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基于BIM技术的暖通设计在地铁轨道交通领域落地实施探索
摘要:BIM设计过程分为资源、行为、交付三个基本维度,给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成,而是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。BIM对比现有的暖通设计软件以下几点不同:绘制手法不同;从传统点和点之间变成了点和面之间的关系,这样就可以更加完善地表达设计的意图。
表达方式的不同;现有的设计软件为二维普通制图,而BIM技术只需要在数据精确的基础上构建出三维模型、管道模型、设备模型,只要设计人员进行选择,就可以自动呈现出模型。
应用不同;旧的二维平面设计的方式一般都是通过绘制图块,然后利用图块对空调的构件设备以及其外部的轮廓线条来进行区分和表示。而对于三维模型来说,BIM技术就可以直接构建模型,不用再额外地去划分,在模型当中就可以直观地表示设备和各种管线以及连接的方式。
关键词:暖通设计 地铁车站 轨道交通 BIM技术
引言:
地铁车站工程是一项重大的系统工程,其涉及专业面广,投资额度大,建设周期长,参建单位众多,同时又是投入运营后的客流集散点,因此需要科学的规划、合理的施工组织以及健全的运营维护机制。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,通过参数模型整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为工程各建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。BIM技术的应用有望从根本上解决地铁车站规划、设计、建造及运营维护各阶段及应用系统之间的信息断层,实现车站全生命周期管理。
1 BIM技术在地铁暖通空调设计技术中应用的项目概况
地铁车站施工工地一般位于城市中心区,周边建筑物密集,人流量、车流量均比较大。车站施工工期较长,为了尽量减少施工对道路交通造成的影响,施工场地布置都比较紧湊。同时地铁工程作为重大的公益性工程,其社会影响大,受关注度高。因此如何做好施工组织,将地铁施工对环境的影响降到最低,是地铁参建各方共同关注的问题。
在传统的项目管理模式下,工程设计、施工、运维的各个阶段信息不能相互共享、各专业之间不能协同工作,给项目管理带来诸多的问题:如规划设计阶段设计者的意图不能直观的体现,设计施工、运维相互割裂,因“差错漏碰”等导致资源浪费严重。
1.1工作流程(实施流程)
BIM主体流程:重要节点及事项包括(建筑专业、结构专业、环控专业、MEP专业、碰撞检查、产地仿真、地质建模、建构筑物仿真、其他事项、三维一维联动、修改意见、设计方确认、审查方确认、业主审查确认)
草模建立-中心文件创造-第一次协同-模型优化-二次协同-模型送校-模型送审-成型模型确认-模型提交。
车站建筑解决方案-场地仿真-装修模拟(土建建模-土建+建筑装修-土建+建筑装修+机电装修)
2、BIM技术在地铁暖通空调设计技术中应用的项目实施
2.1 可视化精细建模
风道处理:地铁风道兼顾排热与屏蔽门安装(如广东、深圳南方地铁)的双重需求,且风道与风室接口需要考虑风量变截面,很容易影响设备区走道标高,采用BIM可视化设计后较好的解决了此问题。
重要节点:对地铁实施需要考虑覆土,部分设备专业对空间有要求,若均采用包络设计,将极大增加造价,采用BIM设计详细推敲空间,既满足设备限界要求,又不影响整体工程的层高,减少工程造价。
2.2 空间推敲
对地铁人流交互密集处重要空间进行结合管线布置的空间模拟,合理布置功能空间。
2.3多样化出图手段
蓝图:对通过详图、注释族开发、字体修改等前置工作,完成BIM二维图纸完全BIM出图,满足国家及地方规范,图纸美观清爽
彩图:通过对材质颜色的管理,获得不同的图纸风格,丰富建筑平面表达手段,提升综合效率
2.4车站建模
1)与车站建筑设计师合理分工共同,利用Revit中心文件共同完成土建工程设计,提高效率。
2)通过工作集的划分,可从整体项目中提取结构构件,方便进行受力分析。
3)全三维建模,实时进行专业间协同并检查碰撞,做到实时优化方案
2.5车站MEP解决方案
机电与土建协调
1)施工图深度的机电BIM模型用于管线、土建风阀与土建协调开洞。
2)检查设备、管线、安装检修空间是否满足要求。
机电与土建协调
1 基于精细化BIM模型,对管线与管线、结构构件碰撞进行检查,查找“错漏碰缺”,优化设计图纸质量。
2 对管线进行排布优化,编排管线施工顺序,优化施工过程,缩短施工工期。
3)加强内走道关键节点的三维可视化设计,便于施工单位施工。
3 应用心得
目前,我国建筑能耗占国家总能耗的47%,而暖通空调产生的能耗占建筑总能耗的50%。暖通空调对室内环境舒适度起决定作用,并直接影响着建筑能耗。
因此,如何优化暖通空调设计方案,在减少暖通空调产生的能耗的同时,为使用者提供更舒适的建筑环境成为设计人员关注的重点。
BIM技术能够准确精确地将各种不同类型的物体模拟建立出来,通过精准的模型呈现给设计人员,方便快速地将不同类别不同种类的设计参数数据集成转换,大大提高设计人员的工作效率,提升设计的水平和质量。所以,对于暖通空调设计来说,必须要加强对BIM技术的运用,不断提高BIM技术在暖通空调设计中的重要性和参与度,从而保障暖通空调设计达到法定标准。
实现轨道交通整体方案解决:通过该项目的实施落地,实现了轨道交通全专业的整体解决方案。多专业实现BIM施工图直出蓝图,同时,为业主和施工方提供更加准确、精细的设计服务。利用BIM建模技术梳理建筑与结构、结构与结构、机电与结构、机电与机电等专业之间的碰撞和不协调问题,并提前规避,避免后期二次开洞和返工的问题。
参考文献
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[5]李金龙,王欣南,刘东升.BIM技术在城市轨道交通工程设计中的研发与应用[J].低温建筑技术,2019(7):45-46.
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