BIM建筑信息技术在铁道建筑中的应用

张家玮

摘要：BIM技术因其自身独有的优势在建筑行业得到了很好的应用，但是在铁路行业中对于这一技术的使用还在初级阶段。本文首先分析该技术的概念和应用特点，然后以此为基础进一步探究它在铁道建筑中的具体应用途径，具体探究应用软件、结构设计、三维建模三个方面。

关键词：BIM建筑信息技术；铁道；建筑

通过BIM技术模拟工程建设是当今BIM技术应用最广泛的应用之一，这是因为模拟建筑工程的整个过程可以分析不同资源配置对施工期、综合成本、施工安全、人员配备和建筑材料的影响，减少施工过程中不良因素造成的成本浪费和事故并获得优化的施工方案。

一、BIM建筑信息技术

（一）概述

目前的建筑设计在BIM技术的广泛应用下已经出现了一些变化，为我国新建筑的发展奠定了基础，BIM是一种新型技术它主要是指建筑信息模型，已经被广泛应用于建筑工程设计中并有效发挥了自身应有的作用。BIM信息技术主要采用三维数字技术收集和组织数据以实現信息技术在建筑设计中的合理应用，合理使用BIM信息技术不仅可以避免建筑设计中的高消耗，还可以有效提高其工作效率。

（二）特点

建筑信息模型可用于转换实际数据，这有利于建筑物的设计和后续施工。通过分析这一技术在建筑中的应用，可以发现它对于项目建设过程中的很多环节都有着重要的促进作用。与传统的二维建筑设计模型相比它具有许多特点，主要包括以下几点：

其一，可视化效果明显。在建筑设计中合理使用BIM信息技术可以显示出非常好的可视化效果，这种可视化效果为建设项目的具体情况奠定了良好的基础。它可以进一步帮助相关设计人员更清楚地了解当前建筑项目的具体方面，尤其是建筑结构的性能其表现出的作用是非常强烈，传统的建筑设计只是一个设计问题。

其二，便捷性更为理想。作为设计人员，他们完全可以采用BIM技术来构建出相应的模型，然后进行必要的设计处理，实现整个项目的最终设计，这对于设计人员来说是极大的便利条件。而传统的设计方法需要逐一呈现在设计图纸上，对于设计的效率和速度的提升都是阻碍。在此基础上，BIM信息技术在建筑设计中的合理有效应用可以进一步提高设计结果的准确性。面对未来更复杂的建设项目，BIM信息技术可以发挥其应有的优势和功能。

其三，信息化作用明显[1]。BIM信息技术在建筑设计中的应用可以充分实现理想的信息化效果，对改善建设项目的建设非常有帮助。从BIM信息技术的实现可以看出，BIM信息技术可以以数据的形式呈现建筑设计的相关内容。设计人员可以按照这些数据信息进行有效的规划和设计，从而确保整个项目的顺利实施。

二、具体应用

（一）Revit系列软件

这一软件在铁路工程设计和模型建立上发挥着重要的作用。主要包括以下几个方面。

其一为Autodesk Revit Architecture。根据建筑师的想法，可以提供更高质量和更准确的建筑设计，例如，通过支持专用于建立信息模型的工作流工具。获取各种建筑的新想法，扩展其建筑设计和文档，并帮助他们进行专业分析。在所有阶段保持从设计到施工的一致性。

其二为Autodesk Revit MEP。加热，电气和管道工程师可以为最复杂的建筑系统提供设计工具，帮助他们完成从概念到施工的精确设计，分析和文档编制；使用Autodesk Revit MEP软件构建的信息工程模型使供暖，电气和管道工程师能够在整个建筑生命周期内设计，分析和记录建筑系统。

其三为Autodesk Revit Structure。为结构工程师和设计师提供精确设计和高效构建的建筑结构工具，以帮助结构工程师和设计师使用智能模型。通过仿真和分析深入了解项目和施工前预测性能。另外，智能模型中还有固定的坐标等具体信息，这可以帮助设计师等相应的工作人员提高文档设计的精准度。

（二）铁路工程中的BIM软件建模

在铁路工程的建设中，由于其中包括大量的隧道结构建设，因此，利用BIM技术首先进行模型建立是十分关键的[2]。例如，在铁路工程的隧道施工中，包括了岔沟路段的预应力连续桥梁路段的建模，可以利用Revit软件完成桩基、承台、箱梁结构以及钢束和锚具等构件的模拟构件。以BIM族库的形式呈现。另外，BIM技术还使设计人员更容易理解项目的具体情况，从而确保建筑项目结构的可靠性，通过在建筑设计中使用BIM信息技术可以看出整个过程不需要手动操作，有效地避免了人为错误造成的影响，大大提高了工作的效率和准确性有利于提高相应的建筑结构设计水平。

（三）构建三维模型

在铁路工程项目施工中，可进行三维模型构建的区域具有多样性特征。以曲面屋顶复合体的三维建模为例，使用Revit软件进行建模的思路是第一，将复杂的任务分解为统一的逻辑结构并将其分解为几个中等难度的工作包；第二，对逻辑结构进行深化，使其以金字塔树状的形式呈现出来，然后对工作包进行处理，使中型工作包在精炼工作下转化成简单的，另外还要确保所得出的简单工作包的质量，此项工作可通过一系列标准化行动来实现；第三，分析逻辑结构，用其中反向组合来具体设置复杂建筑的三维模型解决方案。

具体可以分成以下几个步骤：首先参考一般结构中混凝土模板的尺寸，即使用标准化的网格轴作为整个建筑平面和空间的基本定位尺寸，所有定位尺寸都与轴空间网络相关联；然后将垂直墙和弯曲屋顶分开并使用Revit软件完成建模；最后，根据一定的规律将弧形屋顶分解为几个基本单元组件，并逐一建模最后组装成整个三维模型[3]，这种建模方法的最大优点是它可以将非常复杂的建筑分解为许多基本模块，该软件的传统组件库是完整和详细的如楼梯台阶、栏杆、扶手和特殊组件，如弯梁和弯曲部件，可以使用Revit软件进行建模以进行分解。

三、结束语

综上所述，我们了解了BIM技术在建筑设计中的重要作用，它能够为设计提供科学的数据，同时构建合理的建设模型帮助实际工程的顺利开展，通常此信息建筑模型涵盖了有关建筑物的所有信息包括平面上的二维信息，空间中的三维信息，即时的四维信息以及关于过程的六维信息等。BIM实际上是与建筑相关的数据的摘要，可以从中提取用户需要的各种数据以确保更高水平的工程质量所以将其应用在铁道建筑中是非常有必要的。

参考文献：

[1]肖洪涛.BIM信息技术在建筑设计中的应用[J].电子测试，2016（14）：148-149.

[2]张平.BIM技术在铁路接触网全生命周期的应用探讨[J].铁道建筑技术，2016（4）：118-121.

[3]周福军，于国新，曹峰.铁路工程地质BIM建模技术与应用初探[J].铁道建筑技术，2016（11）：106-110.

[4]刘晓晨，张海波.BIM信息技术在建筑设计中的应用研究[J].门窗，2017（1）：120-120.

（作者单位：中铁三局集团第三工程有限公司）