基于BIM的地铁站装修标准化设计研究

2021-10-30陈炫江李倩云

智能城市 2021年18期

王昕陈炫江李倩云林俐

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510000）

地铁设计的标准化是提高工作效率、优化设计品质和落实绿色建造的有效技术途径。随着城市轨道交通建设的蓬勃发展，地铁站装修设计也得到了越来越多城市建设运营方的重视，逐渐成为城市文化建设的名片。地铁站装修承载了越来越丰富的人文特色和艺术寄托，装修装饰方案的个性化也越来越鲜明。本研究中，基于BIM技术三维可视化、信息参数化、专业协同化和设计精细化的创新优势，对新时代地铁装修设计的不同层面进行标准化梳理，提出新的标准化设计思路，在满足地铁装修个性化需求的同时，最大限度保证标准化设计的实施。

1 标准化设计理念

为了更好地开展地铁站装修标准化设计的研究，应根据项目经验提炼标准化设计的深层含义。在实践中对标准化进行细分，主要分为设计元素的标准模块化和行为流程的标准规范化两大方面。设计元素的标准模块化，即对地铁站设计过程中用到的族、构件、模块等元素进行归类，尽可能地使其标准化、模块化，进行参数控制，在设计过程中减少对特殊化构件的设计和建模，提高设计效率。行为流程的标准规范化，即对项目组成员个体、协作个体之间的行为方法、界面、步骤和流程给予标准化和规范化的界定，减少因个体技术差异导致的设计错误，提高管理效率。

在标准化的设计理念下，满足地铁站装修的个性化、特殊化设计需求，需要从不同维度对地铁站装修的标准化程度进行研究，对不同类型、不同分区和不同模块进行BIM标准化族库、构件库进行预建。对于标准化程度较低的特色区域和构件，利用BIM技术的优势进行重点设计和深化建模，提出更合适的BIM技术实施方法。

2 基于BIM的装修标准化

2.1 基于车站类型分类

在一条地铁线路中，可以按地铁站类型分为重点站和标准站。重点站是位于城市商业中心、城市历史文化特色区域、多线交汇枢纽等具有重点功能和特性要求的地铁车站。地铁重点站应满足标准化设计，还需要根据大客流量的空间需求、多线路的换乘需求和特色文化展示的需求，从车站空间、乘客流线和装修方案上均进行重点设计。标准站无重点站需求，只提供单条地铁线停靠，车站的空间组成和轮廓尺寸均为标准化的普通地铁车站。地铁标准站设计的装修样式和构件模块都具有较高的标准化程度。

特色地铁站装修的全专业BIM设计模型如图1所示。

图1 特色地铁站装修的全专业BIM设计模型

2.2 基于装修空间分区

地铁站根据空间功能和装修设计需求可以大致分为设备区和公共区。设备区是地铁站设施设备用房以及地铁运营人员的管理控制用房等。公共区是日常乘客使用地铁站的功能区域，包括站厅层、站台层以及连接地铁出入口的走廊等。

设备区的装修要求相对较低，满足设施设备用房需求和地铁运营人员的管理使用需求即可，可以尽可能简洁化、标准化，对于BIM设计要求主要是满足设施设备的综合排布、空间净高净宽、设备安装的预留孔洞和预埋构件设计。公共区尤其是站厅层核心区域，是地铁站装修设计的重点区域，是组织乘客动线、满足乘车集散功能和设置通用设施、导向标识的重点区域，也是展示地铁站的形式美学和人文特性的重点。公共区装修设计是BIM技术应用需求的重难点。

2.3 基于装修板块分类

在地铁站装修设计中，涉及的主要板块主要为天花、地面、墙柱面和通用设备装修。在同一线路、同一车站内，地面、墙柱面和通用设备装修大部分标准化程度较高，BIM设计过程中有较好的通用性，也是BIM标准构件库预建的重点对象。天花装修设计更具特殊性，为了更高效地进行BIM标准化设计，对地铁站公共区域进行细分，对车站两侧和走廊通道区域的天花进行标准化设计，对中央核心区域的天花进行特色化设计，明确目标，清晰界面，实施BIM标准化。

标准化柱样式、墙面构件的BIM模型如图2所示。

图2 标准化柱样式、墙面构件的BIM模型

花构件的标准化拆分BIM模型如图3所示。

图3 天花构件的标准化拆分BIM模型

2.4 基于装修模块分类

天花装修的构件模块主要包含天花装饰构件、照明灯具、支吊架等，地面装修构件主要包含地板砖、地面栏杆、导盲砖等，墙柱面装修构件主要包含墙板、包柱板、广告灯箱、各类门构件和龙骨构件，通用设备主要包含服务台、闸机、摄像头和各类导向标识等。在BIM标准化族库和构件库的搭建中，需要对构件进行区分，对通用化、标准化的构件预先制作BIM族、构件文件库。对非标准化可以通过参数控制调整的构件和模块制作BIM自适应族、二次开发的参数化模块，包含对应的详图以便快速生成二维设计图纸，提高BIM正向设计效率。现有产品的设施设备还可以由供应商提供BIM模型，实现虚拟模型与现实设备相对应。对于个性化的装修区域和特殊化的装修构件，需要利用BIM技术的三维可视化和精细协同化的优势，根据具体设计进行BIM模型构建和信息赋予，基于BIM模型开展模拟分析和综合优化。

3 地铁站装修设计的BIM实施

3.1 标准规范的制定

除了地铁站装修设计元素的标准模块化，还需要对设计流程制定标准和规范，进行BIM实施的规范化管理。经过项目实践，总结地铁站装修设计BIM规范化的内容，包含BIM设计应用标准、协同设计标准、设计交付标准、设施设备编码标准等。项目开始前由项目总体制定项目BIM实施策划，全部以正式文件下发，给予项目团队规范化指导。

3.2 BIM设计应用的实施

（1）可视化设计。

地铁站装修既要满足城市公共管理的人性化需求，又要满足人文艺术性的考虑，要求设计阶段就具有可视化效果模拟和后期运营管理预判。在地铁站装修的方案设计阶段，通过BIM三维可视化设计给项目仿真效果提供信息数据。基于BIM的标准化基础，在前期决策阶段快速利用现有BIM三维构件库，结合个性化设计的BIM模型，搭建具备仿真效果的可视化场景。利用BIM可视化技术叠加车站内灯光照明、导向标识的效果，叠加多专业装修末端，设计师和管理人员都可以直观感受装修设计，满足地铁站装修设计的特殊需求。

（2）协同化设计。

地铁站装修涉及的专业繁多、设备系统复杂，项目组成员难以集中，协调难度大，对设计阶段的规范化协同管理有较高要求。基于BIM技术的设计规范化，需要对硬件配置、软件配置和版本、协同平台、各专业的工作界面和权限、设计和深化的流程、多专业综合优化的规则等进行科学合理规定，使地铁站装修的多专业协同设计遵循规则。基于BIM的协同化设计目标将传统的流线型提资返资设计流程，转成中心协同型的同步设计流程，设计资料和BIM模型实时共享，提高多专业协调配合工作效率，解决多专业碰撞问题，优化多专业的空间排布，保证地铁站的设计品质和空间舒适度。

（3）精细化设计。

基于BIM技术的地铁站装修精细化要求高，设备末端繁多，特殊构造多，传统的二维平面设计难以完成高精度、高准确性的设计。借助BIM技术，通过标准化的BIM族库、构件库提供精细的设施设备预建模型，在协同设计阶段基于BIM可视化界面对地铁站装修BIM模型进行精细化，充分考虑装修的管线综合、龙骨支吊架设计、预留孔洞及预埋件等。随着项目设计不断深化，BIM精细化设计也能给可视化仿真设计提供更接近真实的效果，做到可视化、协同化和精细化相互优化，相辅相成。地铁站装修借助BIM技术的精细化设计和预制拼装模拟，可以推广装饰构件和设施设备工厂加工和现场安装的建造模式，保证安装精度和准确性。