BIM 技术在地铁车站结构设计中的应用研究

2021-04-03辛贤敏

建筑与装饰 2021年6期

辛贤敏

四川洲宇建筑设计股份有限公司合肥分公司安徽合肥 230000

随着我国社会经济的快速发展，地铁车站建设取得了较大的成就。由于地铁车站结构设计难度很大，工程设计应考虑城市环境和城市规划。BIM技术三维信息模型的可视化设计、各专业的协同设计可以大大提高地铁设计的集成化程度，使得工期紧、任务重的地铁设计质量得以保证，大大提高施工效率，避免设计盲点和设计风险。

1 现阶段BIM 技术应用于地铁车站设计当中的难点

（1）在复杂的工程中难以发挥作用。由于我国的地理环境比较复杂，在地铁车站结构设计中必须充分考虑到地理因素，与其他建筑工程不同，地铁车站工程具有线性的特点，涉及广泛的工程项目，在设计地铁车站时，不应忽视这些因素，特别是在地理条件比较复杂的地区，除与地理环境有关的因素外，还应考虑到设计的困难和复杂性以及投入的成本，在目前阶段，地铁车站结构设计中采用BIM技术还不足以在一个复杂的地铁车站项目中发挥更大的作用[1]。

（2）缺少专业的软件。应用BIM技术的先决条件是提供计算机和相关软件。然而，在目前的现实中，尽管有专门的软件，这些技术在很大程度上不是我们的技术人员开发的，不太适合地铁车站结构设计。同时，地铁车站结构设计和建筑工程也各不相同，大多数的BIM软件主要与建筑工程有关。这使得地铁车站结构设计BIM软件较为紧缺。

（3）缺乏专业的技术人才。尽管BIM技术有较大的优势，但由于缺乏技术人员，使得BIM技术的作用无法得到充分发挥。在地铁车站结构设计中更好地应用BIM技术，有关的地铁车站结构规划人员必须具备必要的技术知识，以便能够更好地利用BIM技术。地铁车站结构设计加上更大的计算机操作能力，就可以充分掌握专业知识，将大大改善BIM技术的应用。然而，在目前阶段的具体情况下，虽然许多地铁车站结构设计者已经掌握了设计知识，但对BIM技术还不够熟悉，没有能力有效地操作BIM软件，因此，BIM的技术效率较低。

2 BIM地铁车站技术在设计中的特点

（1）可以自动形成图纸以及对文档进行自动的修整。在地铁车站工程中，BIM技术利用相关设备，从平台上开发三维模型，在整个项目设计过程中，设计人员的详细情况都很容易直接地显示出来，以便生成设计图、文件和图纸。提供三维和多层建筑场景，详细说明地铁车站结构设计所需材料、工程范围、费用等方面的资料，为地铁车站结构的设计和建造奠定了基础。工程地点的改变确保了地铁车站结构设计方案的效率和准确性[2]。

（2）具有专业性的共享性能。随着科学和技术的发展，对工程科学和技术知识的需求将逐步增加。建筑用地的相对复杂性，加上地铁车站结构设计和建造越来越困难，这就需要同一平台科学专业的整合。共享技术在地铁车站工程建设中得到了广泛的应用。需要建立一个综合各学科知识的平台，而BIM技术的出现弥补了这一点，BIM技术有效地整合了不同领域的专业知识，并可利用信息技术的优势从不同的角度帮助设计师和技术人员，水平超过时间的限制它在任何时候和任何地方分享技术资源。

（3）模型的信息更加的完整。BIM地铁车站结构设计模型不仅包括与地铁车站结构有关的信息数据，还对在建筑过程中与信息有关的所有要求，其中包括关于地铁车站结构设计结构安全、材料要求等方面的信息和数据，这些信息和数据是在建造地铁车站时是十分必要的。BIM地铁车站结构设计模型中收集的信息能够有效地解决建造地铁车站方面的问题。

3 现阶段BIM技术在地铁车站结构设计中的应用

（1）地形地势的分析。在地铁车站结构设计中应用BIM技术需要开发一个三维模型，用于基本的工程分析。在模型开发过程中，将对地形环境和地形数据进行深入分析。提高关键地形点和将原始地形自动分析作为进一步应用技术的基础。在地铁车站结构设计中合理应用BIM技术，可以进行数据模拟和有效的建筑控制，随后将所有车站工程数据综合起来[3]。通过综合软件分析功能开发一个数据库和将数据输入模型，避免了设计过程中地风险，并确保了工程的顺利进行。

（2）地铁车站结构的设计上。在运用BIM技术之前，应审查和优化总体模型的相关参数，以确定地铁车站结构设计是否与相应水平一致，设计速度是否符合国际标准。对项目规划和设计文件是否符合专业要求进行了全面评估，并为地铁车站结构设计预先制定了执行计划。地铁车站结构模型的设计以一个参考曲线为基础，其中包括平面线位和装配设计。在设计阶段，采用BIM技术对地铁车站的建造特别重要，及时采用BIM技术可以大大提高制作的效率和质量，从而使设计人员能够进行更好的分析。

（3）碰撞检测。通常情况下，碰撞检测工作主要从两点展开，分别是单专业模型碰撞检测和全专业整体模型碰撞检测，其中，单模检测包括建筑模型和综合管道的碰撞检测。建筑模型碰撞有时会发生地铁车站和地铁系统间的边接问题，或者是在布局上面有一些不合理的情况。而现场工作人员所需要的图纸则是越详细越好，单纯的示意图并不能够满足施工对于精确度的需求。而经过精细设计的图纸，能够衍生出更加明晰的管道布局。