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201810103

BIM带您领略一个别样的“阿房宫”

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引言      

通过BIM数据对阿房宫站项目所包含的构筑物、建筑设备、三维空间进行全方位、全生命周期的管理、监控和维护。BIM模型的搭建以站房建设为主,通过建立BIM模型,完成设计、碰撞检测、管线综合、施工模拟、漫游展示、图纸输出、工程数量统计及模型信息录入等内容。实现BIM技术在施工方、建设方、运营方中的推广,建立和完善站房BIM应用标准,为以后同类项目提供参考依据。     

项目概况      

阿房宫站为西成客运专线中距离西安站最近的车站,位于西咸开发区。站房建筑面积为5896.5m2;设进出站地道2座,宽度为12m,净高3.5m,建筑面积为1636.8m2;站台雨棚面积为16137.2m2;站场规模为3台7线,车站最高聚集人数为1000人。     

BIM实施目标      

设计阶段,BIM模型的搭建以站房建设为主,通过建立BIM模型,完成设计、碰撞检测、管线综合、施工模拟、漫游展示、图纸输出、工程数量统计及模型信息录入等内容。   

施工阶段,根据设计模型,由施工单位参与,继续完善模型进行站房BIM深化设计,输出能够指导施工的相关模型及数据,最终提交竣工模型。主要完成4D施工模拟、各专项深化设计、重要设备的安装模拟。 根据项目峻工模型对所有设施及设备进行数据统计并通过相关软件实现可视化管理,探索性开发“铁路站房BIM运营管理平台”。试验通过BIM数据来对项目所包含的构筑物、建筑设备、三维空间进行全方位、全生命周期的管理、监控和维护。     

BIM技术应用      

1   站前专业规划设计     

  通过Civil 3D建立地形地貌三维数据,并导入Revit平台;通过Revit构建站场设备族文件;通过链接方式将站场系统中其他站前、站后专业的BIM模型进行整合,实现站场系统的整体应用与展示。      

由于Revit平台在与地形的契合与应用方面存在天然缺陷,研究小组转而研究Civil 3D对站场线下工程的BIM应用。确定站场路基的实施路线为线路线下工程(含路基本体与地形)通过Civil 3D实现,线上实体模型通过Revit构建。    

2   BIM虚拟现实技术      

在传统二维模式下进行方案设计时无法很快校验和展示建筑的外观形态,对于内部空间的情况更是难以直观把握。三维效果实景展示是跨越传统二维的表现模式,通过虚拟现实软件将项目在逼真的实景环境中进行展示,设计方案的虚拟现实展示可以供业主快速决策。     

虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成,严格遵循工程项目设计的标准和要求,建立逼真的室内外三维场景,对项目多方案比选进行真实“再现”。      

为了更好解决大型场景渲染问题,Revit Architecture支持将模型导入如3ds Max、Lumion等三维软件中进行渲染。经过多次尝试,选用Lumion三维软件进行效果图渲染及漫游动画展示。     

通过对阿房宫站项目的后期效果对比可以发现,使用Lumion制作出的效果图及漫游动画比Revit Architecture更为出色,也并不输于3ds Max,且在操作上要更加简便,这对于效率的提高有很大帮助。因此,认为Lumion三维更适合与Revit Architecture对接来进行效果图渲染及漫游动画制作。     

3   建设项目虚拟施工    

  Navisworks Manage可以将空间协调与项目进度表相结合,提供4D施工模拟和分析功能。Navisworks Manage在4D环境中对施工进度和施工过程进行仿真,以可视化的方式交流和分析项目活动,解决施工排序问题,减少施工延误。使用TimeLiner工具可将3D模型链接到外部施工进度,以进行可视4D规划,即施工组织模拟。    

4    三维管线碰撞检测      

二维平面由于其表达的局限性很难完整清晰表达各专业管线的相对关系,故研究采用BIM技术在三维模型空间中解决上述问题。      

在项目模型碰撞检测工作中,利用BIM软件信息交互功能,将模型从Revit导入Naviswork软件中,因前期已严格按模型构件命名规则建立模型,故可利用该名称信息对模型构件进行类型与系统划分,并形成模型构件选择集列表,通过分别选择左、右列表框中的模型构件选择集依次进行碰撞检测,可得到碰撞点的位置详图及碰撞构件ID报表。      

在碰撞点处理方面,对于土建专业与机电专业间的碰撞,主要采用机电管线避让建筑、结构构件或修改管线敷设路径的调整方式;对于风、水、电专业间的碰撞,采用“小管避让大管,有压管避让无压管”的原则,以及设计规范、施工验收规范相结合的方式来调整管线。     

5   工程量统计及图纸生成      

施工图的深化工作是完成全部施工图的必要步骤,一般包括:在原有构件基础上进行构造做法的定制,并对图元所用材质进行调整,以满足施工图设计的标准;通过一定的二维修饰作为构造定制的补充,最终达到施工图表达的深度;通过面积明细表的制作,将模型中的信息进行提取,作为设计输出的条件;其他施工图设计工作。      

BIM在建筑设计过程中的重要意义在于:整合建筑整体的物理及功能特性以便于各相关专业间的配合。因此,通过Revit Architecture建模并不是一味追求完全通过模型来表达建筑的所有信息,而是在综合考虑出图效率、信息表达准确性等因素基础上决定某些建筑信息的表达方式。在Revit Architecture中可以将模型搭建的很详细,但在很多时候不需要建得太细,因为需要耗费太多时间来增加模型量,反而会产生一些不必要的麻烦。首先,影响建筑出图效率,增加设计院人力和时间投入;其次,过细的模型包含数据量较大,影响软件平台运行。在Revit Architecture中用二维图元表达这些详图的方法有两种:一是直接用注释工具栏中的详图工具,深化索引出的建筑局部详图,使之满足施工图出图标准;二是导入CAD详图文件,将CAD文件引入BIM模型信息中(要求为纯CAD图元)。      

工程数量是项目施工采购和项目概预算的基础,使用明细表视图可以统计项目中各类图元对象,生成各种样式的明细表。

 

 

 

来源:铁路技术创新

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