摘要：管线综合是地铁车站设计中涉及专业最广、信息量最为繁杂、最体现经济性和工程质量水平的专项设计内容。长期以来，各设计单位和施工单位均采用二维管线综合的方式进行设计与协调，这样做的局限性是设计成果不够直观、系统和完整，隐患问题与碰撞矛盾难以彻底暴露，为现场施工埋下了未知、不可控的弊端因素，造成或多或少的经济损失。将基于BM技术的三维管线综合设计引入地铁车站，可以有数地解决以上问题，它仿真的三维特性，使设计、施工、评价、审核、监理、验收的全过程，更易于沟通及操作，节省了时间与投入，提高了质量与效率，具有深远的意义及广阔的前景。
关键词：BIM、管综、地铁、探索、运用
1、BIM的特点
BIM又称建筑信息模型，它是以建筑工程项口的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，相对于传统的绘图软件，BIH具有可视化，协调性，模拟性，优化性及可出图性五大特点。它能够以往二维的线条式构件形成三维的立体实物图像展示在人们面前，实现“所见即所得”。协调性是指能够在建筑物趸左前期对各专业的管线碰撞及空间问题进行分析并生成协调数据，帮助设计者及早发现工程中存在的问题，迅速进行协调解决，从而避免了后期返工。BIM不仅能够模拟设计出的建可筑模型，而且能够模拟出难以在真实世界中进行操。作的情景，如节能模拟、紧急硫散模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟（三维模型加项目的进度) :，此外还可以进行5D模拟（基于3D模型的成本）。
整个设计，施工，运营的过程是一个不断优化的过程，优化受3种条件的制约:信息、复杂程度和时间。BIM模型能够提供出有关建筑物全面而详细的信息，包括几何倌息、物理信息、规则信息，以及建筑物变化以后的实际存在，在BIM的基础上可以更加准确、高效的做出优化。
2、基于BM的三维管线综合设计应用于地铁车站的优势
2.1地铁车站管线综合设计的复杂性及重要性
目前国内地铁车站大部分属于地下站，由于地下车站自身存在造价高、结构体系复杂、机电设备专业系统紫多、管线布局交错复杂的特点，现场常出现管线之间或管线与備构构件之问发生碰撞的情况，给施工带来麻烦，影响房间及走道净高，造成返工和浪费，甚至存在安全隐患。因此，在设计阶段就解决优化，处理好各专业管线的空间排布关系，并在施工阶段能够以三维的方式形象地展现于工人而前，对于保证地铁车站工程的建设质量，提高项口的经济性、完善性和可控性显得尤为重要。
2.2传统二维管线综合设计应用于地铁车站的局限性
在地铁车站的传统计流程中，通过二维管线面优化设计，协调各专业的管线布置，但这一方式仅仅是将每个专业的平面管线布置图进行简单的叠加和断线，然后按照一定的原则确定出管线间的相对布置，进而制定出各管线的原则性标高，最后针对关键部位绘制出局部剖面图。二维管线综合设计存在的局限性主要体现在以下四方面：
1）碰撞无法完企暴露及避免。例如:车站内常常有多根强电及弱电桥架沿纵向数设，在横向分支或接入电缆井处，往往通过平面及局部剖面无法全面的展现空间关系，因此就无法完全发现并解决碰撞隐患。
2)管线交又的处理均为局部调整，很难将管线系统的连贯性考虑进去，容易顺此失彼，解决了一处碰撞，又引发出新的未预见到的碰撞。
3)地下车站结构体系复杂，二维管线综合通常是以建筑阻为边界条件图，并未将结构专业的内容真实、光整地反映出米，洞边梁、结构横梁以及梁高变化较大的地方无法直观的展现，仅通过设计者对于结构图纸的熟添程度或不断查看结构图纸来进行综合管线设计的分析及校核，费时费力，失误也多。
4)传统二维管线综合设计图面纷复杂，虽在管线叠加处表现上下层关系，采用了多层剖切而优化设计，精确控制净高及吊顶高度。
5)除了传统的图纸表现，再辅以局部面及局部轴测图，管线关系一目了然。三维的M模型还可浏览，漫游，以多种手段进行直观的表现。
6)由于BM模型已集成了各种设备管线的信息数据，因此还可以对设备管线进行精确的列表统计，部分替代设备算量的工作。
3、基于BM的三维管线综合设计在地铁车站中的应用实例
3.1项目概况
长春站是长春地铁1号线一期工程的第12个车站，为长春地铁1号线带有枢纽交通换乘的车站， 车站主体部分，站厅层净高5.2m，站台层净高4.9m。为保证车站公共区及设备管理用房区域吊顶净高及各专业管线协调布置所需空间高度，车站站厅层三个设备区及站厅公共区与设备区交接处，顶板梁局部上，梁下净高4.5m:根据公共区装修设计标准，站厅公共区吊顶需保证净高3.2m，站台公共区下需保证净高3.0m。
3.2组织及协作模式
3.2.1团队使用软件
综合图纸和三维管线综合模型，在设计过程中采用了传统设计与BIM设计相结合的方式进行，项目组分为设计团队与BIM团队，两个团队的协作贯穿项目始终。软件方面，BIM团队主要采用了Revit2016系列中的Architecture和MEP，此外还有碰撞检查软件Navisworks2016。
3.2.2团队协作模式
BIM团队与设计团队的协作及配合方式分为基础设计和协同合作两个阶段。
基础设计团队阶段。
设计团队采用传统的2D方式进行设计，以建筑、结构、机电管线图纸为基础，完成2D管线综合初步走向与上下层排布关系图并提交给BIM团队。BIM团队根据2D建筑结构和2D管线综合初步走向与上下层排布关系图，分别完成3D建筑、结构、机电管线的独立模型。之后，将3D模型反馈给设计团队进行基础3D模型的确认工作，避免出现建模过程中因理解偏差或遗漏而造成的错误。
协同合作阶段
设计团队本阶段的主要工作是与各专业进行沟通，确认是否个别专业还有变化调整，如有变化及时反馈给BIM团队进行模型调整，配合BIM团队人员进行模型链接整合，模型碰撞检查和3D模型管线调整，同时完成2D综合管线调整图，等待BIM团队由3D管综
模型生成的2D管综参考图，最终完成2D管线综合设计图。BIM团队本阶段工作上升到主导地位，与设计团队沟通确认各专业再无调整后，将各专业模型进行链接整合，完成模型管线的初步排布。对3D管线综合模型进行碰撞检查并生成完成的碰撞检查报告，与设计团队协作共同逐一排查调整碰撞点直至碰撞检查点为零。将检查完的模型导出成2D管线综合参考图，提交给设计团队，最终按照业主要求将最终模型导出生成DWF模型文件。
组织及协作模式
3.2.3设计突破
通常地下车站管线综合设计困难点主要为：站台公共区楼扶梯两侧、站厅公共区与设备区交接处，站厅与出口通道交接处等特殊部位的 管线冲突标高，高度不满足装饰设计要求。
形成以上困难点的主要原因是：这些区域管线集中交错、结构构件较多、可以用空间紧凑，不利于设计者在2D图纸设计过程中全方位观察，往往顾此失彼，经常造成现场施工时才发现管线碰撞，甚至返工。
本次设计通过设计团队和BIM团队的密切协作与配合，借助BIM软件可提供碰撞点的自动检测，自由的全方位视角观察等优势，本站上述几处困难点及所有碰撞均得以顺利解决，各困难点管线优化后的方案如图所示。
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论文作者:梅翔露
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/8
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