BIM技術在城市軌道交通設計中的應用

李雅瓊

摘要：城市軌道交通設計工作復雜，涉及專業繁多，在具體設計環節對于各項參數的指標要求非常高，如何提高城市軌道交通的設計水平推進工程項目的有序開展是非常值得關注的一個問題。BIM技術是一項常見的設計工具，通過應用該技術于實踐中能夠有效提升城市軌道交通設計效率與質量。為了對BIM技術的應用情況有更為全面的了解，文章以BIM技術作為研究背景，在論述該技術內涵的同時對城市軌道交通設計過程中BIM技術的應用情況深入探究。

關鍵詞：城市軌道;交通設計;BIM技術;應用

引言

伴隨著當前城市化進程的推進，城市規模進一步擴大、發展水平也進一步提升，很多大型城市面臨著更深層次的改變。城市建設與管理等工作的開展趨于數字化、智慧化，眾多城市多方面多途徑地積極謀求高質量發展。規劃和建設城市軌道交通工程能夠實現城市交通運輸壓力的緩解，減少交通事故的發生，同時降低汽車尾氣的排放，推進環境保護工作的開展。促進城市軌道交通的建設，能夠助力經濟的平穩增長，提升居民生活的整體質量，對城市的交通安全和綠色發展有一定的保障和促進作用。近年來，BIM技術的應用為城市軌道交通建設注入了新的活力與創造力，當前越來越多行業、企業紛紛研究該項技術，有效地推進了工程建設項目和軌道交通設計的發展，促進了國家綜合實力的增強。

一、BIM技術的概述

BIM技術是應用數字模型指導項目設計、建設施工以及運營管理等整個過程。BIM技術能夠為建筑業市場競爭力的提升提供幫助，同時也有一定的繼承性，能夠促使企業收獲較好的經濟和社會效益。深入開展BIM技術研究，可以推動建筑行業相關企業國際化發展。此外，BIM技術應用了仿真模擬技術，能夠通過視覺化手段將建筑物的幾何形狀展現在設計、施工以及管理人員的面前，借助模擬模型完整的呈現，推進施工階段各項工作的開展順暢完成，并全面落實各項管理計劃。將BIM技術應用在城市軌道交通設計中，不僅能推進各項工作的進度，保證決策本身的準確性，還能為企業打造開闊的發展空間。

二、BIM技術在城市軌道交通設計中的具體應用

（一）前期規劃

規劃和設計城市軌道交通前需要開展可行性研究，而在此期間應用BIM技術能夠有效地構建出三維模型。該模型能夠標志出地質條件、道路橋梁、地形管道以及特殊的建筑物等特定性標志，同時含有自然科學、技術研究、社會科學以及人文經濟等方面的信息和資料，如人口構成及密度，城市經濟各項結構以及出行的各項布局等。在模型信息的基礎上，能夠更準確地分析和計算出交通網絡線規模、日客運量和換乘量以及軌道線網的平均運距等，幫助規劃人員整合各類信息，全面考慮方案可行性。

（二）可視化設計

開展方案設計的初期，通過構建出城市軌道交通車站的三維實體模型，不僅可以全面把握車站周邊的地形、管道線和建筑物等情況，還能直接估算出車站的主體建筑和附屬建筑物的位置與體量，并能根據車站一體化模式開發的范圍以及造型，對內部個性功能和布局進行分析。伴隨著工程項目的開展，會探討出多種設計方案。BIM技術在方案設計中的應用能夠讓建筑師在一個模型的基礎上實現開發多個備選方案的需求。因為模型立體直觀，具有一定的可視性和可靠性，利用BIM能夠讓業主方和設計單位之間的溝通更加高效，如果設計存在問題，也可以通過BIM論證和優化方案，最大化地放大BIM技術的價值。

（三）協同設計

BIM技術中協同設計的概念，就是在同一平臺上開展建筑、結構以及設備等多專業的工作，通過項目中心文件的設定實現共享。各個專業的工作人員都能夠應用自己所有的BIM核心軟件完成自己負責的模型構建，并鏈接到中心文件上實現同步。通過中心文件，各專業項目成員都能夠及時、便捷、準確地查看到建筑的基本信息及更新情況，離散的建筑設計流程得以在一個平臺上整合，從而實現信息共享。設計單位的建筑、結構、設備等專業工程師在同一平臺上協同工作的同時，各專業的個性化設計也可以輕松實現。建筑專業將墻柱、樓板、屋頂以及門窗等構件作為基本元件;結構專業則主要關注梁、板、柱等;設備專業多是水、暖、電、消防等各個系統的元構件。各個基礎元件都能夠向復雜體量進行組合與轉換。最后，各專業之間通過協同工作，完成綜合的BIM模型的搭建。

（四）優化設計過程

BIM模型中所有綜合圖元構件是基于一定的邏輯關系形成的，設計文件中所包含的各類視圖圖紙以及構建的各個模型都互相關聯，其任一部分自行的修改都能在互聯的其他視圖和模型中反映出來，從而關聯綜合的變更。所以，BIM的信息化和聯動性能可以有效促進各專業間隨時隨地進行協同工作的實現，為各個專業的變更流程提供便利，確保各專業的模型文件保持一致性和完整性，并在第一時間獲取設計方案的最新信息。同時，該系統可以有效避免設計人員常犯的錯誤，將重復性勞動降到最低，有效地節約了資源、降低了成本、提升了效率。

（五）自動碰撞檢測

BIM技術具備碰撞檢查的功能?；贐IM優化設備專業機電管線以及橋架的走向及標高，完成檢查碰撞，即是三維管線綜合。該技術的實際應用能夠有效、及時的檢查出各專業設計過程產生的錯漏碰缺，工程師可以獲取直觀的設計指導意見，從而及時進行調整。在這個過程中，基于不同的專業設計原則，計算機完成自動的檢測工作，從而定位出存在互相影響的構件。各個專業工程師快速而完整地獲取到相關信息，如暖通風管與梁或腋角的沖突，不同專業管線高程上的沖突等，進而通過調整標高或路由來解決碰撞，最后重新檢測直至碰撞完全解決。應用BIM技術進行碰撞檢查，能夠高效地利用計算機對圖紙碰撞點進行排查，替代人力檢查碰撞和進行管線綜合排布的工作，在多番檢測和設計調整工作完成后，就能夠得出符合專業要求和施工需要的零碰撞模型。

三、BIM技術在城市軌道交通工程的應用前景

在城市軌道交通設計的階段中，無論是初期設計或者是竣工后的運營管理，BIM技術的應用，都能夠針對性地發揮作用從而提高整體設計水平，對提升城市交通軌道設計成果的立體感、空間感有著很重要的幫助。在具體設計環節，BIM技術的應用可以提升數據的信息質量，避免設計存在的各種問題，可以有力推進工程項目設計、施工及運營工作的效率。因此在未來的發展中，BIM技術的應用范圍也將會越來越廣，同時在科學技術不斷發展背景之下，BIM技術的更新速度也必然會得到提高，在城市軌道交通設計方面，BIM技術的應用必然也會向著智能化全面化方向發展。

四、結語

在城市軌道交通設計的過程中，BIM作為常見的一項技術策略，通過參數化模型的搭建更新迭代了工程項目設計人員交付成果的形式，創新了設計過程各專業之間的協作方式，這對提高城市軌道交通設計效率與質量有著積極的作用。

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