探究地铁车站建筑设计中 BIM 技术的应用

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年1月3期   作者:李晓莹
[导读] 针对于地铁车站设计这项工作,其特点具有一定的复杂性,
        李晓莹
        中铁第六勘察设计院集团有限公司

        摘要:针对于地铁车站设计这项工作,其特点具有一定的复杂性,在实际设计过程中很容易有着各种各样问题的出现,经实际调查研究发现,导致其问题出现的原因有着很多种,可能是受传统二维设计方法的影响或者受设计人员能力的不足等等。而要想将这些问题情况有一个更好的解决,那么在实际设计过程中BIM技术的应用则发挥着非常重要的作用。因此,加大对地铁车站建筑设计中BIM技术应用的研究力度就凸显得很有必要。
        关键词:地铁车站;建筑设计;BIM技术;有效应用
        引言:最近几年来,随着城市化建设速度的日益加快,促进了城市人口数量的增加,在这样的一种背景下,使得城市轨道交通得到了快速发展。地铁作为城市轨道交通中最为常见的一种交通工具,其地铁工程设计效果的高低在一定程度上能够直接影响到地铁交通的正常运行及人们的出行安全,而在这一过程中要想保证地铁设计质量,那么则必须要注重BIM技术的应用。
一、BIM技术的特点及优势分析
(一)分析特点
        针对于BIM技术,不仅有着一定的便捷性和可视化特点,同时还包括协调性和模拟性在里面。就可视化这一特点来说,主要指的就是在BIM技术应用下可以清晰的呈现出施工图纸中所包含的信息,以此来帮助设计人员更加直观的了解和掌握相关数据信息,为设计优化提供便利。而对于其中的虚拟性,指的就是预设技术不仅能够实现对建筑的三维模拟,同时还可以做到对建筑节能设施及BIM通道的模拟设计。与以往传统设计相比,其设计过程要更为简化一些,而且还能够保证设计结果与实际要求相符合。而BIM技术的便捷性主要体现在既可以进一步提高设计的科学合理性和有效性,还可以确保整个设计环节的高效完成。BIM技术的协调性这一特点,指的就是在整个设计过程中能够实现对模型信息的添加或删减,通过将最新信息录入到模型当中,以此来提高模型的协调性和稳定性。
(二)分析优势
        针对于BIM技术的优势,主要体现在上述特点中,通过一些三维可视化技术的合理应用,在一定程度上能够确保设计模型与实际情况相符。在这一其中三维视图表达功能的应用,可以将语言符号以更加直观的形式呈现出来,从而为设计人员的优化设计提供重要参考依据,这可以说是BIM技术的一个最大特点。与此同时,借助BIM技术还可以实现场景模拟,如:紧急疏散模型或节能光照模型等,这在地铁车站设计中凸显的尤为重要。当上下班高峰期时,通过对紧急疏散的设计优化,可以有效避免意外事故的发生。而在这一过程中精细化和数字化模型的搭建,既可以保证设计的科学合理性,还可以降低一定的设计成本。除此之外,BIM技术的应用还可以方便地铁车站建设设计,通过做好相关数据信息的收集和数字模拟,从而可以在设计过程中实现对工程造价的有效控制。另外,借助三维视图还可以实现对设计方案的全面检查,以便于能够及时发现其中所存在的缺陷和不足,并有针对性和目的性地进行调整和完善。
二、BIM技术在地铁车站建筑设计中的具体应用分析
(一)分析三维化、可视化设计的应用
        从设计图纸这一方面来看,在以往传统的地铁车站图纸设计中往往采用的都是以平面设计法为主,而且所设计出的图纸通常也都是以二维图纸的方式来实现交付。针对于这种二维图纸的设计方法来说,不仅操作方便,同时还有着较快的设计速度,所以被广泛用到各类工程设计当中。

但是从当前的三维形体中我们可以看到,就这种传统的二维图纸在现阶段已经无法满足设计的实际要求,而且在三维形体下开展工程施工很难将设计人员的意图充分表达出来,在这种情况下就需要BIM技术的应用,在BIM技术的影响可以解决二维图纸无法解决的问题。通过对当前地铁车站建筑设计的调查研究发现,其中的设计元素不仅仅只是以往传统简单的线和面,而是形成了一个三维对象,因此在二维设计下无法将其完全表达出来,而通过BIM技术的应用,借助三维化设计方法既可以全面检查好空间管线碰撞,还能够完美的表达出复杂形体。按照类型分类,可以将空间管线碰撞分为软碰撞和硬碰撞这两种类型。针对于其中的软碰撞,往往都是处在实体线上
的,不发生直接碰撞,但是从间距和空间这两个方面来看,无法满足施工要求。而硬碰撞简单来说指的就是实体之间发生交叉碰撞。例如:在进行地铁车站的建筑设计时,如果仅仅只是采用二维设计方法,那么则很难呈现出乘站换站节点处的立体关系。
(二)分析参数化设计的应用
        就BIM技术的应用而言,既可以说是对三维对象空间的叠加,还可以进一步丰富三维对象所拥有的参数信息。例如:像设计属性信息、材料厂商信息等,这些都可以为建筑设计提供重要参考支持。另外,这些还可以实现三维模型的升级,通过BIM模型的生成,进一步提高建筑构件的智能化程度。经相关调查数据显示。在地铁站建筑设计中参数化设计的应用,可以有效提高设计的精准性。例如:以地铁车站的扶梯设计为例,但实际设计这一过程中需要合理构建车站坡度和机箱程序等,确保所设计出的高度能够与吊钩位置相一致。如果在扶梯设计中应用的是BIM模型,这时只需要简单的改变一下扶梯参数就可以。
(三)分析协同设计的应用
        针对于协同设计,简单来说指的就是就是网络平台来实现信息之间沟通交流和共享。而在这一过程中BIM设计的应用,可以说是在协同设计上建立好一个设计平台,先由平台内专业设计人员来完成初步设计,然后再进行开放修改。不仅仅只是要求专业内做到随时修改,同时对于其他行业同样也要进行修改来进一步完善和优化设计内容,通过协同设计这一方式的应用,在一定程度上能够有效避免信息传输不及时或沟通不顺畅等问题的出现,这样无论对于模型设计的准确性,还是设计效率的提高都有着非常重要意义。除此之外,协同设计在进行同一模型的设计这一过程中,不会对其他专业设计造成影响,这样还可以节省一定时间。例如:从以往传统的地铁车站设计中我们可以看到,作为设计人员往往都是先绘制好地铁车站的平面图,然后再传输给结构设计人员,使其能够严格按照建筑设计图纸的实际要求来开展设计。但需要注意的是,在实际设计的这一过程中一旦有着方案问题的出现,作为结构设计人员必须要重新对结构进行计算和调整,而在这种情况下很容易出现方案不统一问题情况,无论对于设计时间的掌控,还是对于设计质量的提高都会造成严重不利影响。而如果BIM技术的应用,既可以实现对同一模型的精确计算,还可以以透明化形式将其在三D立体空间中得以清晰的呈现出来,使设计人员能够更加直观的理解方案设计,促进设计工作的顺利开展。
结束语:
综上所述,由此可见与以往传统设计模式相比,BIM技术有着诸多优势特点,通过在地铁工程建设中的合理应用,既可以做到省时省力,还可以减少一定的城市地下空间占地面积,促进地铁建筑工程得以更好的健康可持续发展。但是从目前国内BIM技术的应用现状中我们可以看到,其应用效果还不是十分理想,所以这就还需要相关技术人员的不断探索和实践。
参考文献:
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