BIM技術在城市軌道交通設計中的應用研究

王民治

摘要：BIM技術在我國已經發展將近10年，作為建筑業信息化發展的重要內容，已經成為行業的主潮流。BIM在城市軌道交通行業的應用處于起步階段，主要體現在方案模型（含場地仿真、交通疏解和管線遷改等）、三維協同設計及碰撞檢查、預期場景效果圖等各個方面，該技術的引用，避免了傳統二維設計中不同專業之間信息傳遞的缺失，提高了設計質量。研究結論：BIM技術在城市軌道交通設計行業的應用主要體現在三維管線協同設計、模型仿真、預期場景效果圖等方面，該技術的引用有力提升了工作效率，促進了設計的精準性，具有較高的應用前景。

關鍵詞：BIM技術；城市軌道交通工程；應用

中圖分類號：u2

文獻標識碼A

文章編號2095-6363（2017）04-0091-02

1.研究背景

BIM技術在2008年引入我國，到目前已發展近10年，BIM技術在民用建筑行業已經取得了顯著的成績，既有單體建筑全生命周期的應用，也有區域項目前期規劃階段的引入及相關評價。未來它將成為我國建筑行業的主流技術。

軌道交通工程專業多，接口復雜、系統性強，應用BIM技術意義更大。軌道交通工程應技術接口多，設計反復變更等引起的超大工作量與頻發的設計疏漏也亟待改善，需要引入新的技術做到多專業協同、可視化，方便進行更好的溝通、討論與決策，有效協調專業信息，避免矛盾和沖突，提升設計品質。從2011年開始，北京、上海、天津、南京等地城軌已陸續要求利用BIM技術進行管線三維綜合，部分城軌項目直接嘗試采用BIM技術進行施工設計與生產組織管理。

2.BlM應用軟件

BIM應用軟件可大致分為BIM工具軟件與BIM平臺軟件兩大類，支持搭建信息化模型并利用信息進行成本估計、碰撞檢查、能源分析并輸出成果等軟件均屬于工具軟件，例如：Autodesk公司的Revit軟件。BIM平臺軟件提供信息模型數據存放平臺，并附帶其他工具功能，提供接口條件，有分享和互動的功能。對于多種平臺的管理與協調，可實現數據管理拓展。

簡言之，BIM軟件的功能就是創建模型與信息并對其進行管理與應用。在設計這個分項中，BIM軟件主要指BIM工具軟件。主要有以下幾大類，如圖l所示。

3.城市軌道交通設計及BlM技術應用

BIM技術應用研究涵蓋范圍：車站、區間、車輛基地、停車場、控制中心。

BIM技術應用研究涵蓋階段：設計階段（建筑、結構施工圖設計，車站風、水、電及系統專業施工圖設計，裝修設計），施工階段，試運營階段。

BIM技術應用研究涵蓋專業：建筑、結構、通風與空調系統、給排水及消防、動力照明、人防、供電系統、通信系統、信號系統、綜合監控、氣體滅火、活在自動報警、環境與設備監控系統、門禁系統、自動售檢票系統、電、扶梯、站臺門系統、軌道、接觸網。

軌道交通工程的切入點無可爭議——車站管線綜合，依托BIM模型，在設計過程中各專業對三維管線進行碰撞檢查，并標記管線間及管線與土建構件間的碰撞位置，對管線路徑和標高逐一進行梳理和調整，直至零碰撞為止。如此解決了設計圖紙中存在的差錯漏碰，避免了傳統二維設計中不同專業之間信息傳遞的缺失，提高了設計質量，也減少了后期的設計變更及施工返工。

可研階段根據模型的搭建，通過對周邊環境進行模擬（如地形、地貌，建筑物、道路、溝渠、橋梁等），采用多方案比較，整體優化并確定方案。

初步設計階段BIM的三維虛擬技術可以發揮重要作用，通過對周邊環境進行模擬（如地形、地貌，建筑物、道路、溝渠、橋梁等），采用多方案細化比較，對車站主體和附屬等推敲和優化，甚至可結合周邊地塊的具體功能，分析軌道交通與城市界面的結合問題。

在軌道交通管線遷改和施工斷交中引入BIM技術，可以根據車站或區間管線遷改及交通疏解具體方案，在軟件中創立BIM虛擬模型，對城市道路管線遷改和交通進行疏解時，對方案的合理性和可實施性進行檢驗，輔助建設單位、管線、交通及政府相關部門溝通協調、優化方案，并為后期施工提供技術支持。

施工圖設計階段基于BIM模型，精細化設計，整個過程中多專業參與，各自的本專業權限范圍內對模型進行細化設計和檢查，完善錯漏碰缺，管線實現真正的零碰撞。后期可通過添加材質信息，光源信息及顏色信息等，對BIM模型進行潤色處理，模擬實際場景效果，通過云渲染技術最終生成效果圖場景，也能實現實時場景漫游。

基于BIM模型，通過二次開發的出圖模板自動生成各類二維圖紙，在設計變更后自動更新，減少人為失誤，確保圖紙更新及時準確。

4.結論

BIM在城市軌道交通設計中應用主要體現在方案模型（含場地仿真、交通疏解和管線遷改等）、三維協同設計及碰撞檢查、預期場景效果圖等各個方面，該技術的引用，避免了傳統二維設計中不同專業之間信息傳遞的缺失，提高了設計質量，也減少了后期的設計變更及施工返工。