束語

        總而言之,隨著BIM技術(shù)在地鐵軌道交通中的廣泛應(yīng)用,在地鐵車站的設(shè)計中廣泛地引入BIM三維協(xié)同的技術(shù),通過精確的可視化技術(shù)、協(xié)同合作、優(yōu)化設(shè)計方案、多專業(yè)協(xié)同參與合作、精細化的管理等,打破了原來工程設(shè)計施工過程中的時間順序的概念和區(qū)域施工的局限性,從而提高了地鐵車站設(shè)計施工過程中的工作效率和工程質(zhì)量,同時縮短了工程時間,節(jié)約了工程資金,有利于促進我國建筑行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和進步。

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