彭拔

（中國鐵路設計集團有限公司 天津 300308）

1 BIM技術概述

通俗地講BIM就是一套完整全面的模擬三維模型數(shù)據(jù)庫，從產品的開發(fā)到終結，都可以通過BIM技術實現(xiàn)。因此也成為了當代各行業(yè)產品開發(fā)的炙手可熱的工具，其應用范圍涵蓋建筑、金融、游戲等行業(yè)。而在我國引入BIM技術后，主要將該技術應用在建筑建設方面，尤其是在鐵路、地鐵、高鐵等基礎建設上。因為通過BIM技術的三維建模技術，可以將整個工程的信息收集到立體平面上來，因而可以再對每一處環(huán)節(jié)進行研究探討。由此看來，BIM技術在地鐵的協(xié)同設計、照明設計等方面擁有重要的信息集成功能，這就有利于地鐵項目科學地進行施工建設。

2 BIM技術對于地鐵車站結構設計的重要性

2.1 有利于進行可視化操作

在數(shù)學中的平面直角坐標系中，通常只有x軸和y軸，一般表示一個圖形的長度和寬度，因此兩者建立的是二維平面。而在加入z軸后，整個平面不僅僅只表示圖形長寬，而且還表示圖形的高度，也就是說圖形從二維平面轉變成了三維平面。而Revit軟件就是通過將地鐵車站建立在三維平面上，并且將整個結構進行可視化操作，可以在圖形結構內部進行設計。這樣就使得地鐵車站設計變得高效且直觀。

2.2 有利于提高地鐵置線的設計效率

通常在給地鐵站進行裝線排線的過程中，因為人工的進度較慢，因此會拖延地鐵建設的工期，而且中間會發(fā)生不可測的施工問題。而Revit軟件可以在線上平臺內完成線路設置，并且如有問題可以隨時更改線路。這就相較于傳統(tǒng)置線有著很大的建筑優(yōu)勢，因此可以提高地鐵置線的設計效率。

2.3 有利于提前進行施工模擬

在傳統(tǒng)的建筑施工當中，很容易因為判斷失誤而導致建筑重建的情況，這是因為傳統(tǒng)建筑方法是通過經驗判斷決定，而人工施工是難免出現(xiàn)失誤的?？梢允褂肂IM的建模模擬技術，事先在線上平臺進行建造模擬，如原有計劃出現(xiàn)問題，可以隨時進行更改重演。由此可見，通過BIM的信息模擬技術不僅可以降低建筑方的建筑成本而且可以有效地避免人員傷亡。

3 在地鐵車站結構設計中BIM技術的應用

3.1 可在地鐵車站建造的準備階段中應用

在國內一線城市會存在這么一種現(xiàn)象，就是地鐵的出站口是在某一商業(yè)中心商場的門口，或者地鐵的出站口可以直接通往商業(yè)中心入口，而這就可以直接帶動該商業(yè)中心的經濟發(fā)展水平。因此，通過這種現(xiàn)象就可以看出，在地鐵建設的準備階段中，一定要將地鐵與當?shù)氐慕洕l(fā)展聯(lián)系到一塊。因為地鐵每日拉動的人口流量，是在幾百萬甚至到幾千萬以上的，帶來的經濟流量也是十分龐大的。而BIM擁有強大的數(shù)據(jù)建模功能，可以通過建立該路地鐵的三維人流數(shù)據(jù)模型，來具體地分析地鐵建設的進站口或出站口的建設位置，從而實現(xiàn)城市資源利用最大化。

另外，每個城市都有一定數(shù)量的地下建設空間，是在建造地鐵或其它公共設施的時必須要考慮到的，否則會造成地面道路層塌陷的情況?？梢酝ㄟ^BIM技術，結合該地區(qū)可承受的建設區(qū)域參數(shù)，與將預計建設的地鐵站模型面積等參數(shù)綜合分析，從而最終才能確定地鐵站的建設地址或建造規(guī)模大小等。

由此可見，BIM技術對于地鐵站建設前期，一方面可以將地鐵建設與當?shù)厣虡I(yè)經濟聯(lián)系起來，從而帶動該區(qū)域的經濟發(fā)展。另一方面，也有利于有效整合城市的地上地下資源，從而實現(xiàn)城市資源的循環(huán)利用。

3.2 可在地鐵車站的設計階段中應用

在地鐵車站設計中，不僅僅包括地鐵線路的設計，還需要對地鐵站的照明、協(xié)調性、排水等方面進行設計。可以利用BIM提供的整體建模分析技術，來提高建設設計的合理性。那么就以成都1號線地鐵的照明設計為例，以此來說明BIM對于地鐵設計的作用。

首先，應選取合適的BIM設計軟件。目前在我國主流的BIM設計軟件為Revit，用戶可通過軟件界面的指令操作，在Revit軟件中先建立合適的地鐵站三維模型。

其次，分析并標注地鐵模型中每一個需要安裝照明設施的位置，然后根據(jù)《城市軌道交通照明》的規(guī)定，在模型中以顏色分清楚照明等級。一個完整的地鐵站中，所有照明設施都有一個完整的設計體系，因此需要用BIM對照明設施的參數(shù)進行統(tǒng)一的設置，包括燈光顏色、照明角度等方面。并且，這些參數(shù)數(shù)據(jù)會匯集成一張詳情列表，工作人員可通過對這張列表數(shù)據(jù)的更改操作，從而完成對地鐵照明設施的日常管理。

最后，對整個照明設施體系進行設計時，應參照地鐵站的配電系統(tǒng)參數(shù)。因為整個地鐵站的機械用電，都是需要通過配電系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。而照明設施的電路就是整個電路循環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，因此可以利用Revit軟件的易操作性，在設計地鐵站的照明設施的同時，可以將照明設施的配電參數(shù)歸總到一張明細列表中，用以隨時觀測各種照明設施的用電功率，以及開關方式等信息。通過BIM對地鐵照明設施的統(tǒng)一規(guī)劃，進而提高了地鐵照明設施設計的設計效率。

由此可見，BIM技術在地鐵車站的設計方面，一方面減少了車站設計的設計用時，從而提高了地鐵車站設計的設計效率。另一方面，又提高了地鐵整體設計的合理性。

3.3 可在地鐵車站的建造階段中應用

在地鐵建設的總體規(guī)劃圖中可以發(fā)現(xiàn)，地鐵建造的地點一般都在于城市交通樞紐位置，或城市商業(yè)繁華的經濟中心區(qū)域。地鐵建造對于周邊地區(qū)及居民的影響較大，比如影響城市公路的正常通行等。而且在傳統(tǒng)的地鐵施工中，建設進度的多少，往往取決于建筑施工人員的經驗判斷，總是會出現(xiàn)施工問題，進而影響施工的進度。不過在BIM技術中可以使用4D模擬或者5D模擬技術，通過在線上平臺建立虛擬的施工過程，來分析篩選可行的地鐵車站設計方案，并將其確定為最終的設計方案。通過這樣的設計模擬，不僅僅可以減少施工中出現(xiàn)的決策性失誤，而且可以降低地鐵車站的建造成本。

3.4 可在地鐵車站的運營維護中應用

據(jù)2018年8月的全國地鐵人流量周統(tǒng)計表中顯示，北上廣三座一線城市的總客流，已高達八千多萬人數(shù)，且平均每日人流量已在一千萬以上。地鐵車站在建成后，作為整個城市的人口運輸工具，每天搭載著上千萬的城市人口，需要時刻保證地鐵設施的質量安全，以免造成因故障導致的人員傷亡問題。而BIM技術具有強大的信息監(jiān)管能力和信息儲存能力，可以在地鐵投用前，先將所有的地鐵設施信息都錄入進BIM信息系統(tǒng)中，包括設施的建造日期、生產制造商等信息，然后在對其進行定期的盤查管理，以便隨時預防地鐵安全問題的發(fā)生，進而保障所有地鐵乘客的生命安全。另外，通過BIM的信息模擬技術，還可以模擬當危險發(fā)生時乘客迅速逃離的情況，進而規(guī)劃出可緊急疏散逃生的路線，這也是提高乘客生命安全的一種辦法。

4 結束語

綜上所述，BIM技術已成為當前建筑行業(yè)的主流技術，并且已廣泛應用在地鐵車站的建造設計上。因此，一方面可以降低地鐵結構設計的設計成本，另一方面還可以提高地鐵項目建成后的綜合管理水平。