BIM建筑信息技術在鐵道建筑中的應用

張家瑋

摘要：BIM技術因其自身獨有的優勢在建筑行業得到了很好的應用，但是在鐵路行業中對于這一技術的使用還在初級階段。本文首先分析該技術的概念和應用特點，然后以此為基礎進一步探究它在鐵道建筑中的具體應用途徑，具體探究應用軟件、結構設計、三維建模三個方面。

關鍵詞：BIM建筑信息技術；鐵道；建筑

通過BIM技術模擬工程建設是當今BIM技術應用最廣泛的應用之一，這是因為模擬建筑工程的整個過程可以分析不同資源配置對施工期、綜合成本、施工安全、人員配備和建筑材料的影響，減少施工過程中不良因素造成的成本浪費和事故并獲得優化的施工方案。

一、BIM建筑信息技術

（一）概述

目前的建筑設計在BIM技術的廣泛應用下已經出現了一些變化，為我國新建筑的發展奠定了基礎，BIM是一種新型技術它主要是指建筑信息模型，已經被廣泛應用于建筑工程設計中并有效發揮了自身應有的作用。BIM信息技術主要采用三維數字技術收集和組織數據以實現信息技術在建筑設計中的合理應用，合理使用BIM信息技術不僅可以避免建筑設計中的高消耗，還可以有效提高其工作效率。

（二）特點

建筑信息模型可用于轉換實際數據，這有利于建筑物的設計和后續施工。通過分析這一技術在建筑中的應用，可以發現它對于項目建設過程中的很多環節都有著重要的促進作用。與傳統的二維建筑設計模型相比它具有許多特點，主要包括以下幾點：

其一，可視化效果明顯。在建筑設計中合理使用BIM信息技術可以顯示出非常好的可視化效果，這種可視化效果為建設項目的具體情況奠定了良好的基礎。它可以進一步幫助相關設計人員更清楚地了解當前建筑項目的具體方面，尤其是建筑結構的性能其表現出的作用是非常強烈，傳統的建筑設計只是一個設計問題。

其二，便捷性更為理想。作為設計人員，他們完全可以采用BIM技術來構建出相應的模型，然后進行必要的設計處理，實現整個項目的最終設計，這對于設計人員來說是極大的便利條件。而傳統的設計方法需要逐一呈現在設計圖紙上，對于設計的效率和速度的提升都是阻礙。在此基礎上，BIM信息技術在建筑設計中的合理有效應用可以進一步提高設計結果的準確性。面對未來更復雜的建設項目，BIM信息技術可以發揮其應有的優勢和功能。

其三，信息化作用明顯[1]。BIM信息技術在建筑設計中的應用可以充分實現理想的信息化效果，對改善建設項目的建設非常有幫助。從BIM信息技術的實現可以看出，BIM信息技術可以以數據的形式呈現建筑設計的相關內容。設計人員可以按照這些數據信息進行有效的規劃和設計，從而確保整個項目的順利實施。

二、具體應用

（一）Revit系列軟件

這一軟件在鐵路工程設計和模型建立上發揮著重要的作用。主要包括以下幾個方面。

其一為Autodesk Revit Architecture。根據建筑師的想法，可以提供更高質量和更準確的建筑設計，例如，通過支持專用于建立信息模型的工作流工具。獲取各種建筑的新想法，擴展其建筑設計和文檔，并幫助他們進行專業分析。在所有階段保持從設計到施工的一致性。

其二為Autodesk Revit MEP。加熱，電氣和管道工程師可以為最復雜的建筑系統提供設計工具，幫助他們完成從概念到施工的精確設計，分析和文檔編制；使用Autodesk Revit MEP軟件構建的信息工程模型使供暖，電氣和管道工程師能夠在整個建筑生命周期內設計，分析和記錄建筑系統。

其三為Autodesk Revit Structure。為結構工程師和設計師提供精確設計和高效構建的建筑結構工具，以幫助結構工程師和設計師使用智能模型。通過仿真和分析深入了解項目和施工前預測性能。另外，智能模型中還有固定的坐標等具體信息，這可以幫助設計師等相應的工作人員提高文檔設計的精準度。

（二）鐵路工程中的BIM軟件建模

在鐵路工程的建設中，由于其中包括大量的隧道結構建設，因此，利用BIM技術首先進行模型建立是十分關鍵的[2]。例如，在鐵路工程的隧道施工中，包括了岔溝路段的預應力連續橋梁路段的建模，可以利用Revit軟件完成樁基、承臺、箱梁結構以及鋼束和錨具等構件的模擬構件。以BIM族庫的形式呈現。另外，BIM技術還使設計人員更容易理解項目的具體情況，從而確保建筑項目結構的可靠性，通過在建筑設計中使用BIM信息技術可以看出整個過程不需要手動操作，有效地避免了人為錯誤造成的影響，大大提高了工作的效率和準確性有利于提高相應的建筑結構設計水平。

（三）構建三維模型

在鐵路工程項目施工中，可進行三維模型構建的區域具有多樣性特征。以曲面屋頂復合體的三維建模為例，使用Revit軟件進行建模的思路是第一，將復雜的任務分解為統一的邏輯結構并將其分解為幾個中等難度的工作包；第二，對邏輯結構進行深化，使其以金字塔樹狀的形式呈現出來，然后對工作包進行處理，使中型工作包在精煉工作下轉化成簡單的，另外還要確保所得出的簡單工作包的質量，此項工作可通過一系列標準化行動來實現；第三，分析邏輯結構，用其中反向組合來具體設置復雜建筑的三維模型解決方案。

具體可以分成以下幾個步驟：首先參考一般結構中混凝土模板的尺寸，即使用標準化的網格軸作為整個建筑平面和空間的基本定位尺寸，所有定位尺寸都與軸空間網絡相關聯；然后將垂直墻和彎曲屋頂分開并使用Revit軟件完成建模；最后，根據一定的規律將弧形屋頂分解為幾個基本單元組件，并逐一建模最后組裝成整個三維模型[3]，這種建模方法的最大優點是它可以將非常復雜的建筑分解為許多基本模塊，該軟件的傳統組件庫是完整和詳細的如樓梯臺階、欄桿、扶手和特殊組件，如彎梁和彎曲部件，可以使用Revit軟件進行建模以進行分解。

三、結束語

綜上所述，我們了解了BIM技術在建筑設計中的重要作用，它能夠為設計提供科學的數據，同時構建合理的建設模型幫助實際工程的順利開展，通常此信息建筑模型涵蓋了有關建筑物的所有信息包括平面上的二維信息，空間中的三維信息，即時的四維信息以及關于過程的六維信息等。BIM實際上是與建筑相關的數據的摘要，可以從中提取用戶需要的各種數據以確保更高水平的工程質量所以將其應用在鐵道建筑中是非常有必要的。

參考文獻：

[1]肖洪濤.BIM信息技術在建筑設計中的應用[J].電子測試，2016（14）：148-149.

[2]張平.BIM技術在鐵路接觸網全生命周期的應用探討[J].鐵道建筑技術，2016（4）：118-121.

[3]周福軍，于國新，曹峰.鐵路工程地質BIM建模技術與應用初探[J].鐵道建筑技術，2016（11）：106-110.

[4]劉曉晨，張海波.BIM信息技術在建筑設計中的應用研究[J].門窗，2017（1）：120-120.

（作者單位：中鐵三局集團第三工程有限公司）