BIM技术在轨道交通工程设计中的应用分析 郭鹏飞

发表时间:2020/10/16   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:郭鹏飞
[导读] 摘要:随着近些年来轨道交通设计水平的不断提高,BIM技术也得到了一定的应用。
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        摘要:随着近些年来轨道交通设计水平的不断提高,BIM技术也得到了一定的应用。但BIM技术在实际应用中仍存在一定问题。本文将简要探讨BIM技术在应用中出现的问题、提出具体对策,以促进BIM技术的广泛应用。
        关键词:BIM技术;轨道交通;交通工程设计
        引言
        近年来,我国城市获得了巨大的发展,不仅城市的规模在扩大,城市车辆等也在显著的增加。不过在城市发展的过程中也出现了较多的问题,比如交通拥堵,城市道路运行不畅等等,这些问题的出现影响了城市的综合功能发挥,所以出于城市整体价值的考虑,需要对上述的问题进行有效的解决。BIM技术作为工程设计中可利用的重要技术,强调其在轨道交通设计中的应用,这于轨道交通工程的质量发展意义重大。
        1 BIM技术的概念
        BIM技术是建筑信息模型的缩写,具体的工作原理为将建筑物当中的三维模型当作有效的载体,实现对城市轨道交通工程项目设计、施工以及管理等不同部分信息的高效连接,贯穿于城市轨道交通工程各个生命周期中,达到建筑物中信息的集中与协同效果。
        2 BIM技术的特点
        2.1数据信息的集成化
        BIM技术应用过程中,利用数字信息技术,可以模拟建筑物。具体工作原理是根据空间关系、几何形状等数字信息进行设计,注重对其中各类要素的视觉信息表达。另外,运用BIM技术可以模拟建筑施工过程中材料与有关构件的功能,进而有效掌握建筑物中各类构件信息。
        2.2传递性十分显著
        针对BIM技术来说,进行相关数据构建的过程当中,可以确保具体的数据信息存在密切的联系性与一致性等。由此说明,对于建筑物的不同时期的信息而言,当处于后期阶段时如果出现被篡改的状况,此时,BIM系统便能够及时进行反应,无须依靠人工对图纸加以处理。BIM技术所存在的这种传递性特点可谓十分显著,确保了工作可以得以顺利开展。处于建筑工程项目的各个时期的时候,能够把最终的工作结果加以凸显,以便使城市轨道交通工程项目不同时期的工作效率均得以提升,以便达到让经济成本下降的目的。
        2.3凸显出支持与协同方面的优势作用
        当城市轨道交通工程项目进行建设的时候,不同的参与方均能够运用BIM技术实施彼此之间的交流和协商,提高实时监测的效率,保证城市轨道交通工程项目设计的质量与效果。不同参与方应用先进的BIM技术,可以完成对三维建筑信息模型的构建任务,与此同时,利用相关的专业知识,积极开展管线与相关设备的碰撞测试工作,达到提升各个部门之间的沟通效率的目的。
        3 BIM技术的可推广应用途径
        3.1可视化设计
        在方案的初步设计阶段,采用BIM技术建造车站的三维实体模型,能够帮助工作人员立足全局掌握周围建构筑物、周边地上与地下的管线、道路以及地形等,帮助设计者直观、快速地推敲车站的附属体以及建筑主体量,除此之外还可以与车站一体化开发的造型与范围等对其功能与布局进行剖析。在项目的不断推进过程中,通过BIM技术可以对多个设计方案进行探索,其中不仅可以对详细的工程设计进行设计,还可以设计概念上的方案。BIM技术的设计选项允许建筑师仅利用一个模型就对多个备选方案进行开发与研究。
        3.2优化设计
        建筑设计不可能一次性到位,设计过程中时常需要反复进行修改与优化。

传统平面设计时,当业主方提出任何意见或者受到各种主客观因素的影响时而需要对设计进行变更时,设计人员就不得不对大量图纸中的相关信息进行手动修改,不仅大量消耗了设计人员的时间与经历,各相关单位信息不匹配的现象还比较容易出现,假如优化设计的问题在施工阶段才被提出,那就非常容易出现浪费资源、返工、设计变更等问题。BIM技术的可靠性以及直观可视化特点,允许设计单位与业主方充分利用BIM模型来进行交流沟通,及时发现设计存在的问题,对方案进行优化以及论证,这使得BIM技术的价值得到了充分的发挥。BIM模型中,图纸属于视图类型之一。BIM模型允许设计者结合自己需要创建的图纸类型,来将三维视图、立面、剖面以及平面等各种模型界面直接添加到视图中。BIM模型基于特定逻辑关系来生成其中的图元构件,设计文件中的各种模型构件以及图纸视图等图元相互关联,对任何一部分进行修改,修改都会自动完成,同时还会对其他与模型相关的全部子项造成影响进而引起关联变更。项目中的专业协同工作使得任何专业在任何地方、任何时刻做出的任何变动都能确保与其它专业的设计保持完整与协调,确保其改动处于最新状态。这使得设计人员的错误率得到了明显的降低,减少了重复劳动,也能够提高效率、减少资源浪费、降低成本。
        3.3协同设计
        在城市轨道交通的工程设计实践中,BIM技术的具体利用还体现在协同性调整方面。从目前的分析来看,在具体的设计中会出现设计分散、成果不集中以及不协同的问题,这些问题与网络现状不符,也与设计习惯不符,所以在实践中需要做问题的解决。基于BIM技术,不同专业的人员可以利用BIM核心建模,构建与自己相关的BIM模型,这样可以建立起具有完整性的电子邮件系统或者是实时通信系统,该系统的建立可以实现信息的共享,这样,各个专业可以在模型中做与其他专业相关的布置或者是信息查询,基于信息的利用可以实现设计中的协同,这样,设计分散、成果不集中以及协同等方面的问题均会得到有效的解决。当然,基于为解决各方面问题构建具有协同性、完整性的BIM模型,这于具体的轨道交通施工而言有重要价值。
        3.4自动碰撞检测
        城市轨道交通工程设计中牵扯专业较多,将近30个,车站内部的吊顶管线数量众多,需要各个专业相互配合。平面设计时,大量管线以平面图纸表现出来就是密密麻麻的线条,CAD视图界面上还可以采用不同宽度与颜色的线条来进行区分,但是当图纸打印出来时,几乎全都是黑色的线条,难以相互区分,也不够直观,因此即使是有问题,也难以及时发现;剖面图上的管线排布无法将站内全部管线的高程情况反应出来,空间局促部位如梁下、交叉以及转角等时常存在梁与管线或者管线之间冲突的问题,但是由于缺乏三维立体空间反馈的缘故,仅从图面上是看不出问题的,因此平面设计下的管线综合排布始终是让人看了就头痛的工作。BIM技术的碰撞检查功能可以实现自动碰撞检测,三维管线综合基于BIM三维建筑设计,对管线进行碰撞检查、标高调整以及走向优化等,这一技术妥善解决了“管线打架”的问题。自动碰撞检测的功能在短时间内检查错、漏、碰、缺,这使得工程师能够在短时间内获得设备管线的高程冲突的指导意见,避免了二维设计中各专业信息确实的问题,使得设备、结构以及建筑各专业之间的沟通效率得到了提高,明显提高了设计以及施工质量。各专业工程师基于BIM软件,建立与实际工程大小相同的模型,之后利用专业协同功能来获取相关专业的信息。之后根据“有压让无压”、“强弱电整合”、“小管让大管”等原则,由计算机来对各个构件对象之间的相互影响进行自动检测。基于BIM技术可以实现自动碰撞检查,能够发现人工难以发现的碰撞点,经数次检测以及设计调整之后,得到的“零碰撞”模型可以满足各专业以及施工要求。
        结束语
        综上所述,BIM技术在轨道交通工程设计中的利用,对轨道交通的质量化发展有重要的意义,所以在实践中需要深化该技术的利用。文章对轨道交通工程设计当中的BIM技术利用做了具体分析,并总结了技术利用问题,目的在于提升该技术的应用实效。
        参考文献:
        [1]范礼乾.BIM技术在城市轨道交通工程设计中的应用研究[C]//2017城市轨道交通关键技术论坛暨第26届地铁学术交流会.2017.
        [2]蒋先进,罗金,蒋淮申.BIM技术在城市轨道交通工程中的应用分析[J].电子技术与软件工程,2017(1):69-70.
        [3]谭福军,程超宽.BIM技术在城市轨道交通工程中的应用分析[J].海峡科技与产业,2017(5):143-144
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