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地鐵公共區裝修的BIM應用技術淺析
發布時間:2020-09-29 10:24:15閱讀:收藏
摘要:結合地鐵公共區裝修的現狀,分析了BIM應用與地鐵公共區裝修的巨大潛力。結合濟南軌道交通3號線公共區裝修的BIM應用情況對BIM應用于地鐵公共區裝修的特點和技術流程進行簡單的闡述和總結。

提姍姍,韓德志,王剛,鄭廣亮

(北京城建設計發展集團股份有限公司,北京100037)



摘要:結合地鐵公共區裝修的現狀,分析了BIM應用與地鐵公共區裝修的巨大潛力。結合濟南軌道交通3號線公共區裝修的BIM應用情況對BIM應用于地鐵公共區裝修的特點和技術流程進行簡單的闡述和總結。

關鍵詞:地鐵車站、公共區精裝修、BIM技術、Revit

0前言

2018年12月26日住房和城鄉建設部發布了GB/T51301-2018《建筑信息模型設計交付標準》,并自2019年6月1日生效,瞬時間所有設計和施工單位都面臨BIM應用的挑戰。BIM源于“Building Information Modeling”的縮寫,中文譯為“建筑信息模型”。BIM是以從設計、施工到運營協調、項目信息為基礎而構建的集成流程,它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性5大特點[1]


1BIM應用于地鐵車站公共區精裝修的優勢

地鐵公共區內的裝修效果是人們對軌道交通建筑的第一印象,地鐵公共區精裝修設計在軌道交通建筑中的作用可見一斑。地鐵公共區裝修與其他專業接口較多,工序復雜,設計施工與其他設備專業交叉作業,常因碰撞,效果不好等問題返工,這導致裝修圖紙繪制效率低,重復出圖,圖紙問題不易發現等問題,因此在BIM廣泛應用的大環境下討論其在地鐵公共區的精裝修的作用更加迫切和有意義。BIM應用與二維出圖相比具有以下明顯優勢。

(1)可視化,即“所見即所得”。傳統的裝修表達是以二維線條表達設計構思并輔以渲染效果圖,但往往僅注重造型及美觀,而忽視管線與建筑結構的限制,并且效果圖角度單一,復雜構件和局部接口的細部往往被忽略。BIM的可視化則是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視化,可以無死角的展示精裝修效果,更重要的是通過可視化,在項目設計,建造和運營的過程中進行更好的溝通、討論和決策。


圖1 BIM模型效果與施工現場對比


(2)協調性,協調配合工作在車站的施工現場經常出現,一旦發現問題需要施工單位,設計單位和業主多方組織起來,找出問題的原因并做出相應的變更,補救措施。例如地鐵工程中管線排布時可能遇到與裝修構件碰撞的問題,而BIM的協調服務可以在精裝修設計配合階段對與管線的碰撞問題進行協調,發現和解決設計方案潛在的疏漏。BIM的協調性還體現在對精裝修的凈空檢查,其他管線設備布置等的協調。



圖2裝修與土建、管綜合模檢查


(3)模擬性,BIM的模擬性不止是模擬精裝修的效果,還可以模擬真實的施工流程,即虛擬建造。精裝修作為后期專業施工過程存在多專業交叉施工的現象,BIM可以模擬組織各專業高效有序的施工流程,確定合理的施工方案。

(4)優化性,整個設計,施工,運營的的過程就是一個不斷優化設計的過程[2]。地鐵工程涉及二十幾個專業,其復雜程度超過參與人員的能力極限,BIM及其配套的各種優化工具可以對復雜項目進行優化服務。例如將方案設計和投資造價結合起來可以實時計算出設計變化對造價的影響,更有利于對方案的評價。

(5)可出圖性,BIM繪制的圖紙是通過可視化展示、協調、模擬和優化后,繪制出的。裝修圖紙,管線圖紙,孔洞圖等都來源于統一的模型,避免了不同專業間出圖不一致的情況,再加之BIM模型的聯動性,一處修改處處聯動,避免了重復修改同時還提高了模型準確性。



圖3 BIM精裝修模型導出圖紙樣例


2BIM技術應用于地鐵公共區精裝修中的前提條件

地鐵公共區精裝修屬于設計的后期階段,將BIM應用于本階段需要前期的土建模型和設備模型。為保證裝修模型與實際工程的一致,土建模型的搭建須保證與施工現場一致。土建模型的獲得,一是工程在前期已有BIM技術的介入,并且用于正向設計,保證了土建模型與施工現場的一致,并有風、水、電等設備專業BIM模型與精裝修模型合模檢查,提前避免碰撞問題。二是,在土建開始施工或施工完畢后,BIM技術應用于裝修,故依據圖紙構建土建模型的,過程中會出現圖紙與施工現場不一致,建筑和結構圖紙不一致情況,這樣BIM技術應用于精裝修就會很難保證輸入的信息的準確性,也會為后期的運營維護帶來很大困難,為準確發揮BIM技術應用的優勢盡量全專業在項目的全階段參與進來。


3 BIM技術應用于地鐵公共區精裝修中的設計流程

BIM技術自身還在發展階段,目前并未軌道交通領域廣泛應用,因此現在的地鐵車站還是傳統的設計出圖模式。以濟南3號線地鐵公共區精裝修BIM應用為例分析設計流程。其是在土建施工完畢后,在精裝修、設備專業、和管綜專業中應用BIM技術。

1)前期資料梳理。在BIM參與項目較晚的情況下首先將已有的資料信息輸入到BIM模型中。這個過程其實也是對已有設計方案的核查,BIM模型搭建的過程可以理解為虛擬建造過程,這期間暴露的問題可以在正式施工藍圖出圖前進行更正。

2)族庫建立。參數化設計是BIM設計的最大特點,車站的裝修風格不同涉及構件復雜多樣,而Revit軟件自帶族庫不能滿足應用需求,需要針對需求構建精裝修族庫。族文件被賦予相關設計參數及設計施工運維數據,并通過標準站的實踐摸索適合本項目的精裝族庫,推廣至全線應用。


圖4 BIM精裝修族庫樣例


   (3)BIM建模流程標準化。BIM應用于地鐵公共區精裝修工程的主要內容將分為天花、墻面、地面、導向和其他五部分。全線車站裝修方案各具特色,可分成標準站和重點站,選擇某一站建立標準站模板為其他站的BIM應用提供可參照的依據,模板按照統一原則命名并梳理標準化建模流程隨模板下發。可以大大提高BIM應用的建模效率。

   (4)精裝修BIM應用的協同設計,協同的基礎是高效地溝通、復用和共享數據。借助協同平臺ProjectWiseExplorer將精裝修模型與土建模型、管綜模型進行合模檢查優化設計。利用Navisworks軟件或者Revit的橄欖山插件等選擇需要檢測的模型類別,應用“碰撞檢查”命令,即可識別出重合重疊的構件,并出具碰撞報告,根據碰撞檢查結果針對性的進行優化設計,避免施工后再返工整改。

   (5)虛擬現實效果,在精裝修BIM模型中設計師可以利用三維模型在任意的視角上推敲設計,確定材料材質、飾面顏色、燈光布置等,從而做到對設計進行細致的分析,保證了設計的質量。不管在概念設計階段還是深化設計階段BIM技術都支持設計師生動而方便地表現這些細節。精裝修模型中雖然可以直觀的看到構件的形式、材質、接口處理等,但效果略顯呆板生硬。為了達到仿真的效果,可以借助lumionEnscapeforsketchupNavisworks等BIM技術軟件對三維空間進行渲染,達到照片級的真實感圖像或動畫。


圖5 BIM精裝修模型借助lumion渲染VR截圖


   (6)可視化交底。精裝修BIM模型包含裝修構件的各層信息,因此BIM模型可以直接用于指導施工,可以將精裝修模型進行輕量化處理,現場工人直接對照三維模型施工更加清楚精確,尤其對復雜構件可以進行剖切展示細節,也對施工工人的經驗要求有所降低。

   (6)模型審查。針對BIM模型,成立專門精裝實施小組,并明確其對應的職責,在建模過程中控制質量,在成果提交前完成內部審查工作。模型自審(模型構建深度,構建命名,幾何信息,非幾何信息錄入等);模型一審(模型對圖紙表達的準確性、專業性復審);模型二審(技術標準復核);模型三審(關鍵控制點復審)。

   (7)竣工模型交付,BIM裝修成果要滿足業主發布的相關標準對各階段要求的模型深度及信息等級,同時滿足上傳平臺的接口要求,通過各個階段的建模、維護、變更、信息錄入,逐步加深模型精度。


4結語

BIM應用于地鐵公共區裝修的潛力是巨大的,但現在的BIM應用技術還處于發展階段,尤其在軌道交通公共區裝修領域的應用更需要摸索。BIM應用于地鐵公共區裝修現在面臨的主要問題有兩個,一是裝修構件的種類復雜多樣、針對性強、可復用性差這就需要我們不斷完善精裝修族庫,而族庫的建立需要耗費大量的時間這樣反而降低了精裝修設計效率,需要在BIM應用的發展階段多總結積累更高效的設計方法,更大量的共享族庫。二是BIM設計的主流軟件是Revit,而其自帶的裝修功能比較少,為更好的完成精裝修模型的搭建需要結合不同的軟件,這樣勢必會降低效率,需要在Revit的基礎上研發創新更便捷的插件來提高效率。


圖6 BIM應用于精裝修設計流程


參考文獻

[1]吳連山. 建筑信息模型BIM在地鐵設計中的應用[J].中國公路,2014(21):150-152

[2]胡昕.BIM技術在房建工程施工中的研究及應用[J].建筑工程技術與設計,2018(8)

[3]杜永亮.BIM技術在室內裝修中的應用研究[J].城市建設理論研究(電子版),2016(15):1012-1012

第一作者簡介

提姍姍女,助理工程師,碩士,北京城建設計發展集團股份有限公司,主要從事建筑設計,建筑及精裝修專業BIM工程應用相關工作

單位地址:北京市西城區阜成門北大街5




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