天津市地下铁道集团有限公司天津300380
摘要:轨道交通工程具有专业性强、界面复杂、系统性强等特点。BIM技术的使用意义重大。轨道交通工程应具有多种技术接口和重复设计引起工作量过大以及设计错误频发,当务之急我们需要引入新技术来实现多专业协作和可视化,促进更好的沟通、讨论和决策,有效协调专业信息,避免矛盾和冲突,提高设计质量。
关键词:BIM技术;轨道交通;工程设计;应用
前言
随着经济的快速发展,地面交通拥堵现象越来越严重,我国大力推进城市轨道交通建设以解决拥堵问题。城市轨道交通工程项目由于涉及专业多、投资额巨大、建设周期较长、参与人员多导致工程项目勘察设计阶段各专业沟通较为混乱,项目管理难度较大、从而使项目整体效率较低。BIM技术是一个好途径,但是我国的BIM技术的应用水平比较落后。如何在城市轨道交通工程中广泛的应用BIM技术,并且形成一整套符合国情和行业规范的工作流程,是摆在从业人员面前的一个巨大的挑战。
1BIM技术的发展
1.1BIM的概念
BIM是以三维数字信息为基础,将建筑项目整个生命周期内各阶段、各环节所需要的信息关联起来形成一个信息集合体。它不是一款软件,也不是一个产生三维建筑效图的工具,而是一个为了在整个建筑生命周期内个专业之间信息更顺畅的交流和更紧密协作的一个过程。
1.2BIM技术面临的障碍
1.2.1设计层面
BIM技术的应用需要设计单位改变原有的设计模式和组织机构,设计人员需要更新自己的设计理念。从传统的2D平面设计到3D三维设计,对于长期思维定式的设计师而言较为困难;设计人员需要从原有的各专业间独立设计向各专业之间协同设计转变。另外,设计单位启用BIM是一个巨大的工程需要花费大量的人、物、财力,这在无形之中也增加了设计的成本。一些应用软件从学习到熟练也需要较长的时间,软件庞大也是制约因素之一。
1.2.2管理层面
继CAD之后的第二次革命便是BIM。管理问题可以说是第二重要的了,想要BIM真实落地,就必须相应改变管理流程。
1.2.3业主层面
BIM的应用与发展更所得是来自业主的推动,目前,很多业主对BIM的需求正在不断的增加,但更多的业主本身并不了解或者处在观望状态,他们对于BIM技术带来的经济效益并不明确,故而在招投标文件中并没有指定运用该技术。
2城市轨道交通工程特点及BIM应用现状分析
城市轨道交通属于基础设施,相关工程建设多是由政府引领,有关法律法规、标准规范管控更为严格,极少引入新技术,想要制作BIM三维模型则相对困难许多,就要在设计时先绘制二维图纸,再通过翻模变成三维模型。但是若是有多次设计变更,就难以使二维图纸与三维模型的完全一致,并且三维模型并不具备法律效力,无论从规避责任方面去考虑,还是在工期上,二维图纸都是施工依据的唯一选择。城市轨道交通工程参建单位多,设计单位、施工单位以及监理单位都不能去引导BIM技术的应用,建设管理方多属于政府独资或控股的投资公司,BIM团队难以成立,因此当前BIM团队多是由建设管理方聘请第三方咨询公司配合组建起来的,他们主要是收集或协助绘制BIM模型,完成合模、协调设计等工作。但是第三方咨询公司的设计、施工相关经验稀少,模型指导现场施工的能力也是差强人意,竣工模型也就很难得到实现。如在管线综合中不具备施工经验,只按照优先级进行避让,可能造成优先级较低的管线形状异常复杂而无法施工。在竣工验收后,工程中的一些因素会导致竣工模型与实际难以完全对应,与此第三方咨询公司即便是主导了BIM技术应用也无法与众多设备厂商协调获取每一设备运行状态,竣工模型也就无法在运营维护起到作用,只能作为一种辅助宣传的手段。
3BIM技术在轨道交通工程设计中的应用
3.1BIM技术在前期规划中的应用
在城市轨道交通工程设计的前期规划中,各方要重视项目的可行性研究分析,要巧妙地结合BIM的思想创建城市交通的三维模型。创建的三维模型中不仅要包括地质条件、管线、建筑物等的特征,还要包含技术、人文、科学等学科的信息和资料。城市轨道交通工程设计,只有建立在这些信息的基础上,才能够实现轨道交通工程设计中各种信息的分析和核算。
3.2BIM技术在可视化设计中的应用
在轨道交通的方案设计阶段,设计人员可以利用BIM技术创建三维建筑信息模型,帮助相关工作人员全方位掌握各种地形、道路和建筑物的情况,并结合一体化开发实现各种功能的有效分析。除此之外,在各个项目的不断发展中,设计方案也可以存在着多样化,不用局限在概念设计方案上。同时,BIM技术在轨道交通工程设计中的应用,可以帮助建筑师利用三维实体模型实现全面开发。再加上三维实体模型具有直观性、可视化、可靠性等特征,借助BIM技术可以进行有效沟通,最大限度地发挥BIM技术的价值。此外,BIM技术还突破了传统的设计模式,利用三维数字化对建筑物构件进行真实描述。
3.3BIM技术在协同设计方面的应用
协同设计就是在设计单位局域网中,利用网络通信软件和各种数据信息建立通讯系统,其目的是帮助设计人员和管理人员在此平台的基础上,实现信息和文件的有效查阅和交换。而轨道交通工程的协同设计方面,就是利用BIM技术将建筑、结构和设备等集中在一个平台下,实现资源共享。除此之外,不同专业的人员还可利用BIM软件创造出专业的BIM模型,来实现和中心文件的连接,还可以在信息共享和同步后,实现信息的添加。
3.4BIM技术在设计优化中的应用
建筑设计优化就是一个不断修改的过程,在BIM技术未应用之前,一旦设计出现变更,只能进行手工修改。这样的方式不仅耗费了大量的人力、精力和时间,还容易出现信息不匹配的情况,如果修改的过程中存在着一些不顺现象拖延至施工阶段,还会进一步导致工程延误或者返工。但设计人员通过利用BIM技术创建三维实体模型,就可以在很大程度上解决这个问题,由于设计图纸具有可视化特征,建筑师可以结合图纸的类型和需要调节三维视图下不同模型的界面。由于BIM模型的所有图元构件都是建立在一定的关系基础上,有效地连接了图纸的视图和模型,保证了各个构件的一致性和关联性。因此,如果出现问题需要修改,BIM系统可以进行自动反馈,反映到相关的图纸和模型中,及时有效地进行变更。所以BIM技术在轨道交通工程的设计优化中,能够及时更新各个专业的详细信息,保证各个专业设计的完整性和协调性。这样的工作方式不仅能够降低工作人员的劳动强度和错误率,还能提升工作效率、节约成本。
3.5BIM技术在碰撞检测中的应用
BIM技术具有碰撞检测的功能,就是在BIM建筑设计模型的基础上,对机电专业的管线和桥架进行不断优化,调整标高以达到最佳效果。BIM技术的这个碰撞检测功能能够在第一时间对管线和设备等进行检测,帮助设计者获取更加直观的建议和信息,并指导他们进行有效布局。
结束语
因为BIM技术在工程建设领域越来越多的应用,二维图纸被三维模型所取代已经不可避免,但在城市轨道交通方面,BIM技术完全没有显现出它所有的优势,BIM技术应由参建各方共同努力发展并且加以推广,各地建设管理单位应着力推行BIM技术标准,设置承揽工程项目的BIM技术要求,提升三维模型法律效力;各参建单位应提高BIM技术应用能力,保证可以独立完成BIM工作,逐渐能够代替第三方咨询公司,完成他们的工作。
参考文献:
[1]杨昭君,沈锐.BIM技术在轨道交通工程设计中的应用[J].门窗,2017(5).
[2]张志永.BIM技术在轨道交通工程设计中的应用探究[J].山东工业技术,2016(13).
[3]周鹏光,黄杰.BIM技术在轨道交通工程中的应用探索[J].武汉勘察设计,2015(12).