BIM技術在地鐵車站初步設計的應用方法淺析

胡曉恒

摘要：近年來，由于城市化的推進，城市軌道交通建設在我國得到迅速發展，但是城市軌道交通工程設計具有空間布局復雜、需要多專業協同、施工配合繁雜、設計圖紙多等特點，而BIM技術具有可視化表現、土建規模的精確計算、管線碰撞檢查等優勢，BIM技術應用到地鐵車站設計中具有重要的意義，給地鐵設計提供了新的思路和解決辦法。本文主要是對BIM技術在地鐵車站的初步設計階段應用方法的研究，首先對BIM技術進行了概述，著重介紹了BIM技術在軌道交通領域的發展和本文的研究方向;然后根據具體工程實踐介紹了BIM技術在地鐵車站初步設計的應用方法，具體包括建模前準備工作及建模流程;最后結合鄭州12號線梁湖西站建模應用的實踐經驗，總結了BIM技術在地鐵車站初步設計階段的合理化建議。本文為BIM技術在地鐵車站設計的初步工作開展提供了參考，具有一定的實踐工程價值。

關鍵詞：BIM技術;地鐵車站;初步設計;應用方法

1.BIM技術概述

BIM技術在地鐵車站設計中具有可視化、優化設計方案、提高工作效率、指導施工、設計工程中方便修改、多專業協同設計、精細化管理、管線綜合碰撞檢查等優勢，近年來在地鐵車站設計中開始逐步推廣，但是行業內發展良莠不齊，特別在初步接觸BIM技術時不知道如何開展，本文就以BIM技術在地鐵車站初步設計應用作為切入點，希望能具有一定的現實指導意義。

目前由于行業內認定標準不一，對BIM技術在初步設計階段達到什么成果沒有共識，本文界定的初步設計階段為建筑專業土建三維模型建模、結構專業圍護及結構三維模型建模，本文只對建筑專業土建建模應用方法進行研究，對BIM技術在地鐵車站建模如何實現從無到有提供了參考，同時也符合分階段循序漸進實施的原則，加強對BIM技術應用學習的信心。

2.BIM技術在地鐵車站初步設計的應用方法

2.1建模前準備工作

BIM技術應用到地鐵車站初步設計階段需要制定完備的前期策劃，這為接下來的BIM技術的應用提供了方便。具體包括：組織架構及分工的確定、應用軟件及電腦硬件要求、BIM建模技術標準的制定、樣板文件的建立、數字化族庫的管理。

2.1.1組織架構及分工的確定

BIM的應用推廣是一個循序漸進的過程，應建立一個合理且實用并結合自身情況的BIM實施策劃。完善組織架構及及人員分工，注意人員梯次及人員年輕化，并需要專業經驗豐富，能較快掌握軟件操作。

BIM應用推廣上逐步實施，采用難受較小的工程，能快速推進建模，提高團隊信心及保證團隊穩定性。

2.1.2 應用軟件及電腦硬件要求

設計行業內應用到BIM建模的軟件有很多種，在應用初期建議采用Revit系列軟件，首先Revit軟件與CAD軟件同為Autodesk公司開發，在軟件操作和軟件使用邏輯上很很多互通性，而且軟件相對操作簡單。Revit系列軟件包括搭建BIM模型、MEP圖形構件、信息管理、自動化產生圖形及報表、工程仿真及設施維護管理等功能，基本可以滿足用戶需求。

Revit的軟件對電腦硬件要求比較高，這是其缺點之一，硬件的配置決定了模型操作的速度及流暢性。硬件上考慮模型繪制的話推薦使用臺式電腦更為合適，但考慮平時匯報使用筆記本更為方便。同時也要配備雙顯示器，這使模型繪制更為便捷。具體電腦硬件要求如下：

硬盤：固態硬盤256G+1T機械硬盤;內存條：32G;顯卡：8G以上;CPU：i7以上，四核，3.0GHZ以上，8M。

2.1.3 BIM建模技術標準的制定

現在行業內的BIM建模技術標準很多，可以吸收借鑒各種標準從而制定符合自身具體實施項目的標準。具體參考標準如下：

住房和城鄉建設部編制的BIM國家標準：如《建筑工程設計信息模型交付標準》、《建筑工程設計信息模型分類和編碼》、《建筑工程信息模型應用統一標準》、《建筑工程信息模型存儲標準》等;行業內標準：如《城市軌道交通BIM應用系列標準》、《城市軌道交通工程應用指南》、《中國中鐵BIM應用實施指南》等;企業級BIM應用標準：如《中鐵第六勘察設計院集團有限公司BIM技術應用推廣方案》等;各在建城市地鐵公司、軌道辦也會出臺標注：如《鄭州市軌道交通12號線BIM設計標準》、《廈門軌道交通2號線BIM實施行為標準》。

規范的標準是推廣BIM技術應用的關鍵，建立統一的標準體系，能夠實現信息的有效、無障礙的交流。標準要包括各個專業的BIM標準文件、BIM數據標準、BIM設備設施編碼、存儲標準、資源標準、交付標準等。

2.1.4 樣板文件的建立

在地鐵車站設計中，完善的樣板文件為建模減少了很大的工作量。樣板是將企業及行業的建模、制圖、協作標準、常用族庫集中到一個標準模板文件上。而且樣板文件中定義了新建項目中默認的初始參數，例如：項目默認的度量單位、樓層數量的設置、層高信息、線型設置等。

2.1.5 數字化族庫的管理

Revit的族類似于CAD中的“塊”，族文件包括BIM模型需要的信息，在反應Revit系列軟件的使用效果中起到舉足輕重的作用，通過收集和創建等方式準備足夠數量的族文件并做好族文件管理，能夠提高工作效率。每一個入庫族需要包含了詳細的技術參數及運維信息，為材料選型及建成后運維提供準確可追溯的信息參考。

2.2標準建模過程

地鐵車站初步設計階段的建筑模型包括墻、梁、板、柱、閘機、門、隔墻、樓梯、自動扶梯、安檢機、欄桿、客服中心等模型信息。具體建模流程如下：

（1）選擇準備工作時建立的建筑樣板;（2）設定項目基點，定位模型;（3）設置全線統一的坐標系，并鏈接坐標系;（4）在建筑樣板文件里搜索站臺中心標記族并插入;（5）建立軸網、標高;（6）建立墻體、樓板、梁、柱子;（7）在建筑樣板文件里搜索板洞插入洞口;（8）在建筑樣板文件里搜索扶梯、閘機、欄桿、安檢機等族依次插入;（9）繪制樓梯，并標注房間面積;（10）建立人流導向、區間接口等繼續豐富模型。

3.結語

BIM應用初期效率低與工期緊張矛盾較大，熟悉軟件需要時間，BIM人員匱乏，建立各種族庫及項目樣板需要時間，這都為BIM應用的推廣造成了困難。本文從BIM在地鐵車站初步設計階段的應用入手，相對簡單，對于初步接觸BIM有很好的指導作用，同時也能迅速建立BIM學習的信心，對接下來BIM技術在地鐵車站設計的深度應用奠定了基礎。BIM技術在地鐵車站設計上的應用點很多，如土建模型可視化表達、投資控制及工程量把控、施工模擬、碰撞檢查、設備管理、效果圖和漫游動畫制作、運營管理系統等等，能夠達到地鐵車站全生命周期的應用。

在BIM應用的推廣上，應該轉變觀念：BIM應用不是簡單的應用軟件，而是一整套建筑信息的理念。設計各協同參與方應該加強溝通交流、相互配合。設計單位應該認識到重要性，加強人才培養及儲備，完善和推進BIM標準化建模流程，建立數據庫找到適合自身發展的應用路線。

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（作者單位：中鐵第六勘察設計院集團有限公司隧道設計分公司）