BIM技术在轨道交通工程设计中的应用 曹天明

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第10期   作者:曹天明
[导读] 当前轨道交通工程在我国许多城市中得到了广泛的建设
        摘要:当前轨道交通工程在我国许多城市中得到了广泛的建设,而轨道交通工程设计是轨道交通建设的基础,只有有效地对于轨道交通工程进行设计,才能够确保轨道交通工程建设活动的正常开展。当前BIM技术在工程领域得到了非常广泛的应用,尤其是在工程设计阶段,BIM技术发挥着非常重要的作用,因此将BIM技术应用在轨道交通工程设计之中,对于轨道交通工程的设计有着非常大的帮助。因此在本文的研究中,主要就针对BIM技术在轨道交通工程设计之中的应用进行了相应的研究。
        关键词:BIM技术;轨道交通;工程设计
前言
        轨道交通工程是我国交通体系中一个非常重要的组成部分,其对于完善城市的交通体系、缓解公共交通压力有着非常重要的意义,而在对轨道交通工程进行建设之前需要先对其进行设计。但轨道交通工程不同于公路、铁路等交通工程,在对其进行设计的过程中,需要考虑更多的影响因素,而借助于BIM技术可以使得轨道交通工程的设计更为完善。在进行轨道交通工程设计的过程中,通过对BIM技术合理地加以利用,往往能够取得事半功倍的效果,所以对BIM技术在轨道交通工程设计中的应用进行研究有着非常重要的意义。
1 BIM技术在轨道交通工程设计中的应用优势分析
        BIM技术是指的建筑信息模型技术,该技术的主要原理就是在通过对建筑工程中各类信息加以收集的基础上,利用计算机对这些信息加以转化,使得信息实现数字化,然后对于建筑工程的真实信息加以模拟。BIM技术是在传统的二维建筑模型上发展而来的,其相较于传统的二维建筑模型增加了一个维度,即实现了三维的建模,但是BIM技术的优势并不仅仅体现在三维建模上,其还有着其它许多的优势。将BIM技术应用到轨道交通工程设计之中,能够有效地实现设计的可视化,可视化是BIM技术协同轨道交通工程设计最为突出的一个优势。在传统的二维平面设计中,轨道交通工程设计方案往往只能够以二维的形式展现在工作人员面前,这就对于工作人员的专业技术水平提出了一定的要求,而通过BIM技术可以有效地实现三维可视化建模,能够将轨道交通工程的设计方案以三维的形式加以展现,从而有效地突破了二维图纸的局限性。同时,基于BIM技术还能够有效地实现多个不同专业的协同工作,使得设计的效率大大提高,轨道交通工程所涉及的专业众多,且不同专业之间的跨度也较大,传统的设计往往无法有效地协同进行设计,而借助于BIM技术能够实现跨专业的协作,从而大大地提高设计的效率。
2 BIM技术在轨道交通工程设计中的应用要点分析
2.1 BIM技术在轨道交通工程总体设计阶段的应用要点
        总体设计是轨道交通工程设计的第一步,其对于轨道、站台等主体结构的设计有着非常重要的影响。在此阶段通过对于BIM技术有效地加以应用,可以全面地对于轨道交通工程周边的相关信息全面地加以收集,从而辅助主体建筑结构的设计。在上海市轨道交通崇明线1标段的总体设计阶段,利用BIM技术对于车站、停车场、区间穿越重要节点的周边场地及环境进行仿真建模,建立起三维模型以表现车站主体、出入口的绿化、河流、道路、周边建构筑物等各类场地要素之间的距离关系,从而有效地辅助车站主体设计方案的决策。


2.2 BIM技术在轨道交通工程初步设计阶段的应用要点
        初步设计也是轨道交通工程设计的一个重要阶段,在初步设计阶段,需要进一步明确轨道交通工程的各个细节,基于总体设计阶段的方案进一步对于设计方案加以细化,从而使得设计方案更加具有可行性。在对上海市轨道交通崇明线1标段进行初步设计的过程中,通过对于BIM分项单位的应用,创建了轨道交通车站主体、出入口、区间、停车场、主变、控制中心及周边建筑构筑物、市政管线、场地等各个更为具体的模型,在此基础上开展场地现状仿真、市政管线搬迁模拟、设计专项方案模拟。例如对交通组织与管线搬迁进行模拟,依据管线的物探资料,搭建起车站实施范围内的现状交通组织与市政管线模型,并模拟交通迁改与管线搬迁方案,从而实现了对管线搬迁的优化。同时还针对场地规划进行了仿真,对车站、停车场、区间穿越重要节点的规划周边场地及环境进行仿真建模,从而进一步优化了设计方案。
2.3 BIM技术在轨道交通工程施工图设计阶段的应用要点
        施工图设计是轨道交通工程设计中最为重要的一个阶段,施工图设计是后期轨道交通工程施工活动开展的一个重要基础,而在此阶段对于BIM技术有效地加以应用,能够实现传统的二维平面设计所不能够实现的目标,从而大大地提高了设计的精度,避免了在施工过程中出现设计变更。
        在进行上海市轨道交通崇明线1标段施工图设计的过程中,通过对于BIM技术的有效应用,实现了管线综合与碰撞检查、工程量复核、装修效果模拟、设备运输路径复核等传统二维平面设计所不能够实现的功能。由于轨道交通工程涉及到大量的管线,所以在对BIM模型进行建立的过程中,使得BIM模型涵盖了建筑、结构、给排水、暖通和电气等各个专业,建立起了综合BIM模型,借助相应的BIM软件,及时发现并解决管线与结构之间、各专业管线之间的设计碰撞问题,优化管线设计方案,减少施工阶段因设计“错漏碰缺”而造成的损失和返工工作。其次,基于该综合BIM模型还直接生成了工程量数据,全面地统计了的土建、机电、装修等工程量,然后再将利用BIM模型得到的工程量数据与人工算量进行比较,对于差异较大的项进行复核,从而有效地提高了工程算量的准确性。此外,在BIM模型中还加入材质、颜色以及光源等信息,对于工程的场景效果加以模型,通过云渲染技术直接生成装修设计的预期效果图,实现了对装修方案的模拟。最后,还基于BIM模型动态可视化模拟复核了大型设备的安装、检修路径,发现运输路径中存在的碰撞冲突问题,对于运输路径设计方案加以优化,从而为后续设备的运输、安装工作提供保障。
3 结语
        在本文的研究中,主要就BIM技术在轨道交通工程设计中的应用进行了相应的研究,首先分析了BIM技术在轨道交通工程设计中的应用优势,主要体现在能够实现三维建模以及各个不同的协作。然后结合上海市轨道交通崇明线1标段工程实例探讨了BIM技术在轨道交通工程设计中的应用要点,着重分析了BIM技术在轨道交通工程总体设计、初步设计和施工图设计三个阶段的应用要点,以期能够为BIM技术在轨道交通工程设计中的有效应用提供一定的参考。

参考文献
[1]张育雨,蒋四礼,王进,张立杰. BIM技术在城市轨道交通工程计量中的应用研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2020,(08):14-16+8.
[2]吴彦哲. 基于BIM的城市轨道工程的全寿命周期管理梳理[J]. 四川建材,2020,46(02):167-168.
[3]韩洁华. BIM技术在城市轨道交通中的应用[J]. 工程建设与设计,2020,(02):58-59.
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