韩亘1 高岚2
1天津市建筑设计研究院有限公司 天津 300074； 2 中冶京诚工程技术有限公司 北京市100176
摘要：随着工程建设项目的规模、形态和功能越来越复杂，建筑设计的难度也水涨船高。例如，在地铁车站项目中，参与设计的专业是一般民建项目的数倍之多，各专业之间的配合工作也极其繁杂，如何更高效地开展建筑设计工作，是每个地铁设计从业人员的共同心声。在此背景下，BIM技术逐渐崭露头角。本文就BIM技术在地铁车站建筑设计中的应用进行阐述，以供参考。
关键词：BIM;地铁车站;建筑设计;
引言
BIM技术主要是利用三维模型来创建数据库，能够通过模型和信息来反应建筑的实际情况。BIM能够集成整个建筑工程全生命周期的各个环节信息，如物理、技术、工程、造价等多个方面信息，能够随时进行调用与修改，存储大量的信息，可以更好地实现整个生命周期内各个环节进行信息的共享和应用，以提升地铁车站建筑水平。
1BIM技术的特点和应用优势
1.1BIM技术的特点
BIM技术主要的优势就是可视化、模拟化、协调化。具体分析如下：可视化就是通过BIM技术来实现设计图纸的完美呈现，不管是抽象还是具体的内容，都能够直接体现在图纸上。因此，人们能够通过数据、结构等多个方面深入的了解和分析，就能够提高设计的水平。BIM技术模拟性就是通过建立三维模型的方式来模拟现场设计方案，比如，照明、节能、绿色通道等方面。与传统二维设计方式来说，BIM技术的操作更加的便捷，能够提高细节设计水平，应用效率和比较高，真实反映出实际情况。便捷性就是在设计中，可以快速将工程的实际情况体现在设计图纸中，且能够准确、高效地反映出各项信息，有效地提升设计水平，防止在施工中存在严重的偏差问题。协调性就是可以根据实际需要来进行各个环节信息的添加、删除或者修改，能够随时增加不同的结构，保证各个结构部分协调进行，最终可以提升整个工程的稳定性。
1.2BIM技术的应用优势
BIM技术有着其他技术所无法比拟的优势，这也是当前建筑工程领域应用的主要原因，具体可以做出如下概括：
1.2.1协调性
任何建筑工程包含的专业比较多，参与人员众多，所以需要这些设计与施工人员积极的交流，根据自身专业的需要进行信息的添加、修改与删除，以保证最终设计方案符合要求。从另外角度分析，BIM技术还可以实现设计的碰撞检查，动态化模拟，各个结构部分可以协调设计，及时发现现场施工存在的问题，检测出碰撞问题，提高设计综合水平，为整个项目的顺利实施提供基础。
1.2.2模拟性
BIM模型能够根据要求进行节能模拟、日照模拟、紧急通道模型等方面的设计，提高资源利用率，避免存在严重环境污染的问题，确保建筑工程的安全性。可以结合实际需要实现4D模拟，能够明确具体的设计方案与进度分析，可以实现精细化的建设。随着技术发展，目前，可以实现5D模拟，详细地计算工程的成本与进度，合理控制工程预算，促进经济效益的提升。
1.2.3优化性
BIM技术可以根据要求实现设计方案优化，能够提高投资回报的效率，能够消除不合理因素的影响，实现不同方案的对比与分析，总结出最佳处理方案，提升总体设计水平。
1.2.4出图性
BIM技术可以通过使用虚拟技术来实现建筑三维模型建设，可以充分地协调、模拟与优化，使得设计方案中的各个图形能够按照要求出图，并且根据要求进行方案的改进，满足现场施工要求。
2BIM技术在地铁车站建筑结构设计中的应用研究
2.1车站结构建模
由于Revit软件自身所携带的构件部分比较少，根本不能达到目前建筑的建模要求，尤其是一些比较重要的梁、柱、墙等部分。因此，首先，应该根据需要创设构件族；其次，应该结合当前我国的用户标准来进行定制StructureAnalysis-DefaultCHNCHS.rte项目样板文件创建新的项目，然后，就是根据系统标准创设族文件与系统族文件，能够形成地铁站台的3D模型，在创建环节，Revit也创建了三维结构分析模型，双击浏览器能够及时查看三维分析模型。
2.2结构分析
地铁车站所设计的BIM模型，能够开展支座检查、物理/分析模型来进行检查，同时还需要设计出碰撞模型做出分析，并且实现模型建立与完善。发送环节能够实施模型的基本与附加项目的确定，比如，进行自重分析、材料与模型转换等等，最终就能够完成地铁车站Robot结构分析模型。由于Robot和Revit中的很多功能都能够实现兼容应用，所以通过Revit实现材质、荷载、荷载组合、支座、弹簧约束等多个方面的分析与应用，然后，可以根据系统要求来进行再次配置，并且利用RobotStructure把分析最终的结果直接反馈给Revit，就能够达到信息的双向应用。添加荷载与荷载组合，在Robot中可以通过不同工具来实现荷载工况分析，然后，是实现添加恒荷载与活荷载，前者就是进行结构、设备的自重与水压力等方面，后者则是利用地表车辆、侧向载荷等多个方面，最终能够获取荷载图。RobotStructure软件能够读取和使用Revit中所规定的各项荷载组合形式，可以完成荷载的组合与计算。结构分析结束后，就要对最终结果做出检查和分析，然后，可以实现计算文档组织设计。在结果的下拉菜单中利用彩图、杆件示意图、表格等方面做出结果分析，以提升其设计水平。
2.3协同优化设计
在建筑模型初步创建完成后，设计人员需提供给各下游专业，使各个专业可通过参照方式获得建筑模型以进行专业设计，并最终由建筑专业汇总，形成一个相对完整的模型。但是地铁车站设计往往是复杂多变的，随着设计的不断推进，业主及总体院会提出新的需求，这就造成了设计的延续性。比如，在实际案件中，本来站台层废水泵房是不需要设置封闭房间的，但是由于新的地铁设计规范的实施，给排水专业向建筑专业提出设置封闭房间的需求，建筑专业通过模型修改，给排水专业就能直观看到修改，无需手动反馈资料。比如，机电专业可以通过BENTLEY软件进行管线碰撞检测，管线会与建筑墙体发生碰撞，在管线本身无法优化的情况下，管综专业需反馈给建筑专业，建筑专业需对相应房间进行设计调整，以满足管线布局。这种基于BENTLEY平台的协同设计环境，能让各个专业的设计人员对车站模型进行实时的修改及更新，从而提高了工作效率。
2.4对碰撞进行检查并且及时处理
BIM技术具有三维可视化特征。将BIM技术应用于地铁结构设计中,能及时检查和处理碰撞,在施工过程中尽量减少误差,避免返工现象,并能优化管线布置方案。最终地铁相关人员可根据三维管线方案,采取施工模拟措施,保证了施工质量,同时,促进了设计者之间的交流,以便更好地沟通。
2.5三维渲染
利用BIM技术可以实现三维动画的绘制,给人一种真实感和良好的视觉效果,建立BIM模型后,能做到二次绘制,使三维动画的绘制效果有了较大提高,能更好地为工程项目做宣传,进一步推动市场价值的提升。
2.6在地铁车站施工中的应用
在地铁车站施工过程中，可以借助BIM技术展开4D模拟施工，在三维空间模型的基础上增加时间维度。这样既可以用于施工工期管理，确保施工按计划进展，而且基于该4D模型，又可以对施工方案展开模拟，了解施工过程中可能出现的各种突发状况，分析施工方案中是否存在疏漏和不到位之处。另外，利用4D模型，还能够对建筑材料用量展开分析，从而帮助施工单位做好建筑材料的用量管理，进场时间管理，提升施工管理水平。
3结束语
综上所述，BIM技术在城市地铁车站中有非常广泛的应用，相关人员应对BIM技术予以高度重视，并推动该技术应用于地铁车站全生命周期，以使地铁车站发挥更大的价值。
参考文献
[1]邵光华.BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].青岛:青岛理工大学,2014.
[2]吴文勇,焦柯,童慧波,等.基于Revit的建筑结构BIM正向设计方法及软件实现[J].土木建筑工程信息技术,2018,10(3):39-45.
[3]刘迎.BIM技术在高层建筑结构设计中的应用研究[J].工程技术研究,2018,3(5):121-122.