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地鐵車站三維管綜設(shè)計(jì)BIM的應(yīng)用

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地鐵車站三維管綜設(shè)計(jì)BIM的應(yīng)用

摘要:文章以蘇州地鐵5號(hào)線長江路站為實(shí)例,采用BIM技術(shù)進(jìn)行可視化三維綜合管線協(xié)同設(shè)計(jì),較好地解決了二維設(shè)計(jì)中因地鐵車站管線錯(cuò)綜復(fù)雜、空間緊張?jiān)斐傻摹板e(cuò)、亂、漏”、管線沖突、空間凈高不足等問題,還提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量,優(yōu)化了施工工藝,減少了材料浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);地鐵車站;管線綜合

引言

地鐵車站綜合管線涉及專業(yè)多、管線錯(cuò)綜復(fù)雜,是對(duì)車站裝修、空間凈高影響最大的設(shè)計(jì)內(nèi)容。二維管綜設(shè)計(jì)采用各專業(yè)互提資料的形式進(jìn)行溝通,存在提資不完整、溝通不及時(shí)、成果不直觀、隱蔽性管線沖突不能暴露等弊端。這給施工造成了不可控、返工現(xiàn)場突出、材料浪費(fèi)等弊病。近年來,BIM技術(shù)在建筑綜合管線、綜合管廊中的應(yīng)用已較為成熟。在地鐵車站利用BIM三維管綜設(shè)計(jì),在同一個(gè)可視化協(xié)同平臺(tái)上各專業(yè)人員進(jìn)行無障礙的溝通、協(xié)調(diào),“所見即所得”,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)解決問題,有效地避免二維設(shè)計(jì)的各類弊病。bim三維管綜設(shè)計(jì)還可實(shí)現(xiàn)可視化評(píng)審、驗(yàn)收,不但節(jié)省人員和時(shí)間投入,還提高了工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,具有深遠(yuǎn)的實(shí)際意義和使用價(jià)值。

1工程概況

長江路站為蘇州城市軌道交通5號(hào)線工程第11個(gè)車站,為地下二層11m島式車站。車站公共區(qū)裝修完成面凈高站廳層4.8m,站臺(tái)層4.55m。本站采用無吊頂工業(yè)化裝修風(fēng)格,對(duì)公共區(qū)裝修凈高要求站廳層3.7m,站臺(tái)層3.5m;設(shè)備區(qū)走道裝修凈高2.7m,這給綜合管線專業(yè)管線排布帶來巨大的挑戰(zhàn)。因此,本站采用BIM技術(shù)對(duì)管綜進(jìn)行三維可視化設(shè)計(jì),在解決管線碰撞和空間凈高的同時(shí),保證裝修美觀效果。

2長江路站BIM三維管綜設(shè)計(jì)

2.1三維管綜建模

基于Revit軟件,創(chuàng)建了長江路站建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)空調(diào)、給排水及消防、氣體滅火、動(dòng)力照明、供電、接觸網(wǎng)、站臺(tái)門、通信、信號(hào)、綜合監(jiān)控、裝修等專業(yè)詳細(xì)的BIM模型,且所有設(shè)備設(shè)施均實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。

2.2三維管綜協(xié)同設(shè)計(jì)流程

通過長江路站三維綜合管線的協(xié)同設(shè)計(jì)探索,總結(jié)了地鐵車站三維綜合管線設(shè)計(jì)流程如下:(1)協(xié)同平臺(tái):基于ProjectWise平臺(tái),通過Autodesk相關(guān)設(shè)計(jì)軟件,各專業(yè)均在一個(gè)中心模型上并行工作、及時(shí)溝通調(diào)整。(2)協(xié)同過程(見圖1)。

2.3三維管綜碰撞檢查

長江路站采用Navisworks軟件對(duì)車站管線三維模型進(jìn)行碰撞檢測,包含各機(jī)電系統(tǒng)管線、建筑、結(jié)構(gòu)、裝修等之間的相互碰撞,最終生成碰撞檢測報(bào)告(見圖2)。根據(jù)碰撞報(bào)告中的碰撞圖像、位置及元素ID在模型中找到相應(yīng)的碰撞點(diǎn),管綜專業(yè)給出對(duì)應(yīng)的修改策略,再反饋給各專業(yè)進(jìn)行優(yōu)化修改,直至車站管綜無碰撞,三維模型完成。長江路站管線經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后,檢測到碰撞6處,極大地改善了沖突問題。需要指出的是,本項(xiàng)研究碰撞檢測僅針對(duì)硬碰撞(即空間上有直接沖突),而非軟碰撞(即兩物件中有一定間距即認(rèn)定為碰撞)。

2.4車站公共區(qū)三維管綜設(shè)計(jì)

地鐵車站站廳公共區(qū)兩側(cè)第一跨區(qū)域?yàn)楣芫€最為密集處,所有機(jī)電系統(tǒng)管線均在此匯集,且有大尺寸風(fēng)管交叉,對(duì)于一般有吊頂?shù)能囌径?,管線底標(biāo)高控制在吊頂上即可,不影響裝修美觀。但是,長江路站為無吊頂車站,為保證整體的裝修效果,站廳公共區(qū)第一跨區(qū)域管線高度也需保證3.7m,站臺(tái)樓扶梯兩側(cè)保證3.5m。各專業(yè)通過BIM三維可視化優(yōu)勢,在中心模型上同步溝通進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。在嚴(yán)格控制管線標(biāo)高時(shí),站廳層把大尺寸交叉管線調(diào)整到設(shè)備區(qū),空出空間給小尺寸的水管和橋架,并把燈具、攝像機(jī)、導(dǎo)向等與綜合支吊架整體設(shè)置,減少不必要的支吊架,保證了整個(gè)空間整齊劃一的裝修效果(見圖3)。

3BIM三維設(shè)計(jì)解決的問題

長江路站采用BIM三維協(xié)同化設(shè)計(jì),進(jìn)行碰撞檢查,全方位無死角觀察模型,把問題提早發(fā)現(xiàn),提早解決,為后期施工順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。長江路站BIM三維設(shè)計(jì)解決了如下問題:(1)解決土建與裝修模型不對(duì)應(yīng)的問題。(2)校核裝修是否在土建開洞的位置也相應(yīng)的開洞。(3)解決梁頁腳、公共區(qū)樓扶梯四周的下翻梁等與管線碰撞的問題。(4)解決站臺(tái)層三角機(jī)房處的排氣扇及自然引風(fēng)口與樓扶梯下沿沖突的問題。(5)解決管線騎墻的問題。(6)解決各專業(yè)管線穿樓板及結(jié)構(gòu)墻位置與土建預(yù)留孔洞位置不對(duì)應(yīng)問題。(7)通過各專業(yè)的管線布設(shè)及綜合管線的優(yōu)化設(shè)計(jì),指導(dǎo)土建預(yù)留相關(guān)條件,避免系統(tǒng)管線無法布設(shè)。(8)解決公共區(qū)及設(shè)備區(qū)消火栓布置位置與裝修預(yù)留位置不對(duì)應(yīng)的問題。(9)解決公共區(qū)消火栓、地漏管與廣告牌打架的問題。(10)解決攝像機(jī)、導(dǎo)向及電視機(jī)等吊桿與管線打架問題。(11)優(yōu)化有吊頂房間風(fēng)口、室內(nèi)機(jī)、燈具等的布置位置,使與吊頂形式契合。(12)優(yōu)化設(shè)備區(qū)走道管線的布置,預(yù)留足夠的檢修空間。(13)優(yōu)化設(shè)備房內(nèi)的風(fēng)口、室內(nèi)機(jī)、燈具、噴頭等的布置,使與房間的橋架及設(shè)備布置相協(xié)調(diào),避免碰撞、追求美觀。(14)優(yōu)化各系統(tǒng)管線的行走路徑,避免走道管線無法布設(shè)或減少管路阻力。

4結(jié)論

通過長江路站BIM三維管綜設(shè)計(jì)實(shí)例成果,有力地證明了BIM技術(shù)在解決地鐵車站管綜設(shè)計(jì)中管線之間碰撞、管線與土建沖突、管線與裝修不協(xié)調(diào)等問題具有高效、可靠的巨大優(yōu)勢,為后期施工奠定了良好的基礎(chǔ),也為后續(xù)地鐵工程BIM三維管綜設(shè)計(jì)應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn):

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[2]沈亮峰.基于BIM技術(shù)的三維管線綜合設(shè)計(jì)在地鐵車站中的應(yīng)用[J].工業(yè)建筑,2013,43(06):163-166+159.

作者:史一峰 鄭進(jìn)龍 單位:蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司

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