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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:8592
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-03 16:20:45
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

BIM关键性技术在地铁设计中的应用

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 彭涛
资料简介

摘要:随着时代的飞速进步与社会经济的不断增长,交通工程建设得以更高的发展,城市轨道交通建设规模不断扩大,人们充分认识到了城市轨道交通整体规划与设计的重要性, BIM技术在地铁建设项目中得到了广泛的应用。本文结合笔者的工作实践,就 BIM在地铁设计中的应用现状及实践进行了详细地分析,仅供参考。

BIM关键性技术在地铁设计中的应用

彭涛

中铁第六勘察设计院集团有限公司 天津 300000

摘要:随着时代的飞速进步与社会经济的不断增长,交通工程建设得以更高的发展,城市轨道交通建设规模不断扩大,人们充分认识到了城市轨道交通整体规划与设计的重要性,BIM技术在地铁建设项目中得到了广泛的应用。本文结合笔者的工作实践,就BIM在地铁设计中的应用现状及实践进行了详细地分析,仅供参考。

关键词:地铁;BIM技术;设计

引言

随着城市化进程的不断加快,城市交通压力日趋增大。地铁作为一种新型大运量公共交通方式,在缓解城市交通拥堵,优化城市布局,提高城市效率等方面日益发挥重要作用。BIM技术具备的可视性、模拟性以及可出图性,极大地提高了地铁设计的质量和效率,降低了成本,保障了地铁建设的安全和高效。在地铁项目建设中的设计阶段,BIM技术的应用对设计效率和质量至关重要,这直接影响后期项目的建设进度、质量和安全。设计阶段如何最大程度地发挥BIM应用价值,成为当前地铁建设BIM应用的重要课题。

1BIM技术概述

目前,建筑数字模型(BuildingInformationModeling,简称为BIM),主要广泛应用于地铁工程中,作为一种新兴的工程数字化设计方式,它主要是通过对建筑信息模型进行虚拟,从而实现地铁工程设计、检测、管网控制等目标。近几年以来,BIM技术所覆盖的领域逐步增多,并主要运用在地铁工程设计、建造、维护管理等方面,同时也为地铁工程的集成管理环境提供了很高的支持,通过对BIM技术的采用,不但够降低工程设计中存在的风险,而且还提高了地铁工程设计质量和水平,从而进一步地推动了城市交通的可持续性发展。

2我国地铁工程发展现状及特点分析

在我国,地铁工程建设已经走过了近百年风风雨雨的历程。由于受城市经济、技术等方面的制约,再加上地铁工程不同于一般的建筑工程,项目施工时有着大规模、高风险、涵盖领域多且复杂、易受施工地点周边环境影响等特点,到目前为止,仅有一线及部分二线发达城市才有能力开通地铁。可以说,我国的地铁工程发展进程缓慢,还有漫漫长路等着赶。之所以选择迎难而上,主张发展地铁工程,主要是因为地铁的以下3方面功能特点。

2.1节能减排的有效利器

进入新世纪以来,能源问题以及环境问题在世界范围内引起很大关注,可以说,“绿色出行、节能减排”已经成为当下人们生产生活的行为准则。除了骑行、乘坐公交等,乘坐地铁也成为了城市居民尤其是上班族的首要交通选择之一,因为地铁运行有着稳定又快速的特点。而且,地铁每日运行客流量大,既能减少燃油车辆的使用,又能起到减少能源消耗的作用,自然能实现节能减排的功效。

2.2有效舒缓地面交通拥堵问题

一直以来,我国人口都有着基数大的特点,再加上经济迅猛发展的推力,已无法摆脱“人口大国”的命运。城市人口密度大的问题使得土地面积严重不足,限制了城市发展的脚步。而地铁工程建设的开展,很大程度上缓解了地面交通压力,又节约了地面空间,很受城镇规划建设官方的喜爱。

2.3减少干扰及噪声污染

地铁运行除了能够缓解地面交通堵塞的压力外,在一定程度上,也大大降低了交通事故的发生概率,因为,有些交通事故便是因为受车辆间的干扰而造成的,例如:黑夜中,迎面驶来的车辆探照灯过亮会影响到司机的视觉,若有不慎,便会酿成交通事故。地铁也减少了地面行车的噪声污染。

3BIM技术在地铁工程设计中的应用

3.1前期规划

在地铁前期规划当中,首先要对项目的可行性进行研究,在此阶段我们可以利用BIM对城市交通的三维模型进行构造。模型由工程项目地质条件、道路桥梁情况、地下管线地形等部分构成,同时还会显示出人口密度、城市经济结构、出行情况等相关信息,可见,BIM模型涉及到自然科学、社会科学、人文经济等信息,通过利用这些模型信息,可计算出地铁线网规模、日客运量、轨道线网平均运距等。例如,BIM技术在应用中,可以通过设计软件与多种软件(地理信息系统(GIS)、地下综合管线管网信息系统)无缝对接。通过建设BIM信息平台,大大提高地下空间规划的可行性,实现地下空间综合利用的目标。

3.2在可视化设计方面的应用

BIM技术突破了工程设计中传统的二维设计模型的桎梏,利用三维数字化特点基本上百分百还原出建筑构件的外形特征;在设计方案上也不再受概念设计的局限,呈现出多样化发展;在地铁工程的前期设计中,BIM技术可以协助设计人员构建三维建筑信息的实体模型,全方位了解施工地点的地形、道路状况及建筑物信息等,直观、可视又可靠,有助于最大可能地实现项目地点的一体化开发。

3.3在协同设计方面的应用

在轨道工程的协同设计方面,BIM技术能够集中工程建筑、实体结构及施工设备等在一个平台上,进行信息资源的共享;另外,不同任务部门的工作人员,可以通过项目工程下构建出的专业的BIM模型,进行与项目中心文件的连接以同步并添加信息。整体来看,这项应用能够整合各项数据信息,应用网络通信技术构建起三维建筑模型数据信息库,帮助设计人员及管理人员进行信息文件的查阅与交换。

3.4在设计优化中的应用

传统的二维设计手段,传达出的建筑工程信息毕竟有限,但凡建筑设计出现稍许变更,就要重新进行多视角手工绘图,人力消耗巨大且耗时长,很有可能导致施工延误情况的发生;再加上施工时工程实物有时会与二维工程图出现些许偏差,造成工程返工的境况。但这些问题,利用BIM技术便能在很大程度上得以解决。首先,BIM技术属于三维数字信息模型,在设计时便有了一定的空间构图,直观、可视;其次,BIM技术有着一体化的建筑物信息系统,具有一致性与关联性,遇到有问题需要修改的情况时,会自动反馈并及时修改,不仅减少了设计环节中的人力消耗,还能将出现施工错误的可能降到最低,大幅度提升项目工程的施工效率。

3.5自动碰撞检测

在地铁工程设计中,将会涉及众多的专业,这是因为车站内部吊顶管线较多、工作量较大,管线综合排布成为了设计人员首要的首要工作。但在图纸上很难发现管线上预留问题。而通过BIM技术的应用,利用BIM中自动碰撞检测功能,对车站内部吊顶管与桥架走向进行统一优化,且可以对标高进行调整,避免出现碰撞情况。通过BIM技术的应用,可以及时检查错漏碰撞情况,为工程师提供设计上更为直观的参考。且可以避免二维设计中不同专业信息传递的缺失,实现了建筑工程、结构工程、设备工程三者之间的协调统提高了施工质量。

4BIM技术在地铁工程设计中的发展趋势

信息化的发展在创意、思维等方面为工程设计工作者提供了强大助力,打破了传统工程设计技术在创作上对设计者的限制,动摇了先前设计模式的固有化。在竞争局势日趋火热化的工程设计行业,BIM技术发展必将为其带来一场旷日持久的变革战。想要获取最大程度的竞争优势,可以选择跟紧时代前进的步伐,加强自身理论储备,深入发展、应用BIM技术体系。近几年来,在城市轨道交通工程设计中,BIM技术深受重视,且应用也日益广泛,尤其是在地铁车站及其周围空间的可视化设计还有项目施工设备、管线等的碰撞测试环节上。可以说,BIM技术发展前景可期,并且可以预测,在未来的轨道交通工程中,该技术在整个工程的前期设计、项目施工以及成果运营等各环节发挥的作用都不容小觑。

结语

目前,地铁项目中BIM技术的应用越来越广泛,但实际应用效果并不是很理想,BIM技术优势并没完全凸显,很大一部分原因是项目参建方还不够重视。同时,BIM应用体系也不够完善,BIM应用具有很大的随机性。非系统性的应用,使得BIM价值发挥有限。BIM技术需要项目各参建方共同努力并且加以推广,制订地铁BIM应用标准,落实各参建单位BIM应用能力,最大程度地发挥BIM技术在轨道交通领域的应用价值。

参考文献

[1]扶晓康,李浩彬.BIM技术在地铁车站设计中的应用研究.技术与市场,2019(4).

[2]刘卡丁,张永成,陈丽娟.基于BIM技术的地铁车站管线综合安装碰撞分析研究.土木工程与管理学报,2019(1).