BIM技术在城市轨道交通工程设计中的应用

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷4月11期   作者:刘旭宏
[导读] 近年来,城市经济水平快速增长,城市规模不断扩大。
        刘旭宏
        身份证'62052219831120****   甘肃省 天水市 741000
        摘要:近年来,城市经济水平快速增长,城市规模不断扩大。在城市发展过程中,出现了交通拥堵问题和城市道路交通问题,影响着城市发展和城市居民的生活。为了充分体现城市的整体价值,充分发挥城市的综合功能,发展安全性高、经济效益高、正点率高、运量大的轨道交通,对城市道路交通的发展具有重要的作用和价值。BIM技术以其突出的优势应用于工程交通建设中。能有效促进轨道交通项目各方的有效衔接,有助于优化工程设计、工程施工和项目管理。由于轨道交通工程设计工作量大、工期长等诸多特点,增加了施工难度,BIM技术可以有效地提高工程设计的效率和精度,保证施工质量和施工进度。
        关键词:BIM技术;城市轨道;交通工程;设计;应用
        1BIM技术含义及特点
        BIM技术的核心是建立建筑工程的虚拟三维模型,并利用数字技术为模型提供完整、一致的建筑工程信息数据库。它具有可视化、协调性和优化性三个特点。在本工程中,作者利用BIM的三大特点,进行全面的管道设计和现场施工配合,利用BIM技术提供的三维可视化环境,直接反映管道的走向和布置,模拟,调查分析管道与施工区域、管道与装饰件之间的冲突,结合施工组织,为制定具体的管道搬迁方案提供可靠的模拟,为了给用户提供舒适的空间体验,确定了可行的方案。
        1.1可视化
        BIM技术的可视化效果是与传统CAD技术最显著的区别。传统的二维线组件被形成一个三维模型。根据一般原理,空调管道先到顶部,然后是强电,然后是弱电。对管道布置、空间方向和设备组成部分进行三维结果转换设计,辅以局部剖面图和局部轴侧图,更清晰地呈现管道关系。同时,还可以通过浏览、慢跑等模拟手段指导施工。
        1.2协调
        因为BIM技术的核心思想是项目的参与者,从业主开发的早期到物业管理的后期,他们可以共同参与项目的全生命周期管理。在目前的发展阶段,城市轨道交通车站多为地下车站。地下车站由于造价高、结构体系复杂、机电设备专业系统多、管线布置复杂等特点,管线之间、管线与构件之间经常发生碰撞,给施工带来麻烦,影响房间和走廊的净高空间,造成返工和浪费,甚至存在安全隐患。因此,在设计阶段处理好各专业管线的空间布局关系,在施工阶段进行立体化施工指导,对保证城市轨道交通工程质量和工程经济性具有十分重要的意义。BIM技术能满足各专业对模型的深化要求,及时有效地与各专业沟通,及时调整所有不合理的设计内容,对各专业进行综合协调。
        1.3优化
        管道综合设计对城市轨道交通地下空间的形成具有重要意义。作为城市轨道交通设计中涉及面最广、信息量最大的设计,本设计不仅满足管线综合设计的合理性,还需要根据实际情况根据空间要求进行优化布局,准确控制净高和吊顶高度,优化各专业之间的统筹,减少不必要的材料浪费。
        2BIM技术在城市轨道交通工程设计中的应用
        2.1工程前期规划
        在轨道交通工程设计中,BIM技术的应用主要体现在初步规划中。轨道交通工程设计初步规划阶段涉及的内容很多,包括轨道交通线路规划、车站规模规划、站间距规划、人流规划等,都会对轨道交通工程的实际运营效果产生一定的影响,因此,在前期规划阶段,要充分利用BIM技术和轨道交通工程可行性研究报告,对轨道交通线路等方面进行全面计算分析,为前期规划工作提供可靠的数据依据。同时,根据轨道交通工程建设管线、地质、路桥等数据,构建城市轨道交通虚拟三维模型,研究城市流动人口及分布密度,划分城市经济区域。在此基础上,对轨道交通线路、车站规模和分布点进行了选择和确定,BIM技术的应用对轨道交通工程设计的初步规划具有重要作用。
        2.2BIM协同
        BIM技术在轨道交通工程设计中的应用也体现在工程协作方面。根据以往的工程项目经验,工程设计中经常出现不协作、成果不集中或设计分散的情况,与设计习惯和城市网络现状不符,需要在工程设计实践中加以解决[4]。利用BIM技术的优势,可以在工程设计中建立虚拟建筑工程模型。设计者可以通过BIM技术构建实时通信系统或电子邮件系统,实现信息的实时共享。在模型构建或信息查询等工作布局中,可以有效地实现信息与设计的协同,提高各部门人员的沟通效率,解决分散或不协调的设计问题有利于构建完整的BIM模型。
        2.3 BIM可视化
        利用BIM技术可以实现城市轨道交通工程设计中的可视化分析。由于城市轨道交通工程设计需要综合考虑项目建设区的城市道路交通、工程设施和管线布置等因素,通过BIM技术和实施调查获得的数据,构建车站的三维实体模型和交通线路,轨道交通线路的可视化对工程设计方案的制定具有重要的现实意义。

通过城市轨道交通模型对设计方案进行分析论证,提高设计方案的可靠性和科学性,更容易发现工程设计中存在的问题,保证轨道交通工程设计和施工质量。
        2.4自动碰撞检测
        自动碰撞设计也是轨道交通工程设计的重要组成部分,涉及工作量大,工作量大,各种管线分布比较复杂。如果空间三维图形不能真实、直观地反映区域内管线的布置情况,在设计中容易发生碰撞错误,为后期工程建设埋下隐患。通过BIM技术,可以直观地显示轨道交通运营区段内的管线分布情况,建立三维模型,了解轨道交通运营过程中的线路碰撞,并在三维空间自动检测线路碰撞,从而保证工程设计的可靠性,为工程项目设计提供准确的参考,提高自动碰撞检测的效率和精度在城市轨道交通工程设计中具有重要的现实意义。
        2.5设计优化
        在轨道交通工程设计中,设计优化具有突出的价值和意义。在三维模型的构建中,对BIM模型的某些部分进行了修改,实现了模型的自动化。BIM模型的任何部分发生改变,都会改变相应的部分和内容。变更后的部分将实时显示在模型和可视化图形中,施工过程中可能发生工程变更或返工,因此有必要加强工程设计的优化。通过项目相关性来讨论和优化项目设计方案,制定项目方案的可行性研究和分析,优化设计方案的不足之处,保证最终设计方案的实施效果。在工程设计优化中,应用BIM技术可以使设计效果更加完善,提高设计方案的执行力。
        2.6视觉设计
        将BIM技术应用于轨道交通工程设计中,所建立的三维建筑模型可以为相关人员提供施工现场周围环境的各种信息,帮助他们对施工过程进行全面的控制。另外,在每个项目的实施过程中,可以根据实际情况实时修改设计方案,保证项目的顺利进行。建筑师可以利用三维实体模型来实现各种功能,并直观、可靠地表现出来。除此之外,还实现了实时通信的功能,使该技术在工程建设中基本达到了充分应用的状态。与传统的设计模式相比,有许多不同的方面。BIM技术的最大特点之一是建筑施工的三维数字化。同时,可以依托相关管片逐步形成隧道的三维模型,保证模型的准确性,实现管片内预埋螺栓和吊孔的呈现状态。通过完成区间设计步骤,在相关模板文件中完成建模工作,在构建盾构管片族库时实现不同功能模块的组装。
        结束语
        在城市轨道交通工程中,应用BIM技术可以解决许多难题,实现项目规划、设计、施工和运营的全生命周期管理,为项目的建设提供可靠的保障。而在新的发展环境下,BIM技术与轨道交通工程的结合越来越深入,可以创造更高的价值,促进轨道交通产业的可持续发展。参考文献
        [1]BIM技术在城市轨道交通工程中的应用[J]. 张红薇.                工程建设与设计.        2021(04)
        [2]基于BIM的城市轨道交通工程管理应用[J]. 刘育佳.                住宅与房地产.        2021(09)
        [3]基于BIM技术的城市轨道交通工程协同管理平台研究[J]. 张鑫,郭晓强,周延凯.                工程技术研究.        2019(22)
        [4]BIM技术在城市轨道交通中的应用[J]. 韩洁华.                工程建设与设计.        2020(02)
        [5]BIM技术在城市轨道交通工程中的集成应用[J]. 石超.                城市建设理论研究(电子版).        2019(28)
        [6]BIM在城市轨道交通设计阶段的应用[J]. 张国峰,贾明远.                内蒙古石油化工.        2020(02)
       
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