曾圣

（上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院）

BIM技術(shù)是現(xiàn)階段較為常見的建筑行業(yè)“御用技術(shù)”，其是以三維模型為主要載體的數(shù)據(jù)庫，是建筑模型和信息的結(jié)合體。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對地鐵的需求更加強(qiáng)烈。然而，地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中很多都處在傳統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)中，在一定程度上阻礙了人們的“現(xiàn)代化”需求和使用。

1 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 可視化優(yōu)勢

在地鐵車站設(shè)計中，很多設(shè)計工作還要依靠于傳統(tǒng)的CAD軟件，通過平、立、剖等方式來展現(xiàn)設(shè)計成果。在現(xiàn)在的設(shè)計中，由于地鐵車站設(shè)計的規(guī)模相對較大，緊急依靠基于二維圖紙的構(gòu)想和設(shè)計是很難完成的。而BIM技術(shù)的應(yīng)用則可以通過特殊的設(shè)計方式來達(dá)到可視化效果，能夠讓設(shè)計師通過三維立體的思考方式完成建筑設(shè)計，同時也方便設(shè)計過程中的改動和調(diào)整，可視化效果非常明顯[1]。

1.2 協(xié)調(diào)性優(yōu)勢

BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖＰ偷男畔⑦M(jìn)行適當(dāng)?shù)奶砑踊騽h除或修改，使模型數(shù)據(jù)與實(shí)際情況更加符合，換言之，BIM技術(shù)建模能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施更新，與實(shí)際情況具有一定協(xié)調(diào)性。此外，BIM技術(shù)還可以用于各項任務(wù)工作的檢查，保證建筑施工的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中存在的問題，保證施工的順利進(jìn)行。

1.3 模擬性優(yōu)勢

BIM技術(shù)除了可以對建筑進(jìn)行三維模擬外，還可以對建筑的節(jié)能、照明以及緊急疏散通道進(jìn)行模擬設(shè)計，節(jié)約資源，提高建筑施工過程中的安全穩(wěn)定性。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對整個施工建筑的精細(xì)化模擬，讓施工更加貼合實(shí)際，符合科學(xué)，進(jìn)而節(jié)約施工時間、控制施工成本?？梢哉f，BIM技術(shù)的模擬性對于地鐵車站設(shè)計有著重要的作用。

2 BIM技術(shù)在地鐵車站設(shè)計中的應(yīng)用

在地鐵車站設(shè)計中使用BIM技術(shù)，主要是利用Revit Structure2012來展開三維模型的建立，該軟件也是BIM技術(shù)的核心軟件，通過支座檢查、分析模型以及物理建模等來完善BIM模型。且在Robot Structure Analysis 2014軟件相互配合，大大提高了地鐵車站設(shè)計的準(zhǔn)確性和整體效率。在節(jié)省時間的同時也降低了設(shè)計的成本。在實(shí)際情況中，BIM技術(shù)在地鐵車站中的應(yīng)用有以下幾方面：

2.1 在地鐵車站結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，由于Revit軟件并不具備完善的應(yīng)用構(gòu)件，并不能全面滿足地鐵車站設(shè)計建模的需求，當(dāng)遇到特殊截面、梁柱或是墻體的時候，則更加無法滿足設(shè)計需求。因此，在設(shè)計的過程中：①要創(chuàng)建合適的構(gòu)件族，在軟件上滿足設(shè)計的需求。②選擇適合我國地鐵車站發(fā)展模式的項目樣板文件來展開設(shè)計，使用創(chuàng)建的族文件以及系統(tǒng)既定的族文件共同來創(chuàng)建三維模型，如圖1所示。③根據(jù)地鐵車站的地質(zhì)條件來設(shè)置邊界約束，滿足建筑的需要。

2.2 在地鐵車站結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

在地鐵車站結(jié)構(gòu)分析中，可以對BIM模型進(jìn)行相應(yīng)的檢查使其逐漸完善，如：支座檢查、物理分析等。在檢查的過程中，需要對一些基本選項以及附加選項進(jìn)行設(shè)置，如：材料、工況、模型轉(zhuǎn)換等。在此過程中需要有兩個軟件來進(jìn)行雙向?qū)樱≧evitextensions以及Robot Structure Analysis Professional[2]，通過前者進(jìn)行的設(shè)置完全可以被后者識別和使用，不需要重新進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)的設(shè)置，使用起來十分方便。

圖1

2.3 在地鐵車站施工明細(xì)表中的應(yīng)用

地鐵車站的建設(shè)是一項十分龐大的工程，傳統(tǒng)的設(shè)計方式已經(jīng)不能夠滿足其發(fā)展需求。地鐵施工中會產(chǎn)生較多的數(shù)據(jù)參數(shù)信息，而BIM技術(shù)的使用改變了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式，通過信息建模來快速生成構(gòu)件明細(xì)表，為工程提供更加準(zhǔn)確的造價預(yù)估。比如：在對地鐵車站的墻體進(jìn)行明細(xì)統(tǒng)計的時候，應(yīng)當(dāng)要事無巨細(xì)，在設(shè)置其參數(shù)的過程中應(yīng)當(dāng)要包括諸如體積、功能、型號、制造商、成本、防火等級以及用途等，以便能夠?qū)ο嚓P(guān)信息“一覽無余”[3]。

2.4 在資料維護(hù)中的應(yīng)用

地鐵車站在運(yùn)營的過程中會產(chǎn)生很多資料，所包含的系統(tǒng)也較多，如：信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)等，每項系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)資料，如人的神經(jīng)系統(tǒng)般錯綜復(fù)雜，資料的日常維護(hù)非常困難，一旦出錯則可能造成車站發(fā)生事故。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過建立資料模型庫來將所有的數(shù)據(jù)錄入到其中，直觀且清晰，全面且詳細(xì)，能夠為相關(guān)工作人員提供更加精確的數(shù)據(jù)信息，降低了事故的發(fā)生概率。

2.5 在各項分功能中的應(yīng)用

①在防災(zāi)逃生中的應(yīng)用。在使用BIM技術(shù)對地鐵車站進(jìn)行建模的過程中，可以利用相關(guān)軟件對對正常工況以及火災(zāi)工況下的乘客行為進(jìn)行模擬，并以乘客的年齡作為基礎(chǔ)，對逃生行為進(jìn)行全面模擬，根據(jù)模擬的效果來判定哪些部位存在狀況，進(jìn)而對設(shè)計方案進(jìn)行改善，保證地鐵車站運(yùn)行的安全性。②對車站節(jié)能和乘客的舒適程度進(jìn)行分析。BIM模型是一種三維立體模型，在其中包括地鐵車站的各種構(gòu)件、結(jié)構(gòu)以及建筑材料的信息，設(shè)計師可以利用模型來對環(huán)境的舒適程度、車站節(jié)能進(jìn)行分析，通過分析來采取最優(yōu)的節(jié)能方案，并及時對環(huán)境的舒適程度進(jìn)行調(diào)整，以便能夠改善地鐵車站的環(huán)境[4]。

3 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)對于地鐵車站的建設(shè)有著十分重要的促進(jìn)作用。由于技術(shù)的先進(jìn)性和全面性，設(shè)計師可以全面利用BIM技術(shù)對地鐵車站進(jìn)行建模，并利用該技術(shù)對建筑中的各項功能進(jìn)行分析，準(zhǔn)確得出各項數(shù)據(jù)信息，為建筑設(shè)計提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)，以保證地鐵車站的安全穩(wěn)定性。

[1]劉華麗，徐鐵山.BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].資源信息與工程，2017，32（03）：177+181.

[2]扶曉康，李浩彬.BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].技術(shù)與市場，2017，24（04）：66+68.

[3]楊洋.分析地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016（27）：105～106.

[4]李坤.BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].鐵道工程學(xué)報，2015，32（02）：103～108.