【BIM之家】基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用

在地铁车站建设中，管线综合能够体现许多内容，比如专业广、信息量大等专项内容。传统二维管线综合，设计专家利用线条表示平面的位置，用数字和字母标注不同的管道系统，这种表现形式比较简单，但是各种管线和桥架的高度变化却只能在头脑里绘制，从而对管线标准进行判断。一直以来，各个设计单位都运用二维管线综合的方式对工程进行设计和协调，而这样做法具有一定的局限性，其设计的成果不能直观的体现出来，碰撞矛盾无法彻底的暴露出来，都是在施工建设中无法控制的弊端，把基于BIM技术的三维管线综合设计运用到地铁车站的建设中，能够有效地解决二维管线综合设计中存在的问题，BIM技术的三维管线综合设计容易操作，节省了投入的时间，极大地提高了地铁车站的质量，有着重大的意义和广阔的发展前景。

1.基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用的特点。

BIM又被称为地铁车站信息模型，建设地铁车站中所有的相关信息数据是BIM设计的基础。进行地铁车站模型的建立，与传统的绘图软件相比，BIM有五大特点，分别是：可视化、模拟性、协调性、优化性和可出图性。

（1）可视化：BIM可以利用二维线条构建出三维立体的实物图像 。

（2）模拟性：BIM完全可以为地铁车站的建设进行模拟设计，最独特的是BIM还可以模拟人们无法进行想象和操作的情形出难以在真实世界中的，比如：节能模拟、安全模拟等。在招标以及施工阶段可以进行立体模拟，实现对成本的控制。

（3）协调性：BIM可以在地铁车站建设前，对专业管线碰撞和空间利用问题进行分析，从而生成协调数据，来帮助设计专家发现并解决地铁车站建设过程中存在的问题，避免后期的返工。

（4）优化性：在整个地体车站的设计与施工的过程中，是一个不断在优化的过程，优化受3个条件的制约，这三个制约条件分别是信息、复杂程度以及时间[3]。BIM设计完全可以提供出地铁车站的详细信息，所以基于BIM的设计地铁车站能够准确无误的做出优化。

（5）可出图性：BIM通过综合管线图、结构留洞图以及碰撞检测后的错报告与改进方案做出图纸来。

2.基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用的优势

建筑设计通过BIM技术真实展示出来，基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用，有六大方面的优势：

（1）BIM模型把各种各样的专业融入一个模型中，对这样专业间的协调结果进行全方位的检验，重点解决的是专业间发生的冲突；

（2）土建和设备协调优化，BIM三维模型能够在任何位置进行剖切大样和轴测图大样，观察、调整其处管线的标高；

（3）BIM设计能够全方面的对管线、管线与土建间进行精准的检测，将遇到的问题，反馈给设计专家进行调整；

（4）对管线的标高定位，定位要精准全面，并利用BIM技术形象的对楼层净高进行分布状态的反映，寻找出影响净高的地方，以达到优化设计、准确控制净高的目的；

（5）BIM技术能够运用各种方法浏览地铁车站的图纸；

（6）因为BIM技术可以对设备管线进行信息数据的采集，所以BIM技术还能够准确的统计设备管线并以表格的形式反映出来。

3. 基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用的应用

地铁车站的布置管线空间是非常有限，特别是对换地铁的站台来说，运用BIM技术对三维管线进行综合设计是极其重要的。基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用流程有相似的地方，首先相似的地方便现在创建土建专业项目的管理文件上，此类文件包含建筑专业和结构专业两个分。在建筑专业中，建立墙体和门窗以及扶梯等主要的信息模型；结构专业是建立柱、梁等的主要的信息模型。创建立设备管线专业项目管理文件，最主要的工作是完成设备选型与摆放，并把设备与管线组合起来，形成一个系统。地铁车站的设备管线专业分成三个部分：环控、排水及电气专业。其次表现在汇总、输出的分析模型数据上，地铁车站的管线综合专业把各个专业的建筑及其结构等数据模型汇总到一个文件夹里，接下来利用事前估计的统一数据作为参考，运用BIM设计的管线综合模块将所有专业的模型相结合，取得完整的信息数据。例如，在南京市的城西路站，65号线中一期工程的第60个地铁车站就是基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中应用的。地铁车站里的正线中长期由于预留南延的情况，地铁车站站前设置了单渡线，站后设置了折返线路，还在城西路设置了停车场。

4. 基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用的优势突破

大多数的地铁车站管线综合设计都存在着难点，主要是地铁车站的站台以及公共区的扶梯两侧，还有就是站厅公共区和设备区的交接处等等。这些特殊位置的管线标高，高度是不满足装饰设计要求的。造成上述难点的最直接原因是公共区及设备区的管线比较集中结构构件复杂，可以利用的空间比较小，不利于设计专家在平面设计图纸时全方面的观测。

现阶段来看，我国地铁车站大多数是地下站台的，因为地铁车站本身具有高造价、繁杂的结构体系以及交错复杂的管线布局等特点，现场经常会发生管线间或者管线和结构构件间发生相互碰撞的情况，这给地铁车站的建设工作带来了很多麻烦，对房间于通道影响，甚至出现返工和浪费的现象。所以，必须在设计过程中就解决各个专业管线的空间分布，而且还要在施工时期运用BIM三维立体的方式[4]，将整个地铁车站的建设工程展现给工作人员，这样有利于保证地铁车站的质量，从而提高地铁车站这个项目的经济效益。

5.结束语

综上所述，BIM技术与传统二维设计不同，无论是从施工图的设计还是与工地的配合角度来讲，我们对于BIM技术的认识还处在全新的阶段，几乎没有实例供设计专家参考，设计专家只有进行不断的创新，才能够探索出适合本国的工程设计。地铁车站的设计利用BIM的技术，并与精英的设计专家相结合，并通过运用BIM技术能够为管线碰撞点进行自动检测，使得在地铁车站的建设中遇到的困难顺利解决。对于施工图的绘制，添加标注看起来好像很简单，但实际上是设计专家最大的阻碍，为了克服这一困难，就要发挥设计专家的主观能动性和创造性，寻找出新的设计思路。有效的利用BIM中的精髓并在实际项目中反复的应用，一定会让地铁车站的设计更加完美。通过本文的理论分析和实例验证，有力地证明，把BIM技术应用到地铁车站的管线综合设计中，完全可以为地铁车站的设计领域提供极其高效优质的服务，由此看来，基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用是值得我们一同研究探讨的。