BIM在地铁建设中的案例应用分析

显示全部楼层 · 2021-2-25 16:36:20

BIM在工程项目建设管理中应用BIM技术的重要性，从专业划分、软件选择、制定标准、BIM设计与应用等方面入手，分析了BIM技术在地铁项目中应用的技术路线，为类似的BIM项目实施提供一种思路和方法。
BIM技术已被广泛的应用于地铁建设领域。BIM实施的过程就是协同过程的一个体现。在设计阶段，土建专业的结构能否满足风、水、电的需要，建筑、结构的布置是否合理，风、水、电各专业之间的管线布置是否相互干扰，在BIM的协同平台上，就可以通过在三维空间中任意旋转、剖切以及碰撞检查来确保设计的准确和合理。1应用BIM技术的必要性在传统的项目管理模式下，工程设计、施工、运维的各个阶段信息不能相互共享、各专业之间不能协同工作，给带来诸多的问题：如规划设计阶段设计者的意图不能直观的体现，设计、施工、运维相互割裂，因“差错漏碰”等导致资源浪费严重。BIM（BuildingInformationModeling），即“建筑信息模型”，是指以三维模型为载体，将建筑信息附着于模型中。BIM技术早在“十一五”时就被列为重点研究方向，并被建设部认可为“建筑信息化最佳解决方案”。BIM支持项目的全生命周期管理。可以使工程信息在规划、设计、施工和运维全过程充分共享、无损传递，使工程技术和管理人员能够对工程信息做出高效、正确的应对。信息共享是BIM的核心所在，设计单位将建筑物的设计信息及参数赋予模型，该信息将无损的传递到施工单位，并将施工阶段的信息添加到模型中。运维期间又可以将维修、物业管理等信息添加到BIM模型中。BIM模型最终将成为一个实际工程的数字索引。BIM实施的过程就是协同过程的一个体现。
地铁项目BIM技术路线
1专业划分根据地铁站设计中各专业特点及AutodeskＲevit系列BIM软件的操作特点，可按照建筑、结构、环控、电器、给排水几个专业对模型数据和文件进行分类。
2软件选择目前，主流的BIM平台有Autodesk（欧特克）、Bentley（本特利）和Dassault（达索），这三家公司都提供了完整的BIM解决方案。Autodesk系列软件比较侧重建筑领域，兼容性好，在国内应用广泛。Bentley平台长期致力于基础性设施建设软件的研发，其主要用户在欧洲，国内应用较少。Dassault软件的优势在于创建复杂的异型结构，目前多用于水利、水电行业。地铁项目与房屋建筑较为相似，考虑到操作习惯和通用性，一般选用Autodesk平台。
3制定统一标准BIM的实施需要项目参与各方共同工作才能完成，那么后期应遵循怎样的原则来整合不同设计院、不同专业提供的模型，并使模型之间相互耦合至关重要。因此，在实施BIM工作之前必须制定统一的原则和标准，如模型的创建标准、编码规则、审核标准，交付标准等。在此前提下，参与各方的BIM组件才能相互对接，统一调用。也为日后施工、运维管理平台的搭建提供了依据。
4创建族库在AutodeskＲevit中“族”是构成所有模型的基础。“族”是具有相同属性构件的模型的模板，通过参数化调整来实现具体的结构尺寸变化。所有的图元都是通过族来创建的，丰富的族库会使建模人员的建模效率大大提高。由于Ｒevit中自带的族大部分是针对房屋建筑的，在地铁项目的实施过程中还需要根据其特点自定义大量的专用族。
5BIM应用
1）可视化设计。基于BIM技术的可视化设计类似于“搭积木”。设计人员通过轴网和标高进行定位将构件族调入，再通过参数化调整使模型成为预期的尺寸。特定的族之间会相互自适应，可视化设计除可以进行三维设计外，还可以生成各专业的图纸，且保持各图纸和三维模型的实时连动。当方案有所变动时，只需要修改三维模型，与之相关的二维图纸就会联动修改；在多方案比选时，可视化的模型亦能够发挥其优势，使协作更为有效。
2）协同设计。一个项目的设计过程需要多个专业协同完成。而Ｒevit的协同设计模式相关专业可以在同一个平台空间下同时工作，即时沟通。“中心模型”是事先规定好统一坐标和规则的系统模型（见图2），存放在服务器端，每个被授权人员可以将其下载到客户端，然后建立属于自己的工作集。其他人的工作集一般情况下可作为参照引入但不能修改，只有取得对方授权时方可对其进行编辑，并通过同步功能随时和“中心模型”保持同步。这样设计人员在同一个空间里协同设计，这对于参与方和专业较多的地铁项目来说无疑是一种行之有效的工作模式。
3）管线综合设计。众所周知，地铁项目中管线的布置是一项错综复杂的工作。在土建模型的基础上进行环控、给排水、电器专业设备管线的设计，各专业的管线分系统进行建模，各系统设置不同颜色以便区分。地铁项目综合管线布置复杂，BIM模型相当于对整个设计进行了一次“预演”，建模的过程本身也是一次全面的“三维校审”过程。在此过程中可发现大量隐藏在设计中的问题，这在传统的单专业校审过程中是很难被发现的。
4）虚拟现实。虚拟现实可以实现人在工程项目的仿真环境

首图

BIM在项目周期应用图

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BIM工程数量明细表

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