史绪鑫
北京城建设计发展集团股份有限公司烟台分公司 山东省烟台市 264000
摘要：随着城市规模的不断扩大，城市人口的不断增加，以及城市居民出行距离的延长，出行次数增多，高运量、高速度、高频率的城市轨道交通迅速发展。地铁工程设计涉及多种专业，专业接口多，界面管理复杂，存在管道碰撞、接口标高不一致、空间布置不合理等问题。基于BIM技术的三维信息模型可视化设计和各专业协同设计，可以大大提高地铁设计的集成度，保证工期紧、任务重的地铁设计质量。
关键词：BIM技术；地铁车站；结构设计；应用
1 前言
BIM技术在地铁车站结构设计工作中，具有很强的适用性，实施效果较好。该技术可广泛应用于结构建模、碰撞检测、4D施工仿真等领域。然而，由于地铁车站结构设计属于地下工程，在BIM技术的实际应用中仍存在许多不足之处。因此建筑设计单位应结合实际情况，对设计工作进行优化，提高设计效率，保证工程整体质量。
2 BIM 技术在地铁车站结构设计应用的作用
地铁车站结构设计环节使用 BIM 技术，是当代地铁建设与发展的趋势。我国地铁车站因地域不同，各个车站形状各有不同，但总体上都有很大的规模，造型也较为复杂。设计人员对复杂庞大的车站结构设计工作，难以仅靠二维图纸的构思，BIM 技术的应用使设计员工能利用工具建模，来提高车站设计的控制可视性。地铁车站结构设计环节会与多个专业领域相联系，BIM 技术下的结构模型建设有实时更新功能，有利于多个领域的专业人员在一个模型中进行修改、调整与存储。对 BIM 技术的应用还有利于设计员工利用软件来对碰撞进行检测，降低了施工中场地冲突问题发生的几率，是提高工程建设质量的重要方式。
3 BIM 技术的特点BIM 技术的特点
BIM 技术主要的优势就是可视化、模拟化、协调化。具体分析如下：可视化就是通过 BIM 技术来实现设计图纸的完美呈现，不管是抽象还是具体的内容，都能够直接体现在图纸上。因此，人们能够通过数据、结构等多个方面深入的了解和分析，就能够提高设计的水平。BIM 技术模拟性就是通过建立三维模型的方式来模拟现场设计方案，比如，照明、节能、绿色通道等方面。与传统二维设计方式来说，BIM 技术的操作更加的便捷，能够提高细节设计水平，应用效率和比较高，真实反映出实际情况。便捷性就是在设计中，可以快速将工程的实际情况体现在设计图纸中，且能够准确、高效地反映出各项信息，有效地提升设计水平，防止在施工中存在严重的偏差问题。协调性就是可以根据实际需要来进行各个环节信息的添加、删除或者修改，能够随时增加不同的结构，保证各个结构部分协调进行，最终可以提升整个工程的稳定性。
4 BIM 技术在地铁车站结构设计中的应用
4.1车站结构建模
在Revit软件中，首先要对车站所需的一些特殊梁、特殊墙体进行构件族的创建。再根据实地地质条件确定相关标高，设置边界条件。在使用自己创建的结构族来建模三维模型的过程中，Revit软件会同时建立起用于结构分析的三维分析模型，以便于随时查看。而在建模的过程中随时可以查看各部分的属性，进行一些数据上的调整。对整体的结构有一个初期的设计。在Revit中，可以利用各类族快速搭建结构模型。并在属性栏中对具体的墙宽，墙体材料进行设置，展现初期效果。
4.2结构分析
建模软件通过对支撑、物理模型和分析模型进行一致性和碰撞校核，完成 BIM 模型的建立。准确的实现方法是于 BIM 模型完工之后，采用 Revitextensions 把模型发送给机器人结构分析专业人员；于传送模型的过程之中，也敏捷设立了基本上选项与附加选项，重要包含杆端脱扣、轴重工况、材料与模型转化等一系列内容；于严格执行上述两项手动之后，获得了地铁车站机器人结构分析模型。于展开结构分析工作时，因为机器人和 Revit 具备不错的兼容性，假如以此 Revit 为载体来表述模型材料、载荷混合、轴承限制、承托等各项指标，机器人可辨识并且采用这些指标，并且保存旧有设立。非常糟糕。除此之外，机器人结构的优势取决于它可把反馈分析结果第一时间回馈给Revit，进而构建各种结构信息的双向贯通。
4.3在地铁车站施工明细表中的应用
众所周知，地铁车站结构设计是一项复杂的工作，工程量大，以往的工程量统计方法已经不再适用。而 BIM 技术在构建建筑信息模型的同时能生成施工明细表，便于项目投资者对工程造价进行准确预估，减少不必要的资金浪费。BIM技术生成施工明细表的这一过程操作相对复杂。以对地铁车站墙生成明细表为例，实施过程为在类别中选中墙，选择新构造阶段，单击确定，弹出明细表属性对话框，完成墙的明细表创建工作；在对话框中，依次对字段、排序、过滤、格式等各项内容进行设定，在字段对话框中对体积、制造商、功能、成本、型号、结构说明等墙的明细表进行创建；在明细表左上角灵活设置属性、成组、解组、隐藏等各个状态。
4.4设备及管线模型分析
无论设备还是管线模型分析，实施过程都相对简单。因此需要对土建模型要求进行全面考量，依托协同管理优化结构设计。在模型构建初期，要综合考虑管线专业的前期需求、方案设计等各类指标，将管线上游分析工作作为工作重点，对比预留余量、相关参数等各类指标，从而使该模型在使用的过程中更加灵活、合理。除此之外，设计单位还要考虑下游专业预留条件是否满足设计要求，保证设计方案的可行性。通过协同作业的方法，以BIM 技术为载体进行相关设计工作，使施工单位和业主之间能够建立起良好的沟通互动关系，根据已知信息数据开展设计工作。 在地铁车站结构设计中应用 BIM 技术，可以使不同专业的作业效率明显提高。因此，在平台系统中 BIM 技术适用性强，具有及时检测、相互沟通、自动控制等诸多优势，并且设计时间短、质量高。
4.5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。
5 结束语
综上所述，BIM 技术对于地铁车站的建设有着十分重要的促进作用。由于技术的先进性和全面性，设计师可以全面利用 BIM 技术对地铁车站进行建模，并利用该技术对建筑中的各项功能进行分析，准确得出各项数据信息，为建筑设计提供准确的参考数据，以保证地铁车站的安全稳定性。
参考文献
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