浅谈BIM技术在地铁建筑设计中的运用论文_赵攀,黎飘

浅谈BIM技术在地铁建筑设计中的运用论文_赵攀,黎飘

湖北省城建设计院股份有限公司 湖北武汉 430000

摘要:在本次研究过程中主要对基于BIM技术的地铁精细化建筑设计的工作展开详细的探讨,并提供合理化的建议,为今后我国的基于BIM技术的地铁精细化建筑设计的工作提供参考性依据。

关键词:BIM技术;地铁建筑;策划应用

1 BIM技术在国内外的应用背景分析

相对比于我国,国外研究和利用BIM技术较早,到目前为止,国外涉及到BIM有关的技术和内容近乎成熟的程度,比我国好的程度不是一星半点。在2003年的时候,美国就已经提出了利用BIM技术,展开建筑施工的三维和四维思考的工作,与此同时还颁布了相关技术的政策。美国的斯坦福大学他们研究的建设工程项目也以32个工程项目为基础展开了激烈的探讨,总结出了建筑行业使用BIM技术的优势。在2009的时候,美国的某两个州的政府部门共同协商好了,提议在建筑行业的大型施工项目中使用BIM技术,导致美国流行起了使用BIM技术的热风,甚至以龙卷风的速度将BIM技带到了全球各地。从目前各国调查报告可知,东亚80%以上的国家都已经使用了BIM技术在大型建筑项目中,其相关技术的想法和涉及到的内容已经发展的较为成熟。从目前我国的情况来看,我国应用BIM技术一般在建筑行业和交通工程中,而地下建筑中应用此技术的大多数都是地铁建筑物的建造。在我国发达地区,像是香港、上海、北京等地区都在使用以BIM技术为主要地铁工程建设的施工技术,利用此技术建设的地铁建筑物群已经达到了二十多个,特别是在对采光、人流、物流等方面的应用和检测的技术已经非常纯熟,研究的领域已经非常广阔。不仅降低了施工成本,还为城市建筑行业提供了一份技术保障。上海地区地铁12号线路在设计其建筑物的时候就利用了相关BIM技术中的管线碰撞检查技术。其设计的原理是围绕构造车站大型设备的安装与运营的工作,开展路径的BIM设计,达到了对施工过程及3D模拟实验效果的有效控制,提高了地铁建筑工程的施工质量和建筑物质量,排除了安全隐患问题。从各个方面总结来说,我国使用BIM技术在地铁建筑物结构设计方面已经达到了发展的高峰期,以构造地下建筑物的模型的专业技术为主要施工技术核心,将地铁建筑物的信息进行有机结合,实现了技术和信息的统一。

2 BIM实施准备

BIM的本质是把工程数据转化为信息,以三维虚拟现实建模为基础,将建筑工程项目中所涉及到的各种相关信息集成得到工程数据模型。在项目不同阶段,不同参与方通过在BIM系统中插入、提取、更新信息,以支持和反映各自职责的协同工作。相对于传统的绘图软件,BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性及可出图性五大特点。通过BIM技术,可以解决原二维平面不能解决的问题,从设计阶段开始为建设项目建立互相协调、内部一致的可运算三维信息模型,从而降低各个参与方进行项目管理的难度。但BIM不仅是一种模型工具,更是一个协同的工作流程,通过三维模型可视化演示,可以对拟建工程项目进行碰撞检测、施工进度模拟、工程性质分析等。并通过模拟建筑实施建设实施的过程,设计出相关的地铁建筑物的图纸。BIM技术的可视化特点,主要用到了3DMAX等三维可视化技术,主要被应用在施工前期设计施工图纸的过程,可以将设计方案和实际建筑物进行对比,发现其中存在的错误,利于改进施工设计的方案。BIM技术的最大优势,就是解放了人脑,通过以平面、立体、剖面三种形式对建筑物进行全面的构造,使其建筑设计摆脱了人脑思考的有限控制,有效提升了建筑物的质量和功能性。在模拟性能方面,BIM技术实现了建筑中的节能问题,它能有效的构建出建筑物结构的模型,对使用电能水能资源的位置进行科学合理的分析,从而设计出最优的节能建筑结构,不仅降低了能源的损耗,还促进了我国可持续发展的进程。我国上海地铁车站的建筑物就实现了用BIM技术进行全面模拟,基于3D基础,展开以5D为主要模拟形式的方式,一定程度上的优化了建筑物功能,还对建筑物的能源进行了科学合理的配置,解决了我国建筑行业最大的能源消耗问题。

3 BIM技术应用过程

3.1模型应用

利用智能地铁建筑的有关软件(RSA)可以确定建造一个构建族样本文件夹,将创建新项目的系统文件与地铁车站的3D模型进行相互协调。这样的操作不仅可以实现BIM资料的共享,还能有效的降低地铁设计过程中的多余工作量。

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3.2精细化设计应用

在对地铁建筑不同部分进行设计的时候,需要以工程为首要原则,设计出满足车站建筑物运行参数的设计图纸。其中涉及到的内容很多,要对设计图纸的单位格式、建筑材料、建筑设计规范等步骤进行合理的划分,在完善设计图纸的过程中,需要控制地铁车站规模大小,合理利用车站内部空间,设计完成后需要与设计建筑物进行有效的比对。最后在对地铁建筑物结构模型进行划分施工单元的时候,利用结果明确地铁建筑物的内在支撑力和产生的位移现象的原因,科学合理的调整建筑物的变形参数,将计算出的结果记录在计算机系统内。

3.3孔洞预留的应用

车站装修工程通过BIM技术指导现场施工。在引入BIM技术后,整个施工变得信息化和透明化,二次砌筑墙体的孔洞预留也变得十分精确。通过BIM技术进行车站装修孔洞预留大致可分为以下几个阶段:

1)核模阶段

地铁车站从初步设计开始便开始建模,施工过程中对现场出现的变更不断进行更新,借助管理平台不断使初始模型精确,将初始模型移交施工单位后,由施工单位根据现场的实际情况再次进行核对,对存在的问题由设计单位进行确认,形成核模记录。

2)模型细化阶段

该阶段由施工单位根据现场施工实际情况对模型颗粒度进行细化后,在原始设计模型中加入各专业阀门、部件及专业设备,同时将装修中的细部构件(如构造柱、天花配件等)加入到模型中,再次对车站设备管线与装修构件进行碰撞检测,对碰撞构件调整后,形成三维模型图,同时通过三维模型图纸对车站装修风格等形成合理化建议。

3)二维孔洞图阶段

利用相应软件插件,将生成的三维孔洞转化成二维施工图,并在生成的二维图纸上批量标注出各专业管线尺寸、标高及定位等数据,交付现场施工人员进行施工。

4)孔洞预留施工阶段

利用二维孔洞预留施工图,派专业技术人员对现场孔洞预留施工进行现场指导,提高装修孔洞预留的精度;同时对管线施工过程中的先后顺序进行现场指导交底,避免因施工顺序不当导致的返工。

3.4明细表生成分析

在进行设计地铁建筑物的结构时,会发现涉及到的内容和工程量较为大和复杂,利用BIM技术可以很好的解决这个问题,将地铁建筑的结构和所需的建筑信息模型准确详细的生成了列表。

结束语

综上所述,我国对BIM技术的应用得到广泛的推广,从而替代了传统建筑发展模式,具有效率高、性能强等特点。在本次研究中,主要以地铁车站进行详细的研究和分析,结合对BIM技术的应用,加强了对结构设计的整体性能,并为日后BIM技术给地铁车站的建设带来积极的作用,保证了地铁车站运行中的稳定性和可靠性,为我国建设发展带来一定深远的影响。

参考文献:

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[4]罗楠.浅谈BIM技术在地铁车站结构设计中的应用[J].建材与装饰,2017(52).

[5]张成方,李超.BIM技术在地铁施工安全方面的应用浅析[J].河南科技,2013(9):130-131.

论文作者:赵攀,黎飘

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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