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淺談BIM技術在城市軌道交通設計中的發展方向
發布時間:2020-09-01 10:16:27閱讀:收藏
摘要:傅鵬(廣州地鐵設計研究院股份有限公司)摘要:區別于常規的工民建設計行業通過Revit或者ArchiCAD的局域網內協同實現的日趨完美的BIM協同設計,城市軌道交通工程的參建單位眾多,各個專業設計人員、管理人員、施工人員很難同時存在于一個局域網中,要實現并推廣軌道交通的BIM設計,BIM原本優勢的協同設計可能反而成為了瓶頸。關鍵詞:城市軌道交通;bim技術;輕量化1、引言:BIM(BuildingInformationModeling)技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具,通過對建筑的數據化、信息化模型整合,在項目策劃、運行和維護的全生命周...

傅鵬(廣州地鐵設計研究院股份有限公司)

摘要:區別于常規的工民建設計行業通過Revit或者ArchiCAD的局域網內協同實現的日趨完美的BIM協同設計,城市軌道交通工程的參建單位眾多,各個專業設計人員、管理人員、施工人員很難同時存在于一個局域網中,要實現并推廣軌道交通的BIM設計,BIM原本優勢的協同設計可能反而成為了瓶頸。

關鍵詞:城市軌道交通;bim技術;輕量化

1、引言:

BIM(BuildingInformation Modeling)技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具,通過對建筑的數據化、信息化模型整合,在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞,使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對,為設計團隊以及包括建筑、運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎,在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

住建部《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中明確要求:

在工程項目勘察中,推進基于BIM進行數值模擬、空間分析和可視化表達,研究構建支持異構數據和多種采集方式的工程勘察信息數據庫,實現工程勘察信息的有效傳遞和共享。在工程項目策劃、規劃及監測中,集成應用BIM、GIS、物聯網等技術,對相關方案及結果進行模擬分析及可視化展示。在工程項目設計中,普及應用BIM進行設計方案的性能和功能模擬分析、優化、繪圖、審查,以及成果交付和可視化溝通,提高設計質量。

推廣基于BIM的協同設計,開展多專業間的數據共享和協同,優化設計流程,提高設計質量和效率。研究開發基于BIM的集成設計系統及協同工作系統,實現建筑、結構、水暖電等專業的信息集成與共享。

2、城市軌道交通設計發展現狀:

區別于常規的工民建設計行業,城市軌道交通工程建設過程中除了建筑、結構、環控、給排水、供電等常規專業,還包括線路、限界、軌道、通信信號、牽引供電、AFC、綜合監控、屏蔽門、電扶梯等10多個專業性的專業。

在設計階段,城市軌道交通設計通常會設置一個“總體設計院”,各地鐵車站設置若干“工點設計院”,對通信信號、牽引供電、AFC、綜合監控等專業設置“系統專業設計院”,地鐵車站的建設是一項龐大復雜的系統性工程,參建單位眾多。城市軌道交通項目的設計以及工程的管理工作極為復雜,需要項目實施團隊內部各個專業間的密切配合,頻繁地進行設計信息的溝通,并且與業主、施工單位、監理等多個建設參與方進行多種形式的交互協作來完成。

區別于常規的工民建設計行業通過Revit或者ArchiCAD的局域網內協同實現的日趨完美的BIM協同設計,城市軌道交通工程的參建單位眾多,各個專業設計人員、管理人員、施工人員很難同時存在于一個局域網中,要實現并推廣軌道交通的BIM設計,BIM原本優勢的協同設計可能反而成為了瓶頸。換句話說BIM的協同應用效果是優秀的,但是對于軌道交通這種大型工程應先讓BIM“走出”局域網,“走出”某某辦公室,需要尋找基于互聯網服務器或者云端實現的遠程協同設計平臺。

目前常見的協作平臺,包括Bentley ProjectWise協同管理平臺、Graphisoft BIMcloud平臺,以及廣聯達的BIM5D,魯班的BIM平臺,藍色星球的BIM云平臺等。

其中僅ProjectWise及BIMcloud平臺可以應用于設計階段,其工作方式類似于Revit的工作集,即不同專業的設計師分時間段對特定工作集的圖元具有編輯權限,如果需要使用或者修改別人的圖元需要該圖元的占用者進行授權,并通過與云端的中心文件同步用以更新修改后的模型。但是由于該模型集成了各專業的設計信息,造成模型數據量巨大,在同步中心文件時有可能會造成中心文件損壞而形成巨大損失,同時該模型的巨大數據量也造成了其難以在施工階段繼續深化使用。

而像廣聯達、魯班、藍色星球的BIM云平臺,則是主要應用于施工階段,即將BIM模型進行必要的簡化后上傳至云端,項目參與的成員被賦予不同的權限,包括審核、現場管理等,通過手機端或者電腦端瀏覽、標記模型。但由于其中心模型是經過簡化的,其后續的現場修改及標記無法應用于設計原始模型。

3、應對方案:

通過以上列舉及對比可知,要推廣城市軌道交通的BIM協同設計,并讓BIM模型在全生命周期內發揮價值,需要開發一套可以應用于BIM全周期的協同工作平臺,該平臺需著重處理好BIM數據的輕量化問題,并保證輕量化數據模型的“可逆性”,即輕量化模型的原始數據不丟失。

BIM輕量化及應用的關鍵環節主要包括:模型文件輕量化轉換、模型快速可靠傳輸等。

基于桌面的BIM模型大部分采用單文件或幾個文件來存儲幾何信息、材質信息、紋理貼圖及屬性等模型信息,這樣的存儲方式不利于網絡端傳輸,進而影響基于網絡的BIM模型的展示和操作體驗。BIM輕量化首先需按標準數據格式(IFC)進行模型文件轉換,其目標是降低BIM源文件的數據量、保證BIM數據的精確性、實現BIM數據轉換的可逆性。

模型快速可靠傳輸是在BIM源文件輕量化轉換的基礎上使用壓縮、構件模型流、運用緩存等技術使模型快速可靠的到達接收端,相對而言該技術比較成熟。

4、結論:

為相應國家政策,推廣城市軌道交通的BIM協同設計,開發一套可以整合各專業并可以應用于BIM全周期的協同工作平臺是亟待解決的問題,而BIM模型的輕量化及其應用是BIM協作平臺的重要研究方向。

參考文獻:

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》

[2]馬金忠1,田彥山,基于云計算的BIM 模型輕量化及應用研究綜述[J].寧夏師范學院學報,2019 年7月

作者簡介:

傅鵬,工程師,從事軌道交通結構設計專業,廣州地鐵設計研究院股份有限公司


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