中铁第五勘察设计院 102600
摘要：BIM 技术在铁路站房的全生命周期里的各个阶段都起到不同的作用，创建铁路站房的 BIM 模型不仅可以实现多专业与一体化的设计，而且在设计过程中也能够及时的发现各个专业之间的缺漏与差错及碰撞等问题并对其加以处理和优化，同时还能将工程量准确的计算出来。因此，在铁路站房建设的全过程当中运用 BIM技术 可有效降低返工的概率，节省施工的工期，本文就将基于此对BIM技术在铁路站房设计过程中的具体应用展开分析和探讨。
关键词：BIM技术；铁路站房设计；
1、BIM技术的基本特征及应用优势
1.1可视化
BIM是可视化的，它可以以三维动画的形式对建筑的设计成果进行展示。但BIM所展示的三维效果并非传统意义上的三维动画图，建筑业传统意义上的动画效果图并不是通过构件间的结构的信息自动生成而来，而是由非建筑设计团队单纯识读图纸上的线条式信息制作出来的。这就使得传统的三维动画缺少了最重要的结构构件之间的整体性和互动性。而BIM的可视化则体现了各个构件之间的结构信息，包含了所有设计过程中的要素。
1.2协调性
BIM不仅是可视的三维模型，而且因为包含了建筑各阶段的数据信息，它同样是项目的协调平台。建筑项目最重要、最繁琐的就是不同阶段、不同部门、不同专业间的协调工作，协调效率的高低，协调质量的好坏，直接关系到运维工作能否达到最初目的。在运维项目的策划阶段，由于各专业设计师之间的沟通不畅，往往会出现各专业部门之间相互制肘的问题。BIM的协调性服务可在运维项目策划阶段前期对各专业、各阶段的碰撞问题提前进行协调，同时生成协调数据，提供给设计、施工和使用部门。在设计阶段就将运维、使用部门要求的各项数据指标纳入了考虑范围，这就为后续工作的顺利开展打下了良好的基础。
1.3优化性
从项目的全生命周期的视角来看，项目过程中的设计、施工、运维就是一个不断对项目进行优化的过程。优化的效果受信息完备程度、需要优化内容的复杂程度和时间期限的制约。准确、详尽的信息是进行优化工作时最基本的保障。BIM模型提供了建筑物的本身的各种详细信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还可以在进行优化后及时更新相关信息，为今后的优化工作继续提供支持。同时，现代铁路站房的复杂程度远远超过参与人员自身的可以掌控的范围。建筑的复杂程度越高，所对应的各类信息就越庞杂，单纯依靠参与人员本身的能力，是无法掌握和理解所有信息的。而借助BIM及与其配套的各种优化工具的帮助，可以为项目工作人员进行数据分析提供极大的帮助，使对复杂项目进行优化成为可能。
2、BIM技术在站房设计中的应用
2.1管线综合
利用BIM进行管线综合设计是在站房结构Revit模型的基础上，由各专业人员采用Revit-MEP负责各自管线模型的协同设计，基本的顺序原则为：重力流管线→空调通风风管管线→四电桥架→水暖管线。在设计前，应提前确定不同属性管线的颜色，明确管线材质、管径尺寸等信息，以免在管路相互避让时产生二次碰撞。同时，还要采用Navisworks软件进行碰撞检测，得出的碰撞报告应包括图像导引和相关碰撞管道的ID号等，这样可以为设计人员提供碰撞管路的准确定位。经过各专业根据碰撞报告调整模型后，最终确定各专业管线的位置分布，从而完成管线综合模型。另外，完成后的BIM管线综合模型可以与结构模型通过链接导出nwc格式文件，为相关工作人员提供站房内管线在任意位置和角度的三维视角，通过Revit-MEP的工作集筛选功能，可以确定各管路系统所服务的区域，对管线位置进行精确定位，为管线的快速维修、更换提供准确直观的帮助。
2.2碰撞检测及孔洞预留
碰撞检测即对建筑模型中的建筑构件、结构构件、机械设备、水暖电管线等进行检查，以确定构件之间不发生交叉、碰撞、冲突，导致施工困难繁琐甚至引起工程变更的现象。通过BIM软件中面向对象设计的功能，在掌握构件的空间几何尺寸后，通过约定的标准及计算，发挥计算机对庞大数据的处理能力实现直观的碰撞点反应。
应用过程中的碰撞大致有以下几种：实体碰撞（对象间直接发生交错）、延伸碰撞（如某设备周围需要预留一定的维修空间，或处于安全考虑与其他构件间应满足的最小间距要求，在此范围内不能有其他对象存在）、功能性阻碍（如管道挡住了日光灯光，结构未发生实体碰撞，但后者不能实现正常功能）等。
碰撞检测节点将自动生成截图及包含相交部分长度、碰撞点三维坐标等信息的详细检测报告，设计人员可以据此找出风管、水管是否相交，空调管的高度是否合适，各管线与结构、建筑是否存在相互交叉点等问题。
2.3确定和优化净空间
BIM 模型可以把各专业于一个三维的模型当中加以集成，如此不但能精准直观的对各专业的构件布置和摆放情况加以观察，而且还能将各专业间的部件其相关的位置关系观察出来。进而于 BIM 三维协同的环境当中可精准、高效的与设计、施工、机电安装等作业相互协调，与此同时能进一步对管线的布置加以改善、提升空间使用率。
2.4仿真模拟设计
通过BIM技术能够将原设计方案进行模拟施工，建立施工阶段的BIM模型，通过模拟可以确定多专业设备及管线安装位置，实现施工过程的可视化查询。另外，利用 BIM 软件还可以对塔吊进行参数化的建模，并将施工现场的模型引入后进行分析，既可以从3D 的视角来观察塔吊的状态，又能方便的调整塔吊的姿态，同时不影响施工现场，节约工期和能源。
3、BIM技术在铁路站房应用中存在的问题
3.1缺乏统一实用的应用标准
由于BIM技术应用还在探索阶段，很多BIM标准也是在理论研究和制定阶段，没有形成成熟的、有很强实用价值的并且有法律依据的国家统一标准及行业标准。针对不同的项目特点和服务对象的不同，又有不同的管理标准和实施标准。另外，应用BIM技术进行设计、出图、审核、交付等缺乏统一的标准和国家法律法规的支撑。BIM服务企业是BIM技术的实践者，形成一套流程化、规范化、切实可行的BIM标准是非常有必要的，这对于行业标准以及国家标准的制定也是很好的借鉴。
3.2综合型技术人才的匮乏
当前大多数的BIM服务人员一部分是从施工一线的工长转为BIM工程师的，他们对现场的施工工艺技术有一定的理解，在施工图深化方面也有一定的优势，但他们对于设计的意图和原理缺乏一定的认识，可能会造成在建模及深化过程中与设计意图的偏差。
另外，一些BIM工程师一毕业就是从建模员做起，他们虽然可以熟练操作各种BIM软件，但由于缺乏实践经验，其深化完的图纸在实际施工过程中也常常会出现很多问题，不能得到有效地落实。因此，要想真正将BIM技术应用到铁路站房工程中，不但要求BIM工程师有熟练的软件操作能力，而且要有丰富的设计经验，懂施工技术。但是目前这类综合型人才的缺乏在一定程度上影响了BIM技术的应用效果。这就需要进一步加强对人才的培养、培训工作，这样才能进一步提升BIM技术的应用效果。
结束语：
总而言之，针对站房专业交叉较多、技术复杂、接口工程数量大的特点，在实际工作中工作人员可以积极开展BIM技术应用，包括综合管线及设备布局的碰撞检测及孔洞预留、施工方案模拟等，同时还可以实现工程功能性方案的模拟仿真。这样可以加强工程建设的源头、过程、细节控制，从而提高了工程的质量，提升了施工管理的效率，为进一步打造精品工程提供了有力保障。
参考文献：
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