BIM技术在地铁车站设计中的应用

2018-03-22曾圣

建材与装饰 2018年8期

曾圣

（上海市隧道工程轨道交通设计研究院）

BIM技术是现阶段较为常见的建筑行业“御用技术”，其是以三维模型为主要载体的数据库，是建筑模型和信息的结合体。随着人们生活质量的提高，对地铁的需求更加强烈。然而，地铁车站结构设计中很多都处在传统的运行状态中，在一定程度上阻碍了人们的“现代化”需求和使用。

1 BIM技术的优势

1.1 可视化优势

在地铁车站设计中，很多设计工作还要依靠于传统的CAD软件，通过平、立、剖等方式来展现设计成果。在现在的设计中，由于地铁车站设计的规模相对较大，紧急依靠基于二维图纸的构想和设计是很难完成的。而BIM技术的应用则可以通过特殊的设计方式来达到可视化效果，能够让设计师通过三维立体的思考方式完成建筑设计，同时也方便设计过程中的改动和调整，可视化效果非常明显[1]。

1.2 协调性优势

BIM技术能够对建筑模型的信息进行适当的添加或删除或修改，使模型数据与实际情况更加符合，换言之，BIM技术建模能够实现数据的实施更新，与实际情况具有一定协调性。此外，BIM技术还可以用于各项任务工作的检查，保证建筑施工的稳定性和协调性，帮助工作人员及时发现建筑设计中存在的问题，保证施工的顺利进行。

1.3 模拟性优势

BIM技术除了可以对建筑进行三维模拟外，还可以对建筑的节能、照明以及紧急疏散通道进行模拟设计，节约资源，提高建筑施工过程中的安全稳定性。BIM技术能够实现对整个施工建筑的精细化模拟，让施工更加贴合实际，符合科学，进而节约施工时间、控制施工成本。可以说，BIM技术的模拟性对于地铁车站设计有着重要的作用。

2 BIM技术在地铁车站设计中的应用

在地铁车站设计中使用BIM技术，主要是利用Revit Structure2012来展开三维模型的建立，该软件也是BIM技术的核心软件，通过支座检查、分析模型以及物理建模等来完善BIM模型。且在Robot Structure Analysis 2014软件相互配合，大大提高了地铁车站设计的准确性和整体效率。在节省时间的同时也降低了设计的成本。在实际情况中，BIM技术在地铁车站中的应用有以下几方面：

2.1 在地铁车站结构建模中的应用

在应用BIM技术的过程中，由于Revit软件并不具备完善的应用构件，并不能全面满足地铁车站设计建模的需求，当遇到特殊截面、梁柱或是墙体的时候，则更加无法满足设计需求。因此，在设计的过程中：①要创建合适的构件族，在软件上满足设计的需求。②选择适合我国地铁车站发展模式的项目样板文件来展开设计，使用创建的族文件以及系统既定的族文件共同来创建三维模型，如图1所示。③根据地铁车站的地质条件来设置边界约束，满足建筑的需要。

2.2 在地铁车站结构分析中的应用

在地铁车站结构分析中，可以对BIM模型进行相应的检查使其逐渐完善，如：支座检查、物理分析等。在检查的过程中，需要对一些基本选项以及附加选项进行设置，如：材料、工况、模型转换等。在此过程中需要有两个软件来进行双向对接，包括Revitextensions以及Robot Structure Analysis Professional[2]，通过前者进行的设置完全可以被后者识别和使用，不需要重新进行数据参数的设置，使用起来十分方便。

图1

2.3 在地铁车站施工明细表中的应用

地铁车站的建设是一项十分庞大的工程，传统的设计方式已经不能够满足其发展需求。地铁施工中会产生较多的数据参数信息，而BIM技术的使用改变了传统的数据统计方式，通过信息建模来快速生成构件明细表，为工程提供更加准确的造价预估。比如：在对地铁车站的墙体进行明细统计的时候，应当要事无巨细，在设置其参数的过程中应当要包括诸如体积、功能、型号、制造商、成本、防火等级以及用途等，以便能够对相关信息“一览无余”[3]。

2.4 在资料维护中的应用

地铁车站在运营的过程中会产生很多资料，所包含的系统也较多，如：信号系统、通信系统、空调系统、消防系统以及给排水系统等，每项系统在运行的过程中会产生大量的数据资料，如人的神经系统般错综复杂，资料的日常维护非常困难，一旦出错则可能造成车站发生事故。而BIM技术的应用，能够通过建立资料模型库来将所有的数据录入到其中，直观且清晰，全面且详细，能够为相关工作人员提供更加精确的数据信息，降低了事故的发生概率。

2.5 在各项分功能中的应用

①在防灾逃生中的应用。在使用BIM技术对地铁车站进行建模的过程中，可以利用相关软件对对正常工况以及火灾工况下的乘客行为进行模拟，并以乘客的年龄作为基础，对逃生行为进行全面模拟，根据模拟的效果来判定哪些部位存在状况，进而对设计方案进行改善，保证地铁车站运行的安全性。②对车站节能和乘客的舒适程度进行分析。BIM模型是一种三维立体模型，在其中包括地铁车站的各种构件、结构以及建筑材料的信息，设计师可以利用模型来对环境的舒适程度、车站节能进行分析，通过分析来采取最优的节能方案，并及时对环境的舒适程度进行调整，以便能够改善地铁车站的环境[4]。