上海品茶

您的当前位置:上海品茶 > 报告分类 > PDF报告下载

深圳市住建局:深圳市城市轨道交通工程BIM应用指南(第一版)(征求意见稿)(181页).pdf

编号:146960 PDF  DOCX  181页 13MB 下载积分:VIP专享
下载报告请您先登录!

深圳市住建局:深圳市城市轨道交通工程BIM应用指南(第一版)(征求意见稿)(181页).pdf

1、 2022 年 11深圳市城市轨道交通工程深圳市城市轨道交通工程BIM应用指南应用指南(第一版)(第一版)(征求意见稿)(征求意见稿)月 前前 言言 本指南主要内容包括:1.总则;2.基本规定;3.规划 BIM 应用;4.勘察 BIM 应用;5.设计 BIM 应用;6.施工 BIM 应用;7.运营 BIM 应用;8.轨道交通 BIM 平台要求根据深圳市人民政府办公厅印发的关于加快推进建筑信息模型(BIM)技术应用的实施意见(试行)的通知(深府办函2021103 号)的相关要求,深圳市住房和建设局组织有关单位编制了深圳市城市轨道交通工程 BIM 应用指南(第一版),以指导城市轨道交通工程全生命期

2、 BIM 技术应用。编制组以现行相关国家标准、地方标准为基础,经广泛的调查研究,积极采纳城市轨道交通工程建设、设计、施工、运营、咨询、科研、软件等相关单位的意见和建议,紧密结合深圳市城市轨道交通工程的特点,制定了本指南。随着城市轨道交通工程应用需求的变化以及 BIM 技术发展,将适时修订本指南版本。本指南由深圳市住房和建设局提出、业务归口及批准发布。主 编 单 位:参 编 单 位:主 要 起 草 人 员:主 要 审 查 人 员:业务归口单位主要指导人员:目目 录录 1 总 则.1 2 基本规定.2 2.1 一般规定.2 2.2 BIM 组织管理.2 2.3 BIM 模型创建.5 2.4 BIM

3、 应用规划.6 2.5 BIM 软件应用.9 3 规划 BIM 应用.10 3.1 一般规定.10 3.2 规划研究.10 规划符合性分析.10 服务人口分析.13 征地拆迁分析.15 投资估算分析.18 4 勘察 BIM 应用.22 4.1 一般规定.22 4.2 工程勘察.22 勘探管理.22 地质条件分析.26 场地分析.30 剖切出图.33 挖填方计算.33 5 设计 BIM 应用.38 5.1 一般规定.38 5.2 总体设计.38 规划方案表现.38 线站位综合比选.41 5.3 初步设计.44 协同设计.44 建筑设计方案比选.49 交通疏解和管线迁改模拟.52 景观效果分析.5

4、6 换乘方案模拟.59 车站净高优化.64 车站照明分析.67 室内通风模拟分析.71 5.4 施工图设计.75 建筑方案优化.75 客流与应急疏散模拟.78 管线综合与碰撞检查.81 预留预埋检查.85 工程量计算.88 装修效果仿真.91 6 施工 BIM 应用.95 6.1 一般规定.95 6.2 施工准备.95 土建深化设计.95 机电深化设计.99 装修深化设计.103 施工场地布置.107 关键、复杂节点工序模拟.111 大型设备现场运输模拟.115 6.2.7 装配式车站构件生产与拼装模拟.119 6.3 施工实施.123 征拆管理.123 区间隧道盾构施工管理.126 装配式机

5、房深化.129 形象进度管理.133 工程量统计与投资控制.138 三维扫描质量复核.142 机电设备验收管理.145 6.4 竣工交付.148 竣工移交.148 7 运营 BIM 应用.152 7.1 一般规定.152 7.2 运营应用.152 运维管理.152 应急指挥管理.156 安保区管理.160 商业管理.163 8 轨道交通 BIM 平台要求.168 8.1 一般规定.168 8.2 数据初始化.168 8.3 成果管理.168 8.4 成果应用.170 附录:流程图图例说明.171 引用标准和指引的目录.172 条文说明.173 1 1 总总 则则 1.0.1 为指导城市轨道交通

6、工程全生命期各阶段BIM技术应用,规范应用成果,实现各阶段信息的有效传递,制定本指南。1.0.2 本指南适用于深圳市城市轨道交通工程在规划、勘察、设计、施工、运营全生命期各阶段的BIM技术应用。1.0.3 深圳市城市轨道交通工程BIM技术应用,除应符合本指南外,尚应符合国家、行业、广东省、深圳市现行有关标准规范的规定。2 2 基本基本规定规定 2.1 一般规定一般规定 2.1.1 在城市轨道交通工程BIM应用前,宜编制BIM应用策划,包括组织管理、模型创建要求、应用规划、软件平台选用等,明确各参与方BIM应用职责,并根据BIM应用策划开展过程管理和成果控制。2.1.2 城市轨道交通工程BIM应

7、用参与方应采取合同、协议或约定等方式确定BIM应用过程中的协同管理方式、数据共享机制和交付成果要求。2.1.3 城市轨道交通工程BIM应用参与方宜通过统一的BIM协同管理平台开展BIM应用计划管控、协同作业、成果归档等管理。2.1.4 为保证城市轨道交通工程BIM模型数据在不同阶段、不同单位之间的有效数据传递,其BIM模型数据应符合深圳市现行标准建筑信息模型数据存储标准SJG 114中关于城市轨道交通工程部分的要求。2.1.5 城市轨道交通工程各参与方应保证交付的BIM模型及应用成果的准确性、完整性和有效性。2.2 BIM组织管理组织管理 2.2.1 在城市轨道交通工程BIM应用实施前,应明确

8、各参与单位的职责权限,包括建设单位、运营单位、BIM总体单位、勘察设计单位、施工单位、监理单位、设备供应商等,各参与单位职责宜符合表2-1的要求。表表 2-1 城市轨道交通工程参与单位职责城市轨道交通工程参与单位职责 序号 单位类型 主要职责 1 建设单位(1)负责建立项目全过程的 BIM 实施总体目标与计划,审批各参与单位的BIM 实施计划。(2)负责对项目全过程 BIM 实施进行质量监控,对 BIM 应用进行全过程监督与决策。(3)负责协调 BIM 应用过程中各参与单位的职责与关系,统筹组织各单位的考核评价。(4)根据应用实际需要,阶段性抽查 BIM 成果并反馈审查意见。3 序号 单位类型

9、 主要职责(5)组织建设单位各业务管理人员参加 BIM 技术培训与交流,提高 BIM 应用管理能力。(6)组织建设单位各业务管理人员利用 BIM 成果开展设计审查、接口协调、现场管理、质量监督等业务管理工作。2 运营单位(1)负责制定运营单位在运营阶段 BIM 技术应用的管理办法。(2)负责组织运营单位管理人员利用 BIM 成果开展运维管理、空间管理、客流管理等工作。(3)运用 BIM 模型及其成果参与项目前期建设过程的方案讨论、审查等工作,将运营需求前置,保证项目方案满足后期运营需求。(4)组织运营单位各业务管理人员参加 BIM 技术培训与交流,提高 BIM 应用管理能力。3 BIM 总体单

10、位(1)根据业主要求,负责项目的 BIM 技术应用策划并推进执行。(2)负责对项目全过程 BIM 应用进行质量管理,对各阶段 BIM 成果进行BIM 技术审查。(3)负责审查各参与方提交的 BIM 实施计划,对参与方进度计划的执行情况进行跟踪、统计、分析与考核,协调参与方及时修正 BIM 实施计划。(4)审查并督促各参与方提交 BIM 应用成果,负责对各阶段的 BIM 应用成果进行 BIM 技术审查。(5)根据建设单位需求,提交各参建方 BIM 应用工作考核评价,供建设单位作作为合同价款支付、考核评价等依据。(6)根据业主要求,组织开展各参与单位关于 BIM 理论体系、技术应用、标准指南和软件

11、使用等培训工作。(7)负责组织项目 BIM 应用其他的日常管理工作。4 勘察设计单位(1)接受建设单位或 BIM 总体单位就 BIM 相关工作的管理、指导、监督和检查。(2)根据 BIM 应用方案和进度要求,推进设计 BIM 工作,并完成相应 BIM成果。(3)对设计相关 BIM 成果进行专业技术审查,形成专业技术审查意见。(4)负责利用设计 BIM 成果,对设计图纸与设计方案开展自检工作,减少图纸错误,优化设计方案。(5)参与审查施工阶段深化模型并给出优化建议。(6)参与 BIM 竣工移交工作。(7)负责组织项目设计 BIM 应用其他的日常工作。5 施工单位(1)接受建设单位或 BIM 总体

12、单位就 BIM 相关工作的管理、指导、监督4 序号 单位类型 主要职责 和检查。(2)根据 BIM 应用方案和进度要求,推进施工 BIM 工作,并完成相应 BIM成果。(3)对施工相关 BIM 成果进行专业技术审查,形成专业技术审查意见。(4)负责建立施工范围内的施工 BIM 模型,并根据现场实际情况完成模型深化与维护。当工程项目发生变更,经建设单位、监理单位、设计单位等审核通过后,负责施工 BIM 模型的更新。(5)基于轨道交通 BIM 平台及时更新施工现场状态和进度,保障施工 BIM应用的准确性、有效性。(6)参与 BIM 竣工移交工作。(7)负责组织项目施工 BIM 应用其他的日常工作。

13、6 监理单位(1)运用 BIM 模型开展各方的监督管理工作,通过 BIM 模型及其成果审核并控制工作质量,保障项目有序执行。(2)督促项目各方按照 BIM 应用方案执行,并提交相应 BIM 应用成果。(3)协助建设单位或 BIM 总体单位对 BIM 模型和审查意见成果进行汇总归档。(4)协助建设单位或 BIM 总体单位落实对参建单位 BIM 工作的考核和评价。7 设备供应商(1)根据相关 BIM 标准要求,负责创建设备 BIM 模型。(2)负责将设备设计、生产、安装、测试、验收及移交过程中的工作计划、相关资料、图纸、模型录入轨道交通 BIM 平台。(3)向现场施工单位提供专业设备的安装方案。对

14、于大型专业设备,与施工单位制定现场安装方案并实施。(4)配合设备安装及装修工程 BIM 技术的数字化移交工作,设备 BIM 模型与相关资料应满足运维管理工作需求。(5)负责组织项目设备 BIM 应用其他的日常工作。2.2.2 城市轨道交通工程各参与方按照BIM应用策划开展BIM模型创建、应用和管理工作,并按要求向建设单位交付相关模型和成果。2.2.3 城市轨道交通工程各参与方应配置具有一定BIM技术能力的BIM应用团队,宜包括BIM应用工程师、BIM应用支撑人员等角色,其职责宜符合表2-2的要求。5 表表 2-2 城市轨道交通工程城市轨道交通工程 BIM 应用团队各角色职责应用团队各角色职责

15、序号 类型 说明 职责 备注 1 BIM应 用工 程师 按照“谁实施、谁 BIM”的 原则,宜由相应专业的技术人员具体实施 BIM应用任务。(1)根据项目进度和应用需求,创建所需的 BIM模型。(2)维护 BIM 模型,并根据审核意见,及时修改并解决 BIM 模型相关问题。(3)完成不同阶段和专业 BIM 应用实施,保证BIM 模型及其应用成果的质量。(4)参加与 BIM 相关的会议及培训,保障 BIM应用的合规性和符合性。宜具有相关BIM 证书 2 BIM应 用支 撑人员 为保障 BIM 应用实施,可配备BIM 平台开发、BIM 技术攻关等支撑人员。(1)根据项目应用需求,开发相应 BIM

16、平台或插件工具,亦可采用建设单位统一规定的 BIM 平台。(2)落实项目 BIM 应用所需的软硬件、网络等资源。(3)研究 BIM 应用过程中的关键技术,形成解决方案。(4)开展支撑 BIM 应用的其他工作。2.3 BIM模型创建模型创建 2.3.1 城市轨道交通工程BIM模型创建宜采用统一的坐标系、基点和度量单位。其中,平面系统应采用2000国家大地坐标系。2.3.2 城市轨道交通工程各阶段BIM模型的创建应符合深圳市现行标准的规定,其中,在建工程的BIM模型应符合 城市轨道交通工程信息模型表达及交付标准 SJG 101的有关规定,既有运营工程的BIM模型应符合深圳市既有重要建筑建模交付技术

17、指引-轨道交通分册的有关规定。2.3.3 根据BIM应用内容和数据需求,宜在城市轨道交通工程BIM模型的基础上添加BIM应用所需的信息。在满足BIM应用需求的前提下,BIM模型的创建宜采用较低的模型精细度。2.3.4 城市轨道交通工程BIM应用影响范围内的周边建构筑物、地下管线、地质地貌等模型的创建,应符合以下规定:1 周边建构筑物、地下管线、地质地貌等模型宜按照工程部位(如车站、区间)的划分进行创建,并应符合深圳市现行有关 BIM 标准的要求;2 周边建构筑物、地下管线、地质地貌等模型精细度在满足城市轨道交通工程 BIM 应用需求的前提下,可采用较低的模型精细度;6 3 城市轨道交通工程 B

18、IM 应用所涉及的周边模型数据宜优先采用深圳市现有的模型数据(若有),可根据相关流程和要求进行申请。2.4 BIM应用规划应用规划 2.4.1 城市轨道交通工程各参与方应根据项目规划、合同协议等要求,明确项目实施的BIM应用模式及其相应的BIM应用。2.4.2 根据项目应用需求,可选择城市轨道交通工程单阶段或多阶段的BIM应用模式,可通过合同或协议等方式具体约定。根据使用阶段不同,将BIM应用模式分为以下几种:1 单阶段应用模式。根据参建方类型,可选择规划、勘察、设计、施工或运营某个阶段开展 BIM 技术应用;2 多阶段应用模式。根据项目类型,选择规划、勘察、设计、施工或运营两个或两个以上阶段

19、开展 BIM 技术应用,如设计与施工、设计与运营等,并应考虑阶段之间的数据传递、成果交付;3 全生命期应用模式。从项目规划开始,同时在勘察、设计、施工、运营等阶段开展BIM 技术应用,并考虑各阶段之间的数据传递、成果交付,拉通全生命期链条。2.4.3 城市轨道交通工程各参与方在BIM应用中的工作职责应符合表2-3的要求。表表 2-3 城市轨道交通工程城市轨道交通工程 BIM 应用工作职责应用工作职责 序号 阶段 应用项目 建设单位 运营单位 BIM 总体 单位 勘察设计 单位 施工单位 设备供应商 1 规划 研究 规划符合性分析 审查 BIM 技术审查 负责 2 服务人口分析 审查 BIM 技

20、术审查 负责 3 征地拆迁分析 审查 BIM 技术审查 负责 4 投资估算分析 审查 BIM 技术审查 负责 5 工程 勘察 勘探管理 审查 BIM 技术审查 负责 6 地质条件分析 审查 BIM 技术审查 负责 7 场地分析 审查 BIM 技术审查 负责 8 剖切出图 审查 BIM 技术审查 负责 7 序号 阶段 应用项目 建设单位 运营单位 BIM 总体 单位 勘察设计 单位 施工单位 设备供应商 9 挖填方计算 审查 BIM 技术审查 负责 10 总体 设计 规划方案表现 审查 参与 BIM 技术审查 负责 11 线站位综合比选 审查 参与 BIM 技术审查 负责 12 初步 设计 协同

21、设计 审查 BIM 技术审查 负责 13 建筑设计方案比选 审查 参与 BIM 技术审查 负责 14 交通疏解和管线迁改模拟 审查 BIM 技术审查 负责 15 景观效果分析 审查 参与 BIM 技术审查 负责 16 换乘方案模拟 审查 参与 BIM 技术审查 负责 17 车站净高优化 审查 参与 BIM 技术审查 负责 18 车站照明分析 审查 参与 BIM 技术审查 负责 19 室内通风模拟分析 审查 参与 BIM 技术审查 负责 20 施工图 设计 建筑方案优化 审查 参与 BIM 技术审查 负责 21 客流与应急疏散模拟 审查 参与 BIM 技术审查 负责 22 管线综合与碰撞检查 审

22、查 BIM 技术审查 负责 23 预留预埋检查 审查 BIM 技术审查 负责 24 工程量计算 审查 BIM 技术审查 负责 25 装修效果仿真 审查 参与 BIM 技术审查 负责 26 施工 准备 土建深化设计 审查 BIM 技术审查 协助 负责 27 机电深化设计 审查 BIM 技术审查 协助 负责 28 装修深化设计 审查 BIM 技术审查 协助 负责 29 施工场地布置 审查 BIM 技术审查 负责 8 序号 阶段 应用项目 建设单位 运营单位 BIM 总体 单位 勘察设计 单位 施工单位 设备供应商 30 关键、复杂节点工序模拟 审查 BIM 技术审查 负责 31 大型设备现场运输模

23、拟 审查 BIM 技术审查 负责 负责 32 装配式车站构件生产与拼装模拟 审查 BIM 技术审查 负责 负责 33 施工 实施 征拆管理 审查 BIM 技术审查 负责 34 区间隧道盾构施工管理 审查 BIM 技术审查 负责 协助 35 装配式机房深化设计 审查 参与 BIM 技术审查 负责 负责 36 形象进度管理 审查 参与 BIM 技术审查 负责 37 工程量统计与投资控制 审查 参与 BIM 技术审查 负责 38 三维扫描质量复核 审查 参与 BIM 技术审查 负责 39 机电设备验收管理 审查 参与 BIM 技术审查 负责 协助 40 竣工 交付 竣工移交 审查 审查 BIM 技术

24、审查 协助 负责 协助 41 运营 管理 运维管理 负责 协助 协助 42 应急指挥管理 负责 协助 43 安保区管理 负责 协助 44 商业管理 负责 协助 2.4.4 城市轨道交通工程各参与方可在本指南规定的BIM应用基础上扩展新增其他BIM应用,并按照应用场景、应用要点、应用流程、应用价值等方面规定新增的BIM应用要求。2.4.5 部分BIM应用不仅可以在单一阶段实施,也可以在其他阶段实施,即具有持续性、连贯性等特点。由于BIM应用流程基本相同,结合该BIM应用在不同阶段的深度、范围等要求,选取某一阶段阐述该BIM应用,其他阶段不作赘述,可参照执行。例如,考虑施工图阶段的模型精细度较高,

25、在施工图阶段规定工程量计算BIM应用的要求,总体设计阶段、初步设计阶段可参照执行。9 2.5 BIM软件软件应用应用 2.5.1 城市轨道交通工程涉及的工程类型多、规模大、难度高,应充分考虑软件的安全性、专业性、易用性、经济性等要求,选择满足项目BIM应用要求的软件。2.5.2 城市轨道交通工程全生命期各阶段涉及不同BIM应用,BIM建模软件能够完成初步的计算分析应用,专项应用可能需要采用专业软件。部分BIM建模软件已具备与专业软件之间的数据接口,或采用插件的方式实现数据共享与转换,有利于以BIM模型为基础的专业应用与分析。城市轨道交通工程相关参与方宜根据软件之间BIM模型数据交互能力(如IF

26、C数据交互),选取合适的建模软件、专业软件。10 3 规划规划 BIM 应用应用 3.1 一般规定一般规定 3.1.1 在城市轨道交通工程规划研究阶段,可应用BIM技术对项目总体方案、运营功能、工程规模、工程投资等辅助规划分析和模拟,验证城市轨道交通规划方案的合理性、适用性和经济性,为城市轨道交通项目建设决策提供依据。3.1.2 在规划研究阶段,可运用GIS、BIM、云计算等技术辅助城市轨道交通线网规划、近期线网建设规划分析,开展规划符合性、服务人口、征地拆迁、投资估算等应用,比选最优方案,开展区域化的规划控制管理。3.1.3 规划研究阶段BIM交付成果应满足相应应用场景要求,基于BIM、GI

27、S等技术产生的成果文件应满足各类型文件的编制要求。3.2 规划规划研究研究 规划符合性规划符合性分析分析 1、应用场景、应用场景 为发挥城市轨道交通线路价值,最大程度地满足区域发展、人口服务等要求,避免重复建设,同时也为后期发展提供灵活空间,可应用 GIS、BIM 等技术针对线路规划控制因素进行模拟分析,分析对城市轨道交通线路规划的制约程度,辅助轨道交通线路规划。根据规划线路周边环境数据,应用 GIS、BIM 技术进行协调性检查及环境影响分析,验证城市轨道交通线路规划方案的可行性、符合性。2、应用要点、应用要点 城市轨道交通线路规划必须与城市综合交通体系规划、城市公共交通专项规划相协调,与城市

28、的经济发展、环境保护和人民生活水平相协调。在规划符合性分析应用中,宜分析城市轨道交通线路方案与城市总体规划的符合性,实现城市轨道交通线路建设与城市发展的协同。运用 GIS、BIM 等技术,模拟分析线网与周边环境、交通、工程项目等关系,从经济、社会等方面分析线路规划方案的有效性,重点论证项目建设的必要性和可行性。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 11 线网项目周边环境模型数据,尤其是与所规划线路方案关系密切的要素,如线路沿线的重大管线、高压线及铁塔、铁路、轨道、高速公路、基本农田、生态保护区、水源保护地、林地、水系等重要边界条件或影响因素;规划线路需求资料,如城市规划资料、

29、沿线区域规划资料。(2)软件功能要求)软件功能要求 规划符合性分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Unreal Engine、超图等应用软件):1)模型数据集成;2)空间三维数据分析;3)环境协调性检查,分析控制因素;4)模拟分析过程,输出视频文件。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)以城市级三维环境模型为数据底座,创建轨道交通线网的简模,可通过项目要求的BIM+GIS 平台集成城市轨道交通线路项目数据和项目周边环境数据;2)运用 GIS、BIM 等技术,三维呈现线路模型与沿线城市地上地下的现状关系

30、,模拟分析地形地貌、既有重大工程项目、环境生态保护、人口分布等控制因素对轨道交通线路规划的影响;3)依据相关控制因素,比选城市轨道交通项目不同规划方案,评估线路走向、项目选址的科学性、合理性,形成规划符合性分析报告及相应的 GIS/BIM 成果文件,确定最优方案。规划符合性分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始收集资料,数据准备规划符合性分析报告建立城市轨道交通线路简模结束相关模拟视频比选不同城市轨道交通线路规划方案规划线网需求资料线网周边环境模型数据运用GIS/BIM分析线路规划符合性,辅助方案决策在GIS地图上集成城市轨道交通线路模型影响因素分析地形地貌既有建筑项目环境生态人口分布 城市

31、轨道交通线路规划方案用地规划 图图 3-1 规划符合性规划符合性分析分析 BIM 应用流程应用流程 12(4)应用成果要求)应用成果要求 1)规划符合性分析报告,包括城市轨道交通线路项目各类影响因素的分析说明,为规划方案决策提供依据;2)城市轨道交通线路规划方案,通过 GIS、BIM 等技术分析形成的规划方案;3)相关分析过程中形成的模拟视频成果。4、应用价值、应用价值 传统的城市轨道交通线路规划方案的符合性分析主要通过资料收集,包括客流量调查、现场踏勘等,采用二维方式进行社会效益、经济效益等方面分析,存在工作量大、表达不直观、资料不一致等问题。采用 GIS、BIM 等技术开展规划分析,可融合

32、城市轨道交通线路项目所涉及的周边数据,采用三维可视化的方式呈现规划方案,辅助规划方案影响因素的分析与判断,优化城市轨道交通线路方案。同时,运用 GIS、BIM 技术开展的线路规划方案,有利于积累城市轨道交通工程的数字资产,便于后续新建线路的分析与模拟。5、应用案例、应用案例 深大城际位于深圳市北部,呈东西走向,线路起自深圳市宝安机场,途径深圳市宝安、龙华、龙岗和坪山四区,终至惠州市大亚湾。其中深圳段全长 61.8km,设站 11 座、1 座车辆基地,包括 T4 机场站、五和站、白泥坑站、大运站等四个大型综合枢纽。图图 3-2 深大城际铁路工程线路概况深大城际铁路工程线路概况 在深大城际线路项目

33、中,创建线路三维简模,采用 BIM+GIS 一体化平台,导入并集成项目周边环境的三维模型数据,将规划控制线、选址范围内的水源保护区、森林公园、生态红线等进行总集成。运用 BIM+GIS 的三维展示优势,综合分析不同线路方案与项目所涉及的城市区域、周边环境、既有重要工程项目等因素之间的干涉关系、影响程度等,输出模拟分析视频,并形成规划分析报告。图 3-3 展示了深大城际线下穿水荷立交的不同方案情况。在 GIS+BIM 的13 数据底座上,三维展示了规划线路方案与既有重要立交之间的关系,将不同的规划条件边界导入到 BIM+GIS 平台,将各类规划控制要素与规划方案进行综合比对,提升了沟通效率,提高

34、了线路规划方案质量。图图 3-3 深大城际深大城际规划规划符合性分析符合性分析 服务人口分析服务人口分析 1、应用场景、应用场景 在城市轨道交通线路规划、站位选址等过程中,应充分考虑线路沿线、车站周边人口密度、客流量,以及未来人口发展趋势。在 GIS 地图上集成城市轨道交通线路与站点 BIM 模型信息,结合线路周边一定范围内的建筑物的人口信息与分布,评估轨道交通辐射区域,并用于客流量和服务人口的预测分析。2、应用要点、应用要点 在个人信息脱敏的情况下,接入城市人口数据库、城市社会事业数据库及移动人口数据库等数据库,采集规划线路沿线的人口信息,模拟预测不同线路和站位规划下,对客流量和服务人口的影

35、响,评价站点的服务压力等级。在预测分析中,应适当超前预测后期人口增长的可能性,保障规划线路和站点能够满足沿线人口服务能力。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)沿线城市人口信息;2)线路 BIM 模型,BIM 模型应包含出入口及各类服务人口的设施设备。(2)软件功能要求)软件功能要求 14 服务人口分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Legion、Massmotion、Pathfinder 等客流模拟分析软件):1)模型数据集成;2)客流量模拟分析;3)人口预测分析。(3)应)应用

36、流程要求用流程要求 1)在 GIS 地图上集成城市轨道交通线路模型,并布局各站点及其出入口位置;2)将规划线路沿线的城市人口信息导入模拟分析软件,创建人口服务分析模型。结合线路 BIM 模型数据,模拟预测不同线路方案下,对沿线人口服务影响程度,评估线路服务人口水平;3)通过线路规划方案、站点布局调整等,根据人口服务水平优化线路规划方案,并生成服务人口分析报告。服务人口分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始收集资料,数据准备优化的城市轨道交通线路模型结束人口服务模拟视频比选不同规划线路方案的人口服务水平城市人口发展报告线路BIM模型根据人口服务分析结果调整线路规划站点布局在GIS地图上集成城市

37、轨道交通线路模型服务人口分析报告沿线城市人口信息接入城市人口分析信息库,创建人口服务分析模型结合线路模型,预测分析客流和服务人口 图图 3-4 服务人口分析服务人口分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)优化后的城市轨道交通线路模型方案;2)服务人口分析报告,分析城市轨道交通线路规划后对沿线人口发展影响;3)人口服务模拟视频,在城市轨道交通线路服务人口分析过程形成的分析模拟视频。4、应用价值、应用价值 运用 BIM、GIS 技术集成城市轨道交通线路模型及周边环境,通过接入城市人口分布数据库获取人口现状信息,可形象直观模拟规划线路对周边人口影响,为规划线路方案的决策1

38、5 提供依据。进一步,基于线路 BIM 模型结合城市总体规划和人口发展趋势,优化线路走向、站点布局,满足一定时期城市发展需求,提高规划线路的适应性、合理性。5、应用案例、应用案例 黄木岗枢纽位于深圳市福田区华富路、泥岗西路和笋岗西路交叉口,是既有 7 号线、14号线和规划 24 号线三线换乘枢纽,占地面积约 13.5 万 m2,建筑面积约 18.27 万 m2。黄木岗交通枢纽是集道路交通、地铁、公交、慢行、地下商业于一体的新时代大型综合交通枢纽,毗邻华强北商业中心、笋岗八卦岭消费中心,是深圳市重要的轨道交通换乘枢纽及道路交通点。通过 Revit 系列软件建立前期 BIM 模型,收集深圳市城市人

39、口密度和人口流动数据,接入深圳市城市人口分析信息库,获取人口性别、年龄、职业等信息,采用 VR、Lumion等软件开展客流仿真模拟,分析并预测站点的客流量和服务人口。通过数据整合与转化,建立各类人口主题库,生成服务人口分析报告,为黄木岗枢纽可行性研究提供重要的依据。(a)黄木岗枢纽周边人口布局分析 (b)黄木岗枢纽方案模型 (c)黄木岗枢纽人口服务分析 图图 3-5 黄木岗枢纽服务人口分析应用黄木岗枢纽服务人口分析应用 征地拆迁分析征地拆迁分析 1、应用场景、应用场景 16 在三维数字地形的基础上,建立城市轨道交通线路和站点模型,附加线路和站点周边现状建筑物模型,并赋予用地权属、建构筑物运维等

40、信息,模拟分析轨道交通模型与周边建构筑物的空间冲突关系,可视化、形象化地模拟分析征拆迁场地范围、涉及建筑等,为城市轨道交通线路和站点建设的征地拆迁工作提供依据。2、应用要点、应用要点 在征地拆迁分析中,集成规划地铁沿线的城市用地规划、建(构)筑物等情况,采集建筑面积、周边人口分布等征拆指标信息,分析拆迁的建(构)筑物的数量、面积、产权单位和拆迁成本等,为后期的征地拆迁管理提供依据。在征地拆迁作业过程中,通过轨道交通BIM 平台及时管理征地拆迁进度动态,尤其是对重点征拆对象开展实时管控,保证征地拆迁作业的有效开展。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)工程模型,能够体现城市

41、轨道交通线路走向、站点布局的体量模型;2)三维实景模型;3)征迁信息,如用地、建筑物、红线边界等信息。(2)软件功能要求)软件功能要求 征地拆迁分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Unreal Engine、超图等应用软件):1)模型数据集成;2)空间三维数据分析;3)征拆指标分析;4)征迁进度动态管理。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据三维实景模型、工程模型、红线边界创建征地拆迁模型,并结合用地性质、用地权限、用地面积、建筑物性质等信息完善模型;2)基于 BIM+GIS 技术整合模型数据,对城

42、市轨道交通线路周边拟建工程占用土地及附属建筑等进行全方位模拟,校核红线与用地之间的关系、构造物与建筑之间的关系、红线与建筑物之间的关系、用地及拆迁数统计,进行征地拆迁方案规划,并生成征地拆迁分析报告。17 征地拆迁分析流程参考资料业务流程数据的输入或输出开始征地拆迁模型创建三维实景模型 工程模型征拆信息输入用地、建筑物等信息红线与用地关系构筑物与建筑关系用地、拆迁数统计红线与建筑关系征地拆迁分析审核确定征地拆迁方案结束征地拆迁分析报告可视化模拟文件用地性质、权限、面积等建筑物结构类型、占地面积、层数等征地拆迁方案优化数据准备征地拆迁校核是否 图图 3-6 征地拆迁分析征地拆迁分析 BIM 应用

43、流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)征地拆迁分析报告,应说明征地拆迁方案前后变化;2)可视化模拟文件,在征地拆迁过程中运用 BIM、GIS 技术形成的相关模拟文件。4、应用价值、应用价值 传统征地拆迁分析以平面形式为主,存在建筑物特性及拆迁体量不直观等问题。通过基于 GIS、BIM 等技术的征地拆迁分析,注重项目新建构造物与现状建筑物空间关系的高度还原,开展更为直观、量化的征地拆迁分析,可视化模拟反映方案征拆情况,便于方案决策,提高征拆方案决策的合理性。5、应用案例、应用案例 石岩中心站位于宝石东路与石岩大道交叉口设置,与在建 13 号线、规划深莞增铁路换乘,为三线换乘车站;深大

44、线与 13 号线通道换乘;与规划深莞增铁路 T 字换乘。深大城际新建石岩中心站涉及拆迁量大,为满足建设条件,需要对周边建筑房屋进行拆迁。深铁设计将 BIM 模型、倾斜摄影模型、交通疏解方案等要素在 GIS 地图上进行整合,采集周边建构筑物的年代、权属、高度、面积和基础形式等属性,掌握拆迁范围。通过 BIM模型直观反映车站建筑与周边建筑的关系,包括出入口设置,提升征拆方案的准确性。通过分析新建车站周边的建构筑物关系,对不同阶段的拆迁范围及需要拆迁的建筑物进行可视化模拟,直观反映新建石岩中心站的站位关系及涉及建筑拆迁的必要性。基于 BIM技术形象展示各个阶段的拆迁范围和需要拆迁的建筑类型,方便在可

45、研阶段结合拆迁情况对车站的站址、出入口布置、车站规模等进行更加直观生动的综合研判。经过基于 BIM 的征18 拆迁方案模拟,优化了石岩中心站征拆迁方案,减少了因工程带来的房屋拆迁 6315 m2,优化工期约 3 个月。图图 3-7 石岩中心站征地拆迁分析石岩中心站征地拆迁分析 BIM 应用应用 投资估算分析投资估算分析 1、应用场景应用场景 BIM 模型不仅可准确表达工程项目各专业工程量,还承载了全过程信息,采用 BIM 技术可辅助投资估算。运用 BIM 模型生成指标信息库,建立并完善城市轨道交通项目数据库,基于信息全面的数据库,可为城市轨道交通项目的投资成本提供更为准确的估算。同时,基于 B

46、IM 的投资估算分析,可为项目后期的前期工程实施、施工方案选取、设备材料采购等提供依据,控制投资。2、应用要点、应用要点 采用 BIM 技术辅助线路投资研究,开展经济评价。投资估算应充分考虑城市轨道交通项目在征地拆迁补偿、交通疏解、管线改移、绿化迁移等前期费用,以及下穿房屋、铁路、道路、桥梁、湖泊、河流、水库、地铁、管线等建(构)筑物施工安全措施费和加固措施费等。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)地形、地貌、周边建筑,以及方案关键控制因素等信息;2)工程造价相关的计费标准及造价指标,便于进行投资估算及造价分析;3)城市轨道交通线路模型。(2)软件功能要求)软件功能要求

47、 投资估算分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及广联达、鲁班、斯维尔等算量软件):19 1)模型数据集成;2)空间三维数据分析;3)工程量统计;4)投资估算分析报告生成。(3)应用流程要)应用流程要求求 1)结合城市轨道交通线路沿线周边环境、工程项目等信息,创建投资估算 BIM 模型;2)采集城市轨道交通工程造价相关的计费标准及造价指标,生成指标信息库,与 BIM模型进行绑定,生成不同方案投资数据;3)组织投资估算方案审查,若审核通过导出投资估算分析报告,若审核不通过则重新修改调整,保障城市轨道交通工程项目

48、的经济合理性、方案可行性、工期有效性。投资估算分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始建立完善的企业数据库,形成指标信息库地形地貌、周边建筑、方案关键控制因素等工程造价计费标准及指标城市轨道交通线路模型建立投资估算BIM模型投资估算方案审核确定投资估算方案结束投资估算分析报告基于BIM的投资估算分析数据准备是否将BIM模型与造价指标绑定 图图 3-8 投资估算分析投资估算分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 投资估算分析报告,宜包括城市轨道交通项目不同方案下的投资分析数据,增强投资管控可信度与合理性。4、应用价值、应用价值 城市轨道交通工程涉及范围广、界面多,传统的投

49、资估算需要投入大量的人力物力进行统计分析,统计结果不直观、不形象,且发生变更时,不能及时快速响应,容易导致投资管控不准确等问题。通过 BIM 模型结合周围现状实景,可视化分析城市轨道交通项目涉及范围,运用 BIM 模型承载的空间位置、尺寸等信息,有利于投资造价的准确计算。同时,在规划阶段的投资估算分析,可为后期方案比选、建安成本计算等方面提供依据,达到成本控制、节约投资的目的。20 5、应用案例、应用案例 六约北站位于红棉路与深峰路交叉口,沿红棉路东西方向布置,为标准地下双层岛式车站。红棉路为东西向主干道,规划路宽 50m,现状车道宽 35m,双向 8 车道,车流量较大;深峰路为南北向次干道,

50、规划路宽 40m,现状车道宽 21.3m,为双向 6 车道。现状地块标高为 69.9573.49m,两条路均已实现规划。结合项目相关设计依据,采用 Revit 软件建立工程造价 BIM 模型,根据算量编码规则,赋予 BIM 模型相关设施设备编码,并运用算量造价软件将造价指标信息与 BIM 模型进行绑定,套用现有的概算计价标准投资估算及造价分析,关联 BIM 模型和投资估算生成六约北站的投资估算分析报告,为后期的设计方案、施工实施提供重要的依据,有效控制了六约北站的投资成本。图图 3-9 六约北站投资估算分析应用六约北站投资估算分析应用 21 扫码可观看本章规划 BIM 应用视频 22 4 勘察

51、勘察 BIM 应用应用 4.1 一般规定一般规定 4.1.1 城市轨道交通项目范围广,涉及地质复杂,宜采用BIM技术开展勘察应用。基于BIM技术将前期的勘察、岩土工程设计、后期施工以及业主运营管理贯通,实现项目全生命期各参与方在同一地质BIM模型的数据共享,为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据。4.1.2 基于地质BIM模型直观展示工程建设场地地层岩性、岩土体形态特征、地质构造、水文地质等条件。4.1.3 可基于地质BIM模型进行设计方案对比分析,合理选择相关岩土工程参数和数值分析模型,提高城市轨道交通项目岩土工程设计分析的可靠性。4.2 工程勘察工程勘察 勘探管理勘探管理 1、应用场景、

52、应用场景 适用于城市轨道交通工程初勘、详勘阶段及施工和运营期间的勘察工作。通过 BIM+GIS技术结合,精准定位钻探孔位,辅助地质分析,统计勘探进度,为实施勘探管理及钻孔数据管理提供技术支持。2、应用要点、应用要点 运用 BIM+GIS 技术开展勘探管理,可在地面场地、地下管线、地下构筑物等基础上开展工作,保证施工安全与地下管线及构筑物在钻探施工期间的安全运行。基于 BIM 的勘探管理宜包括勘察外业、土工试验、内业数据处理、勘察报告、岩土 BIM 等方面,为相关政府监管部门、审查单位、业主单位在勘察领域的决策管理提供技术支撑。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)既有区域

53、地质资料、既有勘察资料、前期勘察阶段的地质模型;2)工程范围内三维实景模型;3)地下管线、构筑物及勘察对象 BIM 模型。(2)软件功能要求)软件功能要求 23 勘探管理 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 OpenRailDesigner、理正工程地质勘察软件、秉睦地质三维建模与分析系统等地质建模软件,或相关 BIM 平台):1)整合地质模型和其他专业提供的三维实景模型及地下构建筑物、勘察对象模型等;2)实现地勘成果的查阅与分析,可实现模型成果的二维、三维查看与浏览;3)可单独建立钻孔模型,并分层显示;4)可基于钻孔等基本数据快速创建初步的地勘模型成果;5)基于模型剖切生成剖面,且剖面可

54、在移动端展示与调整,辅助现场编录;6)碰撞检查与分析。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)应根据深圳地区标准地层或项目工程地质、水文地质特征建立标准地层表,辅助钻孔实时编录;2)收集周边既有地质资料,依据初步模型掌握建设场地地质概况,并指导勘探计划的制定;3)对地面场地三维实景 BIM 模型及地下管线、构筑物、勘察对象 BIM 模型进行综合分析,在综合分析的基础上优化勘察方案,调整钻探布置,定位钻探点位,保证施工安全和市政管线在施工期间的安全运行;4)应建立钻孔 BIM 模型,同时运用钻探设计方案与现状地下模型进行碰撞检查,在整合模型的基础上设计优化钻探方案,设置地下管线保护措施;5)勘探管

55、理可分为外业数据采集系统、内业生产系统:勘探外业数据采集移动端可发挥智能移动设备的功能特性,提供外业编录、现场拍照、定位、视频实时传输等功能,取代纸质记录,将钻孔分层数据以及岩层照片影像等及时上传,为后续内业工作提供数据基础;自动获取时间位置,杜绝资料造假;数据实时上传,有效监管,实现外业行为的全过程信息化作业与监督管理;勘探内业生产可结合 GIS 地图,进行数据汇总和分析。通过物联感知与移动端系统互联互通,数据共享,可实现多种数据导入,输出相关数据用于地质模型创建。6)根据地质 BIM+GIS 技术精确定位钻孔点位,实时展现钻孔分布情况及钻探进度,实时动态优化勘探方案及调整进度。24 勘探管

56、理参考资料业务流程数据的输入或输出开始结合场地周围建构筑物,设计勘探方案既有地下结构图纸/模型初步设计方案勘探内业数据处理结束勘探外业数据采集数据准备是否勘探方案实施模型标准、指导文件碰撞检查并审核勘探方案优化勘探方案钻孔数据和岩层影像上传系统生成地质模型基于地质模型开展项目沿线地质分析实时动态开展勘探管理钻孔数据和岩层影像地质模型勘察报表 图图 4-1 勘探勘探管理管理 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)钻孔数据和岩层影像成果;2)基于钻孔数据生成的三维地质模型;3)基于地质模型形成的勘察报表等资料。4、应用价值、应用价值 传统勘探管理大量依靠人力进行现场作业,钻

57、探孔位的分布调整、勘探进度等信息无法及时、直观地反馈至技术管理人员,现场管理和勘查技术人员时常脱节,导致勘探管理存在错漏。采用 BIM 技术进行钻探方案设计,对地下管线与构筑物进行综合分析,辅助管线改迁方案、管道临时改迁措施、保护措施进行模拟和优化,精确定位钻探点位,保证施工安全和市政管线系统在施工期间的安全运行。利用钻探设计方案与现状地下模型进行碰撞检查,在整合模型的基础上设计优化钻探方案,设置管线保护措施。基于 BIM 技术开展勘探管理,可实现地质模型的三维可视化管理,辅助项目参与人员全面了解工程周围地质情况,减少外业重复劳动,提高勘察效率。5、应用案例应用案例 深圳至深汕合作区铁路位于广

58、东省南部,起于深圳枢纽西丽站,经深圳市南山、龙华、罗湖、龙岗、坪山等区,惠州市至深汕合作区赤石镇,引入广汕铁路赤石站,再利用广汕铁路至汕尾,沿线设西丽(不含)、清水河、坪山、惠州南、惠东、深汕等站。深汕铁路全线采用铁四院自研智能勘探 AI 管理平台进行勘探管理,现场钻机均配备智能勘探机器人进行现场管理。智能勘探机器人可实时传输、存储现场勘探视频、照片,能够25 根据 GPS 实时反馈钻孔位置。在智能勘探 AI 管理平台上,集成勘察地质 BIM 模型数据及相关资料,在勘探管理过程中可实时追踪现场机组数量、钻探进度、钻机分布等信息,可查验各孔现场实时情况,能够及时上传岩心照片、原始报表等原始资料,

59、并在平台上记录孔内测试、岩性描述、取样记录等基本信息。基于 BIM 技术的勘探管理可极大地减轻现场勘探管理的负担,提高现场管理效率,减少勘探过程的安全和技术隐患,使勘探全过程具备可溯源性。图图 4-2 铁四院智能勘探铁四院智能勘探 AI 管理平台实时监控画面管理平台实时监控画面 图图 4-3 平台实时查看现场钻探情况(外业作业)平台实时查看现场钻探情况(外业作业)26 图图 4-4 钻孔原始资料及线上记录情况(内业处理)钻孔原始资料及线上记录情况(内业处理)地质条件分析地质条件分析 1、应用场景、应用场景 综合钻探、物探等数据形成三维地质模型,对工程地质、水文地质等进行三维形象化呈现,并基于地

60、质模型进行数值分析,为轨道交通工程安全施工提供技术依据。通过三维地质模型的构建和分析,更加直观、准确地展现实际工程地质条件情况,尤其是针对滑坡、岩溶等不良地质现象,便于与工程相关的非地质人员沟通,有效辅助工程决策,确保工程设计和施工的合理性。2、应用要点、应用要点 三维地质建模需由勘察设计单位在地形测量、地质测绘、勘探、物探、试验、观测工作及成果分析的基础上,开展数据收集与处理、数据库建立、三维模型建立、模型编辑与修改、模型检查、成果交付等。其中,三维地质模型的建立应符合以下要求:1)依据深圳地区标准地层或依据项目工程地质、水文地质特征建立标准地层表,包括地层名称、时代成因、地层编号、地层时代

61、、成因类型、岩土名称、风化程度、地层描述等信息,标准地层表应当能够全面准确地展示工程范围内地层信息;2)根据标准地层建立地层颜色体系,采用统一的 RGB 体系区分不同地层,宜按照 深圳地铁地质勘察编号与命名及建模用色方案 执行,统一深圳市城市轨道交通沿线地质的颜色表达;3)地质 BIM 模型应包含主要水文地质信息、主要岩土物理力学参数等信息,为设计27 专业分析和现场施工提供基础支持。对于孤石、溶洞、透镜体、断层等非成层的岩土体及不良地质体,宜建立专门的模型数据,以便后续资料更新查询。地质 BIM 模型应具有便于集成、管理、更新、维护以及快速检索、调用、传输、分析和可视化等特点。应根据城市轨道

62、交通建设项目工程需要,统一地质模型的数据格式,实现各参建方、各设计专业之间数据格式和交换标准统一、数据信息无损传递和共享。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)既有区域地质资料、既有勘察资料;2)工程范围内场地三维实景模型;3)现场勘察获取的地质测绘、勘探钻孔、物探、岩土试验等数据。需严格控制地质建模的源数据,优选地质事实型数据,其次是描述性数据、分析结果型数据,最后是解译性数据;4)勘察报告等其他资料。(2)软件功能要求)软件功能要求 地质条件分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 OpenRailDesigner、理正工程地质建模软件、秉睦地质三维建模与分析系统

63、、EVS、Geostation 等地质建模软件):1)具备三维建模、地层面曲面插值、模型编辑、模型剖切、模型展示、数据管理等功能;2)地质 BIM 模型的格式应支持与主流数值分析软件交互。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)收集既有工程勘察资料,并转换为城市轨道交通工程项目所需的勘察数据;2)对勘察资料进行完整性、准确性、适用性检查,对数据进行预处理,将原始资料转换为适用于地质 BIM 建模所需数据;3)输入勘察范围,确定建模范围,按照标准地层表及其对应的颜色标准体系要求,建立三维地质模型。针对孤石、溶洞、透镜体、断层等非成层岩土体及不良地质体宜单独建模;4)针对不同岩土层 BIM 模型赋予

64、水文地质信息、主要岩土物理力学参数,并根据下游专业需要补充调整相关参数;5)基于地质 BIM 模型分析城市轨道交通项目的地质岩土条件,提出经济合理、技术可行的岩土治理方案建议与施工注意事项。28 地质条件分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始钻孔及底层数据录入及预处理既有地质勘察资料现场勘察数据结束数据准备模型审核形成地质模型基于BIM模型的地质条件分析三维地质模型岩土工程勘察报告勘察数据库文件场地实景模型勘察报告等资料数据检查建模范围钻孔与地层数据特殊地质体属性与参数数据库管理三维地质模型创建提出地质处理建议指导后期设计与施工是否地质模型说明文件模型工程视图 图图 4-5 地质条件分析地质

65、条件分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)三维地质信息模型,应包含地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象、各类勘探/测试/取样点位置的三维数据和测试数据,以及地质信息模型的基础数据。模型能真实地反映场地地质条件与水文信息,视觉效果直观,便于开展岩土工程设计应用与分析;2)地质信息模型说明文件,应包括项目名称、建模依据、建模软件、格式标准、地质评价等;3)勘察数据库文件,应为标准通用格式,并通过数据库校验地质信息模型钻孔的完整性、真实性;4)岩土工程勘察报告;5)模型工程视图,应包含钻孔柱状图,重点部位二维及三维剖切面视图,模型整体三维视图,对工程影响性较大

66、的夹层、透镜体、孤石等专项三维视图。4、应用价值、应用价值 传统地质勘察成果多以岩土工程勘察报告、工程地质平面图、工程地质横纵断面图、钻孔柱状图等二维形式提供地质报告,另附岩土体参数建议值表格等提供相关岩土参数。成果展示不直观,下游专业无法直接利用勘察成果,不利于设计效率提高。基于 BIM 建立项目范围内的地质三维可视化成果,可有效解决空间地质构造起伏变化大、勘察报告直观性差、地质空间变化规律展示不充分等问题,为地质工作者分析研究工程地质现象和掌握岩土结构规律提供一种全新的研究手段和方法,可实现城市轨道交通项目庞大地质数据高效管理、快速查询分析,避免不必要的重复勘察工作。29 通过三维展示,可

67、进一步整合市政地下管线、地下建(构)筑物等其他模型,形成三维可视化数据库,清晰了解城市轨道交通工程建设范围内的边界条件,实现基于三维状态下的工程风险源预判,为方案设计和具体实施提供新的技术支持。积累的地质模型数据可形成 BIM 数字资产,逐步完善城市勘察地质库,为后续新建的城市轨道交通项目提供准确有效的数据基础,有利于降低后期勘察成本。5、应用案例应用案例 深圳市城市轨道交通 6 号线支线二期工程华夏站位于光明区光侨路与华夏路交叉口,车站主体结构采用明挖法施工,华夏站路口东侧为荒地,西北角为绿地,西南角为体育中心网球场。车站沿光侨路南北向敷设,为装配式结构车站。运用钻孔数据,中铁四院对华夏站勘

68、察成果进行钻孔和地质的三维 BIM 建模。建成的BIM 模型能够直观展现场地范围内下伏岩土层分布情况,能够直接查看设计需要的岩土体容重、粘聚力、内摩擦角等岩土体物理力学参数,并且支持剖切出图。通过地质 BIM 模型和车站 BIM 模型的分析,项目人员可形象地查看工程项目所涉及的地质条件,为方案设计、后期施工提供依据。(a)钻孔模型 (b)地质模型 图图 4-6 华夏站场地地质模型情况华夏站场地地质模型情况 图图 4-7 华夏站标准地层表及其岩土体物理力学参数华夏站标准地层表及其岩土体物理力学参数 30 图图 4-8 华夏站三维地质模型剖切出图华夏站三维地质模型剖切出图 场地分析场地分析 1、应

69、用场景、应用场景 城市轨道交通项目一般在城市区域内建设,涉及范围大、周边界面复杂,基于 BIM 技术开展场地分析,可为施工现场的场地布置、施工组织等提供依据。场地分析还可用于项目展示、建筑设计规划、工地管理、救援决策、灾害评估等方面。采用无人机倾斜摄影、激光点云采集等数字化测图方式开展场地数据采集,可及时收集项目建设初期地理信息数据与施工过程数据,提供真实直观的场地信息。2、应用要点、应用要点 利用倾斜摄影技术,可构建地铁沿线精确的实景模型,直观、真实、多维度展示场地信息,在城市轨道交通工程建设及运营阶段具备广泛的应用价值,其场地模型建设的要点如下:1)影像或实景的分辨率可达到 2cm(可分辨

70、最小 2cm的实体对象)。根据场地分析需求,可按照 2cm、5cm 等精度创建。生产的影像或实景模型在平面和水平误差可控制在 20-30cm;2)实景三维模型应能直观反映地物的外观、位置、高度等属性,具有测量精度。建筑物三维体块模型应内容完整、位置准确,应能反映房屋及外轮廓的基本特征。对于重要的场地位置,宜在局部进行补飞、补拍;3)影像上不应有云、云隐、烟、大面积反光、污点等缺陷。存在少量缺陷但不影响立体模型的连接和三维模型建立,可用于三维模型生产。拼接影像应无明显模糊、重影、错位等现象。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 31 1)明确采用的坐标系统;2)地形地物特征信息

71、;3)场地范围红线。(2)软件功能要求)软件功能要求 场地分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 OpenRailDesigner、理正工程地质建模软件、秉睦地质三维建模与分析系统、EVS、Geostation 等地质建模软件):1)真实反映地物的外观、位置、高度等属性,输出模型效果逼真、要素全面;2)可对场地模型进行编辑;3)模型格式具备可交互性,能满足下游专业使用需求。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)获取本项目所采用的坐标系统、地形地物特征信息、场地红线范围等资料;2)当采用无人机采集场地数据,应首先按流程申请空域,在允许的空域范围内进行无人机航拍作业;3)制定详细的无人机航拍

72、方案,开展航空摄影、像控测量、空三计算等工作,创建三维模型;4)针对模型显示问题,修补完善实景模型数据,避免影响场地显示效果。场地分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始根据场地情况制定方案地形地物特征信息结束数据准备模型质量检查形成场地模型基于场地BIM模型进行场地分析场地实景模型像控资料成果场地范围红线提出场地组织建议指导后期设计与施工是否航空摄影影像数据航空摄影测量相关规范三维实景建模规范标准航空摄影像控测量空三计算场地实景模型创建模型调整项目技术设计书 图图 4-9 场地分析场地分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)航空摄影影像数据,其质量要求影像清晰、反

73、差适中、颜色饱和、色彩鲜明、色调一致,能辨别与地面分辨率相适应的地物影像;32 2)像控资料成果,中空三加密基本定向点平面位置残差不大于 0.3m,高程残差不大于 0.26m。检查点平面位置误差不大于 0.5m;高程误差不大于 0.4m。阴影、摄影死角、隐蔽等特殊困难地块误差可适当放宽 0.5 倍;3)场地三维实景模型,其平面精度、高程精度均达到 III 级,平面中误差不大于 0.8m,高程中误差不大于 1m。地形(DEM)格网点平地高程中误差不大于 0.37m。阴影、摄影死角、隐蔽等特殊困难地块误差可适当放宽 0.5 倍;4)项目技术设计书,应包括项目概述、项目作业范围和内容、作业区自然地理

74、概况和已有资料情况、引用文件、成果主要技术指标和规格、设计方案、归档成果及其资料等内容。4、应用价值、应用价值 常用的影像数据大多只有地物顶部的信息特征,缺乏地物完整信息。三维实景建模有利于全面了解工程建设场地及周边环境,便于更准确地进行方案设计与建设场地可行性研究,有效避免重建、返工等工作,为三维模型集成展示、设计方案决策等提供支持。尤其对于城市轨道交通这类涉及范围广、周边场地复杂、界面类型多等大型工程,基于 BIM 技术开展场地分析,有利于支撑城市轨道交通项目场地布置、施工作业等,提高工地现场管理效率。5、应用案例、应用案例 常益长铁路起自常德市常德站,经汉寿、桃江、益阳、宁乡至长沙市,正

75、线全长 156.82公里。为保证全线的顺利施工,全线进行倾斜摄影航飞,建立全线的三维倾斜模型。在模型中,作为独立的背景层与地名注明、图廊线公里格、公里格网及其他要素层复合,制作各种专题图,可为本项目工程的规划、设计、前期决策提供科学的依据,为铁路选线、工程方案比选、集成展示、方案决策等应用场景提供技术支持。三维倾斜模型展示了地物实体,可将现场搬进室内,有助于勘察设计人员提前介入工程,提前掌握工程建设场地及周边环境情况。(a)常益长铁路牵引变电所场地选址 (b)基于场地分析的常益长铁路三维展示 图图 4-10 常益长铁路沿线场地分析概况常益长铁路沿线场地分析概况 33 剖切出图剖切出图 1、应用

76、场景、应用场景 二维剖面图是工程勘察工作的主要成果之一。城市轨道交通项目涉及范围广,地质情况复杂,基于三维地质结构模型任意方向剖切二维视图,有利于可视化地展示和三维分析判断场地内断裂构造及孤石、溶洞、透镜体等发育情况,为设计提供适配的剖切图纸。2、应用要点、应用要点 基于三维地质 BIM 模型可沿任意方向剖切二维图,其中,可沿城市轨道交通线路纵断面剖切,并根据地质分析、设计断面、场景演示等需求输出剖面图。3、应用流程、应用流程 剖切出图主要是基于三维地质 BIM 模型生成,属于地质模型应用的子项,其数据准备、软件功能、应用流程等方面可参考本指南第 4.2.2 条。其中,应基于三维地质模型生成二

77、维图纸,输出的二维剖面图应满足相关勘察规范要求。4、应用价值、应用价值 地下地质情况复杂多变,传统的勘察地质二维图绘制工作往往耗时耗力,且很难准确表达地下地质情况。城市轨道交通项目涉及范围广,且可能存在多种不良地质问题。基于勘探数据形成的三维地质模型能够较为准确地反映地质整体情况。采用三维地质 BIM 剖切出图,可以在三维地质模型的基础上实现任意方向的模型剖切工作,可以直观展示不良地质体的几何形态及发育情况,特别适用于地质条件复杂,要求断面数量多的情况,提高二维出图效率。基于模型剖切成图可使工程师将精力集中于地层面和接触关系的合理性判别,且地质模型可更新的特点有利于降低反复剖切带来的重复工作量

78、,通过地质 BIM 模型与设计 BIM 模型的交互,可以实现任意设计断面与地质断面的匹配。5、应用案例、应用案例 案例部分可参见本指南的 4.2.2。挖填方计算挖填方计算 1、应用场景、应用场景 运用三维地质模型进行剪切,所剪切的部分则为需开挖的土方量。挖填方计算适用于城市轨道交通工程建设中的隧道、基坑、桥涵等工程建设区域的岩土层开挖方量统计。通过三34 维地质模型可查看开挖部分或者回填部分体单元的体积信息,即可获得开挖或回填的土石方量,甚至不同土(岩)层的开挖量,使土石方工程的造价预算更精准。2、应用要点、应用要点 挖填方计算是在地质 BIM 模型基础上,按照设计开挖方案模拟土石方开挖过程,

79、验证开挖方案的可行性。三维地质模型应包含不同岩土层参数、岩土施工工程分级等信息,以便计算不同土(岩层)挖方量。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)地表环境模型;2)三维地质模型;3)基于三维地质 BIM 模型建立的开挖模型。(2)软件功能要求)软件功能要求 挖填方计算 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 OpenRailDesigner、理正工程地质建模软件、秉睦地质三维建模与分析系统、EVS、Geostation 等地质建模软件,或相关 BIM勘察管理平台):1)可导入地质模型成果;2)可实现实体或者网格布尔运算,具备裁剪功能;3)具备算量功能。(3)应用流程要求

80、)应用流程要求 1)接收三维地质模型及相关勘察资料,导入挖填方计算分析软件,检查地质模型各土层参数。根据挖填方需求赋予岩土层计算体积的相关属性;2)根据城市轨道交通项目挖填方需求,制定基坑、隧道等挖填方方案,并进行挖填方案模拟仿真;3)按照岩土层挖方方案,结合施工步骤导出开挖区域土石方量计算结果。施工完成后按照填方方案,回填相应体积的岩土层。35 挖填方计算参考资料业务流程数据的输入或输出开始导入挖填方计算分析软件地表环境模型结束数据准备检查模型是否准确根据方案开挖岩土层施工完成后根据方案回填相应体积的岩土方量各地层挖填方量模型场地范围红线是否各地层挖填方量统计清单勘察地质资料输入地质地层、钻

81、孔等属性信息制定挖填方方案检查挖填方方案是否 图图 4-11 挖填方计算挖填方计算 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)各地层挖填方量统计清单,应准确体现土方计算要求,可根据空间(工程类型)、时间(进度)、区域(标段)等开展挖填土方量统计,根据岩土层属性参数,可及时、准确地统计工程量数据;2)各地层挖填方量模型,应准确表达土方开挖量的统计结果与相关信息,可配合设计开挖土方量核算与造价等相关工作。4、应用价值、应用价值 基于 BIM 模型的各地层挖填方量计算分析,能够快速、准确地获取工程土石方工程量,为设计方案优化及造价预算提供基础数据,对于方案优化、工程总投资的控制及

82、施工效率的提高具有重要价值。基于三维地质 BIM 模型,根据规划工程开挖区域范围、开挖深度等要求,采用三维的土层开挖软件,对区域范围内的土层进行裁剪剖切,软件自动计算各地层开挖土方量,并生成开挖方量报告或清单;设计人员根据不同地层开挖方量统计,优化设计方案和辅助工程造价,并为后续施工土方开挖模拟提供基础数据参考,合理估算土方开挖工时,提高施工作业效率。5、应用案例 穗莞深城际前海至皇岗口岸段是粤港澳大湾区城际铁路网主轴穗莞深城际的重要组成部分,是一条承担着大量城际客流与市内通勤客流的“公交化”特征明显的城际轨道线路。穗莞深城际皇岗口岸超级总部站区间主要地层为第四系填土、第四系海冲积、冲洪积层、

83、残积层及花岗岩等,隧道采用双线单洞盾构通过。36 中铁四院首先创建穗莞深城际皇岗口岸超级总部站区间沿线的地质三维模型,然后根据隧道工程的管片外径建立隧道开挖模型,结合地质模型和隧道开挖模型,分别提取三维地质 BIM 模型中的土石界面和隧道开挖界面,利用土石分界面切割隧道开挖模型,进而得到隧道工程施工开挖过程中的土石方开挖方量。图图 4-12 基于基于隧道管片外径建立隧道管片外径建立的的隧道开挖模型隧道开挖模型 图图 4-13 基于基于三维地质模型导出土石界面三维地质模型导出土石界面 图图 4-14 切割生成隧道土石方模型切割生成隧道土石方模型(开挖方量)(开挖方量)37 扫码可观看本章勘察 B

84、IM 应用视频 38 5 设计设计 BIM 应用应用 5.1 一般规定一般规定 5.1.1 城市轨道交通工程设计BIM应用的主要目的是根据项目的各项指标要求,在分析场地边界条件的基础上,创建项目BIM模型,并通过模拟分析等方法推敲、优化设计方案,为施工提供基础。5.1.2 城市轨道交通工程设计BIM应用的阶段可划分为总体设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段。5.1.3 总体设计阶段以总体设计BIM模型为基础,应充分运用GIS、大数据、云计算、仿真模拟等技术对设计方案进行分析,验证工程项目可行性、稳定线路占位、做好外部接口协调,以保证设计方案的合理性、适用性和经济性。5.1.4 初步设计阶段以

85、初步设计BIM模型为基础,应对建筑设计方案、主体结构方案、交通迁改和疏解方案、专项风险工程等重要问题进行综合分析,论证技术上的可实施性、经济上的合理性。5.1.5 施工图设计阶段以施工图设计BIM模型为基础,深化关键节点、管线综合、预留预埋、算量造价等各方面内容,并宜考虑施工条件和因素,优化方案的技术措施、工艺工法、设备材料用量等,以支撑后期施工安装作业。5.1.6 设计BIM应用的主要内容在设计阶段完成,但其设计行为贯穿城市轨道交通工程整个建设阶段,并应配合完成竣工验收。5.2 总体设计总体设计 规划方案表现规划方案表现 1、应用场景应用场景 根据规划方案创建轨道交通规划三维展示模型,整合周

86、边环境模型,开展不同规划方案的可视化表现,实现轨道交通与城市总体规划的协同。2、应用要点应用要点 运用 BIM 与 GIS 集成现状城市轨道交通线网与规划建设线路模型,分析城市轨道交通工程的区域特征,研究其与周边建构筑物、交通接驳、站城一体化之间的关系,优化规划方39 案。在城市 GIS 场景下呈现城市轨道交通工程 BIM 模型方案,为规划方案的决策与沟通提供可视化表现方法。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求数据准备要求 1)城市轨道交通项目规划方案;2)城市轨道交通项目规划方案的 BIM 模型;3)项目周边环境模型。(2)软件功能要求软件功能要求 规划方案表现 BIM 应用软件宜具有以下

87、功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Arcgis、超图等 GIS 平台):1)宜实现 BIM 与 GIS 模型、信息的集成;2)宜对模型进行流畅的浏览与漫游展示;3)宜实现模型的编辑功能,如测量、尺寸标注、剖切、移动调整等。(3)应用流程要应用流程要求求 1)依据多个规划方案建立相应 BIM 模型,并将周边环境模型与方案模型进行整合,确保方案设计信息的有效性、协调性,并应核查整合模型的准确性、完整性;2)生成规划方案表现模型,通过三维可视化效果展示由建设单位组织讨论并确认是否进行设计方案变更。若不符合要求,应依据变更意见进行修改,并重

88、新生成模型;3)应基于规划方案 BIM 模型生成漫游展示视频、动画,并进行成果交付。规划方案表现参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备漫游视频、动画规划方案表现模型生成规划方案表现模型规划方案BIM模型符合要求生成漫游展示视频、动画方案一BIM模型整合方案二BIM模型整合方案nBIM模型整合否规划方案结束符合要求是是否周边环境BIM模型 图图 5-1 方案表现方案表现 BIM 应用流程应用流程 40(4)应用成果要求应用成果要求 1)城市轨道交通工程规划方案表现模型;2)相关漫游视频、动画,基于 BIM 模型形成的漫游视频、动画等资料,可满足规划方案表现等需求。4、应用价值应用价值 城市

89、轨道交通工程涉及范围广,与周边环境、建构筑物存在较多干涉界面,且城市轨道交通工程规模大、技术复杂,需提前确定边界条件,为后期的详细设计提供基础。传统的规划方案表现主要采用二维图的表现方式,能够在一定程度上呈现城市轨道交通工程项目与周边环境之间的关系,但空间关系难以形象表达,且不能实现自动测量和快速响应变更。将城市轨道交通工程、建筑、地质、管线、地理信息在“一张图”整合,在城市 GIS 场景下呈现轨道交通 BIM 模型方案,有利于快速查询沿线地上地下、工程及周边环境的空间关系与详细信息,并可在 GIS 地图上进行量测。BIM 可视化表现方法有助于城市轨道交通工程规划方案的沟通与决策。5、应用案例

90、应用案例 深圳市城市轨道交通 6 号线支线起于 6 号线翠湖站东侧(与 6 号线换乘),主要沿光明大道-光侨路-公常路敷设,终于武汉大学站后深莞边界处,预留延伸至东莞的条件。中铁二局首先采用 BIMGIS 技术,通过倾斜摄影现场采集数据,建立全线实景模型。通过建模插件读取地质数据,快速创建地质钻孔模型,在项目前期根据勘察数据创建全线三维地质模型;通过插件快速创建市政管线模型,并为模型赋予材质、管径、坐标、产权单位等信息。按照规划方案创建三维线路模型,将现场的实景模型、地质模型以及市政管网模型等在GIS 地图上集成,直观反映规划线路与周边现有建构筑物、沿线地质以及市政管网的关系。项目各参与方在“

91、一张图”上进行沟通协调,借助三维可视化的模拟手段,对比分析不同规划方案的优劣,调整优化规划方案,避免规划方案与现有建构筑物以及市政管网的“错”、“漏”、“碰”、“差”,避免了返工,有效缩短工期及节约成本。41 图图 5-2 现场环境模型采集现场环境模型采集 图图 5-3 深圳地铁深圳地铁 6 号线支线规划线路图号线支线规划线路图 线站位综合比选线站位综合比选 1、应用场景应用场景 为保障城市轨道交通线路设计的合理性、符合性,宜采用 BIM 模型进行沿线各单项工程的分布合理性分析。同时,基于地质模型、现状管线模型等基础资料,可开展地质风险评估、高程分析、坡度坡向分析等场地分析,作为后续施工阶段施

92、工方案选定、危险源识别的依据。2、应用要点应用要点 通过 BIM+GIS 平台集成线路各站点沿线的环境、建构筑物等数据,充分分析线路穿越地层、地下水与不良地质情况,比选不同的线站位布局。依据 BIM 模型核查项目范围内红42 线、绿线、河道蓝线、高压黄线以及周边既有建构筑物间的空间关系,并导入周边交通出行信息,拟选最佳线位、站位。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求数据准备要求 1)城市轨道交通线路的地层、地下水、不良地质等资料;2)城市轨道交通车站、区间穿越重要节点的周边环境及场地仿真模型;3)三维地质模型、现状管线模型;4)车站主体、区间的体量模型,车站模型应能体现出入口、风亭等附属设施

93、。(2)软件功能要求软件功能要求 线站位综合比选 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Arcgis、超图等 GIS 平台):1)宜实现 BIM 与 GIS 模型、信息的集成;2)宜对模型进行流畅的浏览与漫游展示;3)宜实现模型初步的编辑功能,如测量、尺寸标注、剖切、移动调整等。(3)应用流程要求应用流程要求 1)根据多个线站位方案建立相应 BIM 模型,并将周边环境模型与方案模型进行整合,分析线路站位布局合理性,应核查整合模型的准确性、完整性;2)生成线站位综合比选模型,宜采用模型进行服务人口、征地拆迁等仿

94、真分析,并向建设单位、设计单位等项目参与方展示模型三维成果,辅助方案决策,若不符合要求,根据变更方案重新搭建模型进行比选;3)基于线站位 BIM 模型生成比选方案的视频、动画,开展方案对比,编制线站位综合比选分析报告。43 线站位综合比选参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备线站位方案综合比选结束城市轨道交通体量模型符合要求生成漫游展示视频、动画方案一线站位BIM模型方案二线站位BIM模型方案n线站位BIM模型地层、地下水、不良地质资料车站、区间模型比选方案视频、动画方案综合比选分析报告符合要求否是否是周边环境及场地仿真模型地质、地下管线模型 图图 5-4 线站位综合比选线站位综合比选

95、BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要应用成果要求求 1)优化后的轨道交通工程车站、区间模型;2)线站位比选方案视频、动画;3)线站位综合比选分析报告。4、应用价值应用价值 在线站位比选分析中,传统方法主要采用二维设计手段,不能直观体现线路所经区域的复杂自然条件、资源分布、地形地貌等因素。通过 GIS+BIM 技术,可在虚拟的地理环境中集成线站位周边环境、建构筑物的模型数据,经比选分析,对线路、车站进行最优化布局,实现与周边交通、环境的协调,有效提高线站位设计质量。5、应用案例应用案例 五和站位于位于五和大道与布龙路交口,沿布龙路布置在布龙路北侧地块内,所在地块现状以居住类房屋为主,车站周边

96、规划以居住、商业、工业用地为主。与既有地铁 5 号线、在建地铁 10 号线、规划深惠城际和广深中轴城际换乘;车站受穿越 10 号线及站址地形条件限制,轨顶埋深较深,设计为地下五层岛式车站,建筑面积约 20 万 m2。五和站周边环境复杂,采用传统方法难以满足线站位布局需求。本项目运用 GIS+BIM技术,针对车站站址选择、出入口方案优化、区间线路走向调整的需求,通过倾斜摄影数据,基于数据盘三维协同,采用快速建模、环境仿真等工具形成线站位方案比选优化模式。运用数据盘协同技术,快速创建车站布局等多个方案,利用出入口参数化建模模块,快速创建车44 站出入口模型。分析周边线路站位布局合理性,进行线路方案

97、比选,生成线路方案比选报告及线站位合理性分析报告,为可行性研究阶段提供重要的依据,对打造高品质的城市发展空间具有重要意义。本项目采用 GIS+BIM 技术开展线站位综合比选,基于三维可视化的方式,形象化地表达出不同方案的线站位方案,有效解决了轨道交通工程对土地综合评估、线路站点腹地覆盖、建筑拆迁、车站周边土地开发潜力等线站位比选相关影响因素的空间数据分析问题,使线站位方案更具全面性、合理性、系统性。在城市高速发展的背景下,采用 GIS+BIM 的方式对轨道交通工程线站位布局进行优化调整,有利于合理化解决解决城市日益严峻的用地问题、交通出行问题等。图图 5-5 五和站线站位合理性分析应用五和站线

98、站位合理性分析应用 5.3 初步设计初步设计 协同设计协同设计 1、应用场景、应用场景 协同设计是各设计师基于统一的模型载体和标准要求,共同完成同一设计项目,协同设计可在不同专业之间开展,如建筑与结构之间的协同,也可在专业内针对不同区域开展,如附属建筑和主体结构。协同设计应贯穿整个设计过程。随着项目进程的发展,各专业之间或各区域之间的协调要求越来越高,在项目条件允许的情况下宜尽早开展各专业协同设计。同时,除了项目设计内容的协同,还需要开展项目的45 协同管理,包括进度管理、设计文件统一管理、人员角色权限管理、审批流程管理、分类归档等,通过协同管理机制保障协同设计的有序开展。2、应用要点、应用要

99、点 协同设计的本质是信息之间的协同管理,保证各方之间信息的有效传递和使用。为保障协同设计的有效开展,在协同设计应用过程中应注意以下事项:在设计协同方面,建立统一的设计标准,包括图层、颜色、线型、打印样式等,保证BIM 模型和 CAD 图纸的准确性、统一性和规范性。同时,宜根据城市轨道交通工程设计特点,建立各专业之间提资内容、深度的标准规范,以保证各专业能够准确获取所需的设计内容,辅助本专业设计。在管理协同方面,建设单位宜组织各相关单位采用统一的平台开展协同设计,减少各专业之间以及专业内部由于沟通不畅或沟通不及时导致的错、漏、碰、缺问题。BIM 协同平台宜具有提资管理功能,固化工作流程,可开展管

100、理、审核、归档等工作,明确各参与方相关责任和职责,减少接口问题。为保证设计质量和效率,在设计过程中,各专业原则上始终具有本专业设计内容的修改、调整、发布等权限,其他专业可通过申请获得相关权限,工作完成后自动放弃相应权限。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)城市轨道交通工程各专业 BIM 模型;2)城市轨道交通项目 BIM 协同平台(若有)。(2)软件功能要求)软件功能要求 协同设计 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE等建模软件,以及 ProjectWise、Vault 等协同管理平台):1)可集成城市

101、轨道交通工程各 BIM 模型,并可进行浏览、漫游等;2)宜具备分发、过滤、管理、归档模型或文件的功能;3)可根据用户角色进行权限分配;4)可定制管理流程,并具有审核批准功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 协同设计是贯穿整个设计阶段,并需要配合后期施工作业,因此,该项工作是持续性的。其流程的主要步骤如下:1)结合城市轨道交通工程特点和项目要求,制定项目工作办法,以及协同设计样板文46 件,可存储至 BIM 协同平台统一管理;2)各专业设计师按照统一的设计标准规范要求开展本专业设计,并根据项目进度要求,开展碰撞检查、综合协调等专业之间或专业内不同板块之间的协同,根据问题情况及时沟通并修改设计方

102、案。在设计过程中,应按照进度要求上传设计模型成果至BIM 协同平台,作为项目其他参与方设计依据和参考;3)按照项目进度要求,应组织项目相关方审核设计成果。设计方案通过后及时发布各专业设计成果,包括 BIM 模型、图纸,以及相关的设计成果,并归档至 BIM 协同平台;4)设计工作主要在设计阶段完成,但设计行为贯通项目全生命期。在施工阶段,应做好设计配合项目工作,以保证项目的有序推进。47 协同设计参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备各专业深化设计其他成果各专业深化BIM模型结束各专业模型否是协同管理办法协同设计要求(标准、样板文件等)制定项目设计进度计划开展各专业设计根据计划开展接口验证

103、碰撞检查与校验根据计划进行提资模型修改完善根据计划及要求出图模型验证模型验收与归档设计成果移交至施工单位并开展施工配合工作否是 图图 5-6 协同设计协同设计 BIM 应用流程应用流程 48(4)应用成)应用成果要求果要求 各专业深化 BIM 模型,以及其他设计成果。4、应用价值、应用价值 城市轨道交通工程专业繁多,基于 BIM 技术的协同设计旨在解决跨专业实时数据协同难、专业内设计过程协同欠缺、设计阶段成果与外部参与方协同差等问题。促进专业信息的协同。相比于 CAD 图纸,BIM 模型具有更丰富的结构化数据,通过设计各专业之间的提资内容,能够使其他专业从完整的模型中更容易获取所需的设计信息,

104、即子模型,有助于推进信息共享与转换,提高设计质量。推进设计管理的协同。采用协同平台,可以使建设单位、设计单位、施工单位在统一的平台上进行协同作业,通过在平台中定制流程,完成编校审等过程,节省了项目协调时间,保证沟通及解决问题的时效性。项目各方,尤其是项目管理人员,通过平台可以随时了解并跟踪项目进度。同时,平台可将设计任务直接分发至各设计人员,将责任落实到个人,提高设计协同的效率。辅助远程的设计协同。传统的设计项目主要采用线下的沟通协作,随着项目复杂度的提升,不同专业的设计人员可能在不同地方。运用广域网下的协同平台,可以实现异地人员的及时协作。一旦出现变更或问题,能够及时传达至相关人员,保障了各

105、设计人员能够掌握第一手的准确信息,保障设计工作的有效性。现阶段的协同设计主要体现在文件级别的协同管理,随着技术的发展以及设计要求的提升,文件内容级别的协同管理将逐步实施应用。5、应用案例、应用案例 南油站是深圳地铁 9 号线和 12 号线同步实施的双岛四线换乘地下站,位于南海大道与登良路交叉路口,沿南海大道南北向布置。车站总建筑面积 34940.85 m2,为地下二层车站,站台宽 12+12m,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。根据设计组的专业划分,项目涉及两条线路 40 多个专业,接口复杂,需要有效的协同平台辅助设计的协同管理。本项目采用 ProjectWise 平台作为设计协同平台,实现

106、了院内各设计人员跨区域的专业协同,系统与工点实时协同的功能使各方能随时了解项目进展。首先在协同平台为各设计人员设置控制权限,明晰各设计人员的工作界面。其中,采用 ProjectWise 平台基于中心文件开展协同,实现各专业之间的协同设计,通过“ProjectWise 平台+工作集”的方式实现对项目的访问权限,并对模型构件设置编辑权限。49 图图 5-7 基于基于 ProjectWise 的协同设计路线图的协同设计路线图 在协同平台设置管理流程,管控了各专业设计进度和质量。在 BIM 提资管理方面,规定各专业之间的负责内容和提资内容,实现专业之间的高效协同,降低信息的错误率和延误率。(a)BIM

107、 提资流程 (b)各专业 BIM 模型 图图 5-8 基于基于 BIM 的协同设计管理的协同设计管理 建筑设计方案比选建筑设计方案比选 装修专业 配电专业 给排水专业 围护结构专业 通风空调专业 土建专业 50 1、应用场景应用场景 通过创建或局部调整的方式,形成多个备选设计方案模型,并经过多种模式展示(如可视化展示、沉浸式漫游)、多方沟通讨论,多轮调整后,最终形成最佳的设计方案,为初步设计阶段提供基础数据,使项目方案的沟通讨论和决策在可视化的三维仿真场景下展开,辅助选出高效、经济的最优建筑设计方案,节省成本,提高工程设计质量。2、应用要点应用要点 为选出最优的设计方案,应提供多个建设设计方案

108、进行比选分析,主要从建筑方案的可行性、功能性、经济性等方面进行分析。轨道交通工程涉及车站、区间、车辆段、主变电所、控制中心等不同类型,本应用点以车站的建筑设计方案为例。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求数据准备要求 1)初步设计模型;2)项目周边环境模型。(2)软件功能要求软件功能要求 建筑设计方案比选 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Rhino、SketchUp、Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等软件):1)宜具有丰富的建筑构件库;2)宜具有几何外观造型功能;3)可整合各专业 BIM 模型,并流畅浏览与漫游展示;4)可真实表现材质、光线等建筑效果

109、,具有高精度的效果渲染功能;5)宜具备距离量测与标注功能。(3)应用流程要求应用流程要求 1)依据多个建筑设计方案建立相应 BIM 模型,并确保各设计方案的完整性,核查设计模型的准确性、完整性;2)根据轨道交通建筑设计规范,对多个建筑设计方案进行严格比选,包括方案的可行性、功能性、经济性等方面;3)由建设单位组织项目各参与方开展专题讨论,比选分析各设计方案的优劣,确认是否需要对设计方案进行变更。若方案不符合要求,应依据变更意见重新创建设计模型,直至通过审核,并形成建筑设计方案比选分析报告;4)基于设计方案的 BIM 模型生成相应漫游展示视频、动画,并进行成果交付。51 建筑设计方案比选参考资料

110、业务流程数据的输入或输出开始数据准备漫游视频、动画优化后的建筑设计方案模型基于BIM的建筑设计方案比选结束建筑设计模型符合要求生成漫游展示视频、动画方案一设计BIM模型方案二设计BIM模型方案n设计BIM模型轨道交通工程规范否是符合要求否是项目周边模型建筑设计方案比选报告 图图 5-9 建筑设计方案比选建筑设计方案比选 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求应用成果要求 1)建筑设计方案比选报告,应体现项目的 BIM 模型、图纸和方案的对比分析,重点分析建筑造型、结构体系、机电方案以及三者之间的匹配可行性;2)建筑设计方案模型,应体现建筑项目几何造型、结构主体框架、设备方案等,并保证模型的

111、完整性、规范性、准确性;3)漫游视频、动画,应基于建筑设计方案 BIM 模型形成相应的漫游视频和动画。4、应用价值应用价值 传统的二维设计方案不够直观清晰,在二维 CAD 图纸状态下开展建筑方案设计与表达,对于局部复杂位置空间理解具有一定的偏差。对于后期施工、使用等可能会造成无法施工或空间使用不合理等问题。采用 BIM 三维可视化技术开展建筑设计方案比选,通过创建的三维立体模型,并通过效果渲染、漫游交互等方式,可将设计思路清晰、全面地传达至建设单位等相关人员,项目相关方可清晰了解工程项目的空间关系、方案表达情况,例如城市轨道交通与周边环境的空间关系、出入口位置等关键因素。通过 BIM 技术比选

112、不同的设计方案,形象、清晰地查看方案之间的异同,以选择最优方案,提高决策的质量和效率。5、应用案例应用案例 公明广场站是 13 号线北延线的地下站,位于长春路与松柏路的交叉路口,沿长春路南北向敷设,是岛式站台车站,与既有 6 号线通道换乘。周边道路有长春中路主干路、松白路主干路双向 8 车道。周边建筑物包括:车站东北侧为七天连锁酒店及公明广场,车站东南侧为宏发天汇城,车站西北侧为中国邮政,车站西南侧为天弘驾校,周边规划主要为商业服务52 设施用地、公共管理与公共服务用地、交通设施用地及二类居住用地。项目的土建工程具有社会影响大、外界协调难度大、施工场地狭小、工期紧、项目要求高等特点。本项目通过

113、 Autodesk Revit 软件创建车站出入口模型,设计两个建筑方案进行比选。建筑设计方案一:G 出入口为楼梯,连接车站负一层物业层,A 出入口为双扶一楼,连接车站负二层站厅层,A、G 出入口为上下两层相叠,出地面部分合建,设置于松白路南侧靠近宏发天汇城地块,预留与宏发天汇城接口。建筑设计方案二:取消 G 出入口,缩短 A 出入口 2m 长度;由于 B 出入口改为预留出入口,为站厅层疏散距离要求,扩宽 A 出入口与主体接口处,加宽范围 12m,并保留与宏发天汇城接口。在满足轨道交通建筑规范的前提下,运用 BIM 模型对比分析两个方案,由于方案二的A 出入口缩短了 2m,有利于提高地铁人员疏

114、散能力,最终采用方案二。(a)方案一 (b)方案二 图图 5-10 公明广场站出入口方案比选公明广场站出入口方案比选 交通疏解和管线迁改交通疏解和管线迁改模拟模拟 1、应用场景应用场景 城市轨道交通工程建设不可避免地占用周围道路,并与地下市政管线发生干涉关系。因此,需在地铁建设早期开展交通疏解和管线迁改方案设计。结合地铁工程施工工法、工序、工期等要求,筹划不同阶段的交通疏解作业,交通疏解方案应在最大限度的保证既有道路交通顺畅同时,确保工程顺利开展并如期保质保量完成。结合交通疏解方案,解决交通疏解期间市政管线的正常使用。同时,应结合规划的市政管线情况,避免重复建设,在管线改迁工作上,重点放在与规

115、划及已完成施工图的管线结合上,尽量一次到位,减少重复建设。采用 BIM 技术可模拟分析不同阶段的交通疏解和管线迁改过程,通过 BIM 模型对交通影响范围和疏解方案、管线影响范围和迁改方案进行可视化的沟通、讨论和决策,应用 BIM对设计方案或重大技术问题的解决方案进行综合分析与论证,协调设计接口、稳定主要外部条件,论证技术上的适用性、可靠性和经济上的合理性,进而优化交通疏解和管线迁改方案。应结合城市轨道交通工程项目需求,适时采用 BIM 技术开展交通疏解和管线迁改模拟。53 2、应用要点应用要点 采用 BIM 技术应清晰表达交通疏解、管线改迁方案随进度计划变化的状况,反映各施工阶段存在的重难点。

116、在现场实施过程中,应根据现场边界条件的变化,及时调整优化交通疏解和管线迁改方案。在交通疏解应用中,应集成轨道交通临建设施、现场道路、车辆及周边环境等模型数据,建立交通导改模型,运用 BIM 软件开展交通疏解模拟,模拟项目施工期间分阶段的交通疏解过程,形象展示既有道路通过交通改造后的情况。在管线迁改应用中,应依据轨道交通项目现场的物探勘察与规划资料,对项目范围内现状与规划的管线进行 BIM 模型创建,并展示管线类型、截面尺寸与埋深等关键信息,分阶段、分步骤进行管线迁改模拟,动态展示迁改顺序。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)项目周边交通模型;2)施工范围内的施工围挡、市政

117、管线,以及影响管线迁改的周边环境模型;3)交通疏解和管线迁改方案。(2)软件功能要求软件功能要求 交通疏解和管线迁改模拟 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Vissim、Railworks、马良 XCUBE 等软件):1)可整合各专业 BIM 模型;2)可开展交通仿真,设置车流/人流路径,具备车辆/人员素材;3)宜支持漫游、上帝视角、驾驶/步行、剖切等多种浏览方式;4)可支持漫游路径定制,并输出漫游动画;5)可查询、搜索管线管道等 BIM 模型信息;6)宜具备距离量测与标注功能;7)宜具备碰撞检查与分析功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据城市轨道交

118、通工程项目设计方案,结合现场道路、周边建构筑物、地下市政管线等情况,设计交通疏解和管线迁改方案,并建立交通疏解和管线迁改模型。模型应包含周边道路、地下管线、施工围挡、周边环境等模型数据。2)基于交通疏解和管线迁改模型形成仿真模拟视频或交互动画,通过三维可视化效果54 展示由交管部门、建设单位、设计单位、施工单位等项目相关方讨论并审核确认,若不符合要求,应根据修改意见和建议调整优化交通疏解和管线迁改方案;3)由于现场施工作业的复杂性和不确定性,当发生条件变更时,设计单位应根据变更后的现场条件调整交通疏解和管线迁改方案;4)基于交通疏解和管线迁改方案的 BIM 模型生成方案模拟视频、动画,并进行成

119、果交付。交通疏解和管线迁改模拟参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备管线迁改模型交通疏解模型整合施工围挡、管线、道路、周边环境模型生成交通疏解与管线迁改模型结束交通疏解视频符合要求管线迁改方案周边交通模型交通疏解方案符合要求交通疏解与管线迁改方案模拟生成交通疏解与管线迁改方案模拟视频、动画管线迁改视频否是否是周边环境模型 图图 5-11 交通疏解和管线迁改交通疏解和管线迁改模拟模拟 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)交通疏解 BIM 模型和管线迁改 BIM 模型,应包含工程实体的基本信息,清晰表达出现状信息、疏解后、迁改后的相关信息,优化后的管线迁改模型不存在

120、碰撞问题;2)交通疏解和管线迁改视频,视频动画应满足交通疏解和管线迁改方案模拟的要求,能够反映各阶段存在的重点难点,辅助工程筹划。4、应用价值应用价值 在地铁车站施工过程中,常常会涉及交通疏解和管线迁改等工作,且交通疏解和管线迁改是影响民生的一项重要社会工程。采用 BIM 技术辅助交通疏解和管线迁改,能够有效提高交通疏解和管线迁改的质量和效率。采用 BIM 技术对交通疏解方案进行策划与模拟,可实现交通疏解过程的三维可视化。各方人员在建造过程中能够基于 BIM 模型进行沟通、讨论和决策,使方案的制定、比选及修改在“所见即真实”的方式下顺利进行,直观反映各施工阶段存在的重点难点,有助于交通55 疏

121、解方案优化,辅助后期施工过程的工程筹划,使施工管理和组织具有高效率和良好经济性。同时,采用专业化的车流、人流模拟软件,基于 BIM 环境的预演练,预测分析交通组织方案对交通流量的影响,根据模拟情况优化交通导行方案,以提升交通组织方案的可行性及高效性,确保施工与通行互不干扰,保障行人行车的便捷与安全。根据既有管线图纸及物探资料进行 BIM 建模,可对既有图纸及物探资料进行再次复核,通过碰撞报告及结果分析,找出错误、遗漏等问题,为后续管线迁改及新建管线路由的设计奠定基础。同时,结合地铁施工各阶段的场地布置情况、围护及主体结构位置、施工工艺流程、基坑范围及深度、周边建筑物与构筑物情况、道路交通等,采

122、用 BIM 技术可在管线迁改施工前综合考虑各种因素的影响,科学安排各阶段施工的管线迁改和保护计划,使地铁车站施工更加合理有效,为项目施工节省时间,同时避免不必要返工情况发生。5、应用案例应用案例 深圳地铁 6 号线支线中山大学站是地下站,站位所在公常路现状道路宽 70m 双向 6 车道,路中设有 3m宽的绿化带,车道两侧有较窄绿化;圳新路规划道路红线宽 30m,双向 2车道,均已建成。站点北侧和东侧现状主要以空地为主,车站西侧为企业,车站北侧规划中山大学(深圳校区),近期建设。车站北侧沿公常路规划有地下双向 6 车道公路隧道(近期建设)。车站南侧有 110kV 高压线(附属施工时改迁)和明渠(

123、深 5m 左右)。在项目前期阶段,根据管线现状模型,结合车站施工方案,分析周边搬迁范围,对搬迁方案进行模拟及优化。通过方案的分析与优化,决定对部分管线采取悬吊保护措施,减少搬迁量。同时,充分运用现场环境,将部分管线临时改迁至北侧原有的明渠中,减少搬迁费用。图图 5-12 管线迁改方案管线迁改方案 进一步,采用 BIM 技术对中山大学站周边的交通疏解进行模拟分析。在考虑场地的充56 分利用基础上,计划保持疏解前后车道数量不变,设计了两个交通疏解方案。经过 BIM 技术的模拟比选,考虑到公常路下穿隧道工程等,最终选择方案二,减少了下穿隧道施工的交通疏解,缓解公常路的交通压力。(a)现状交通 (b)

124、交通疏解方案一 (c)交通疏解方案二 图图 5-13 交通疏解前后交通疏解前后 景观景观效果效果分析分析 1、应用场景应用场景 为全面、有效地呈现城市轨道交通工程项目车站、出入口、附属结构等周围的景观,保57 障城市轨道交通工程与周边城市的景观协调性,通过建立景观的三维BIM模型并进行渲染模拟分析,可有效呈现城市轨道交通工程建成后的景观效果和一年四季的景观变化情况,为景观审查提供支撑。2、应用要点应用要点 城市轨道交通项目涉及范围广,与周围环境协调性要求高,在深圳市完善生态环境和城市空间治理的要求下,提升城市轨道交通项目景观设计质量,是城市轨道交通工程发展的必然要求。通过BIM模型将城市轨道交

125、通项目与周边环境进行集成,将城市轨道交通工程沿线风亭、人行出入口等地表构筑物与周边环境结合的景观效果进行仿真分析。基于BIM模型进行项目渲染,可对比分析不同景观方案的设计效果,真实、形象地表达设计意图。同时,在开展景观分析过程中,应调整时间参数,渲染景观方案在一年四季中不同的情况,以优化景观方案。3、应用流程应用流程 (1)数据准备)数据准备 1)城市轨道交通沿线风亭、人行出入口等地表构筑物模型;2)城市轨道交通项目周边植被、树种、小品等模型。(2)软件功能要求)软件功能要求 景观效果分析BIM应用软件宜具有以下功能(如采用Revit、ArchiCAD、Lumion、Unreal Engine

126、等软件):1)模型数据集成;2)模型浏览与漫游展示;3)高仿真度的效果渲染功能,可生成效果图或动画;4)可实现模型初步的编辑功能,如材质、剖切、移动、旋转等。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)收集城市轨道交通项目周边建(构)筑物信息、地貌等环境数据,作为景观设计的基础资料。根据景观设计要求采用 BIM 软件创建不同的景观设计方案模型,并将周边环境模型与方案模型进行整合,以对比分析不同景观效果;2)依据景观审查要求,通过调整树种、布局、距离、园林小品等,创建不同景观方案模型,并生成相应的仿真渲染效果进行可视化展示与漫游,供项目相关方进行身临其境式漫游,以优选景观设计方案;3)由政府相关部门、

127、建设单位、设计单位等审核确认。若不符合要求,根据变更意见58 重新创建景观三维模型,直至审核通过;4)基于景观设计 BIM 模型生成漫游展示视频、动画,并进行成果交付。景观效果分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备景观方案综合比选结束项目地表构筑物模型生成漫游展示视频、动画方案一景观BIM模型方案二景观BIM模型方案n景观BIM模型景观审查要求景观效果展示视频、动画景观设计模型符合要求否是周围植被、小品等模型项目周边环境数据集成 图图 5-14 景观景观效果效果分析分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)经优化后的景观设计模型;2)景观效果展示视频、动画。

128、4、应用价值应用价值 传统的二维图纸难以表达景观设计的立体化和多样化效果,往往需要依赖项目参与方的空间想象力与景观经验进行判断。在纵向深度上,借助 BIM 技术的三维可视化优势,不仅可以将景观设计方案集成在周围的城市模型上进行整体分析,还可以通过三维渲染方式仿真模拟景观效果,让项目参与方身临其境地感受高仿真度的景观场景,提高沟通效率,辅助景观设计方案的决策。在横向时间跨度上,通过设置时间参数,可模拟景观设计模型在一年四季情况下的呈现效果,有利于提前预判景观方案的合理性、适宜性、协调性,提高景观设计方案的实用价值。5、应用案例应用案例 黄木岗枢纽位于深圳市福田区,华富路、泥岗西路和笋岗西路交叉口

129、,是既有 7 号线、14 号线和规划 24 号线三线换乘枢纽,同时包含东、西两个方向的地下空间。占地面积约 13.5万 m2,建筑面积约 18.27 万 m2。黄木岗片区紧邻笔架山公园、中心公园,生态环境优美。周边有深圳体育中心、市第二人民医院、中小学校等公共资源,是市级体育健康文化中心。黄木岗交通枢纽是展示社会主59 义先行示范区和国际化窗口的重要组成部分,集道路交通、地铁、公交、慢行、地下商业于一体的新时代大型综合交通枢纽。因此,对黄木岗枢纽的景观设计质量提出极高的要求。在景观设计分析方面,本项目结合绿色建筑评价标准,对部分指标进行模拟分析,对项目绿色建筑要求开展前评价。首先收集枢纽周边建

130、(构)筑物信息、电子地图、车站周边地貌数据等资料形成方案设计底图模型,将 BIM 应用项目与 3D 建模紧密结合,将枢纽项目 BIM 模型与景观设计模型融合,呈现三维景观模型的整体协调情况,体现城市轨道交通线路与周边环境关系,并采用 VR 技术进行实时漫游,浏览三维景观模型细节部分,反映实际问题,进而优化调整景观设计方案,提升了城市轨道交通建(构)筑物与周边环境的结合度。(a)黄木岗枢纽整体环境三维渲染效果图 (b)黄木岗枢纽出入口景观局部效果图 图图 5-15 基于基于 BIM 的黄木岗枢纽景观设计效果的黄木岗枢纽景观设计效果 换乘方案模拟换乘方案模拟 60 1、应用场景应用场景 针对换乘站

131、、枢纽等复杂车站,准确的客流仿真有助于车站客流设计,设计合理有效的换乘方案,合理引流。采用 BIM 技术可模拟车站内部复杂的空间,为换乘方案模拟提供基础数据。通过模拟分析,可直观显示车站内换乘方案的最不利区域,从全局到细部对换乘设计方案进行优化。2、应用要点应用要点 基于 BIM 模型开展换乘方案模拟,首先需创建准确的 BIM 模型。可采用简化的 BIM模型,其精细度满足换乘方案分析的要求即可,具备地面、墙面、门、坡道、楼梯、自动扶梯、栏杆和出入口(目的地)等客流行走的空间元素。采用专业的人流模拟软件,通过设置车站内的人流特征、客流量、环境特征等,模拟一定时间内的客流,计算平均每分钟的人流分布

132、,得出客流热力图,直观显示客流在车站的拥堵情况。尤其需要分析地铁在早晚高峰时的客流情况,模拟多种换乘方案下的换乘时长及拥堵情况,避免大客流换乘不当引起的拥堵。进一步,针对车站内的拥堵区域或节点,设置“分析区域”,得出节点处具体客流数值变化,包括客流量、步行时间、步行距离、拥堵情况等。根据需求生成折线图、柱状图,分析节点处客流随时间的具体变化。总结而言,其重要的分析指标主要包括以下几方面:1)效率衡量:空间利用率、客流率等;2)运营效率:交通热点、交通瓶颈等;3)容量计算:最大客流、占用程度等;4)乘客体验:旅行时间、等候时间、排队时间、客流密度等。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求)数据准

133、备要求 1)车站 BIM 模型:可仅保留人流能到达的位置,如出入口、站台、站厅、闸机、楼扶梯等;2)客流资料:包含某一时间段的进出客流、换乘客流等,可预测客流情况;3)流线设计图:车站内的流线设计。(2)软件功能要求软件功能要求 换乘方案模拟 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Legion、Massmotion 等客流模拟分析软件):1)宜具备平面、三维等视图功能,具有导航、漫游等浏览模式;61 2)宜具有定义人员参数的功能,如人员数量、密度、人流速度等。可根据客流的起终点模拟人流动向;3)依据特定区域的人

134、员特征可计算最佳的换乘路径,并模拟换乘时间。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据不同的换乘方案创建车站相应的 BIM 模型,并确保 BIM 模型具备换乘方案模拟分析的元素;2)将 BIM 模型导入客流分析软件,定义起终点,并设置楼扶梯、闸机、购票区域、站台站厅等区域;3)根据规范要求和预测客流情况,设置换乘站人员参数,模拟分析不同换乘方案下客流热力图,计算最短路径、换乘时间等指标,并校核是否符合城市轨道交通相关规范要求;4)根据换乘方案模拟结果,对客流拥堵,或不符合规范的区域进行调整优化,直至通过为止,并形成换乘方案分析报告;5)基于换乘方案模拟分析结果,生成方案模拟视频、动画,并进行成

135、果交付。换乘方案模拟参考资料业务流程数据的输入和输出开始数据准备方案一换乘BIM模型计算最短换乘路径与换乘时间换乘方案展示模型车站BIM模型换乘方案模拟视频、动画校核相关换乘指标轨道交通客流相关规范结束换乘方案分析报告方案二换乘BIM模型方案n换乘BIM模型定义人员参数模型是否符合要求否是客流资料、流线设计模拟换乘方案 图图 5-16 换乘方案模拟换乘方案模拟 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)换乘方案模拟分析报告,主要包括项目概况、分析所用软件及介绍,方案所使用的人员参数情况,模拟结果热力图、客流换乘指标等;2)换乘方案分析模拟视频、动画;3)模拟优化后模型。62

136、 4、应用价值应用价值 传统的换乘方案模拟主要采用数值计算方式得出相关结论,难以形象化呈现客流动向、客流分布、客流密度等方面。基于 BIM 模型开展换乘方案模拟,可形成换乘过程中的客流热力图,让项目相关方直观、清晰地在复杂的车站空间内了解换乘方案,通过视频动画等三维交互方式,形象地体验换乘路径,对换乘应用场景提出相关意见和建议,优化换乘方案,进而提升车站设计质量。5、应用案例应用案例 深圳地铁 13 号线深大东站位于科苑南路与白石路交叉口以南,是 13 号线与 9 号线的换乘站,13 号线车站呈南北向埋设于科苑南路下,9 号线车站呈东西向埋设于白石路下。地下一层为站厅层;地下二层为设备层;地下

137、三层为站台层。车站总建筑面积为 20243.24 m2。车站东南侧主要有深圳市留学生创业大厦、在建的迅雷大厦和彩讯科技、待建的北京邮电大学及中南大学研究院,东北侧为深圳软件园、深圳市数字技术园,西北侧为 383 中巴停车场、深港产学研基地,西南侧为香港中文大学深圳研究院、中国电信科院路营业厅及武汉大学深圳研究院等。车站站址东侧规划为新型产业用地,西侧为社会停车场用地、新型产业及教育科研用地。车站周围客流需求较大。图图 5-17 深大东站总平面图深大东站总平面图 本项目采用“建模仿真修改再仿真”的技术路线优化车站设计,结合深大东站建设设计方案以及 深圳市城市轨道交通 13 号线工程客流预测专题报

138、告,开展换乘方案模拟分析。分析车站空间布局,仿真模拟分析的范围定为站厅层、站台层,核验超高峰小时一列进站列车所载乘客及站台上的候车人员能在 6min 内全部疏散至站厅公共区或其他安全区域、公共区乘客人流密度参数是否符合乘客疏散和安全运营要求。63 预测客流规模是本方案分析的重要基础,本次模拟采用 Legion 仿真软件自带的中国通勤交通乘客速度曲线,该成果来源于北京、上海等城市轨道交通车站内部的行人交通流特性研究成果,符合中国人的交通特性。另外,车站内闸机的通过能力采用 30 人/分钟、自动扶梯运行速度为 0.65 米/秒。经模拟,可计算分析 13 号线和 9 号线早高峰小时客流,计算得出深大

139、东站换乘客流情况,包括换乘客流方向分布、与周边交通分向客流情况、客流密度图等,下图分别展示了深大东站累计最大客流密度图、累计平均客流密度图。分析模拟仿真结果,深大东站在远期早高峰期时,上下行线站台抵抗短时大客流冲击能力强,在高峰小时内均未发生拥堵;站厅层付费区均处于舒适水平,服务水平较好。为进一步提高车站运营服务水平,得出如下建议:1)车站南侧出站闸机距离北侧出站闸机较远,受客流冲击影响大,建议在 13 号线车站中部增加出站闸机;2)13 号线站台等候区有较大的冲击客流,楼扶梯口部在此处有小范围拥堵,建议高峰时间段在站台层增加客流疏导;3)13 号线非付费区通道处客流较大,在转折处容易发生拥堵

140、,优化安检处栏杆,扩大通道宽度。可见,基于 BIM 技术开展换乘方案模拟,可及时分析不同车站方案下的换乘方案,进而优化车站设计,提高深大东站后期运营的服务管理水平。(a)地下一层(站厅层)(b)地下二层(9 号线站台层)(c)地下三层(13 号线站台层)图图 5-18 累计最大客流密度图累计最大客流密度图 64 (a)地下一层(站厅层)(b)地下二层(9 号线站台层)(c)地下三层(13 号线站台层)图图 5-19 累计平均客流密度图累计平均客流密度图 车站车站净高优化净高优化 1、应用场景、应用场景 在车站设计过程中,需要考虑机电管线的综合布局,在保证机电管线的基础上,还需要考虑车站内公共区

141、、设备用房、风道等区域的净空高度,保证人员舒适性、维修维保空间等要求。车站内的净高优化可与机电管线综合优化同步进行,主要是基于各专业模型优化机电管线排布方案,对车站内最终竖向设计空间进行分析,并得出最优的净空高度。2、应用要点、应用要点 净高优化分析应在车站土建模型的基础上排布管线方案,主要包括公共区、设备区、风道、走道等管线布置区域。除满足综合管线排布的功能需求,净高优化主要考虑净空高度满足相关规范要求,以及维保维修需求等主要因素,根据净高优化结果,优化设计方案并做出相应的调整。表 5-1 车站内主要空间的净高要求 站厅层 位置 要求 公共区地面装修面至吊顶底面净高(地下站)3400mm 车

142、站一般用房地面至吊顶底面净高 2600mm 通道或天桥地面至吊顶底面净高 2600mm 公共区地面装修面至任何悬挂障碍物 2800mm 内部管理用房区走道净高 2400mm 换乘通道高度 通道装修吊顶净高不低于 3400mm 65 与既有线换乘的车站,通道装修吊顶净高 3000mm 站台层 公共区地面装修面至吊顶底面净高(地下站)3000mm 站台地面装修面至任何悬挂障碍物 2600mm 地下站一般用房地面至吊顶底面净高 2400mm 内部管理区走道净高 2400mm 设备用房地面至吊顶底面净高,按相关专业的技术要求执行。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)车站土建、机

143、电管线综合模型;2)净高分析的关键部位,如设备用房、车站公共区域、走道、车道上空等。(2)软件功能要求)软件功能要求 车站净高分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)宜具备距离量测与标注功能;3)宜具备碰撞检查与分析功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据统一坐标基点集成车站土建模型和机电管线综合模型,运用 BIM 三维可视化技术,计算车站内各净空高度是否满足城市轨道交通工程相关规范要求。同时,应保证综合管线之间应具有足够的维修维保空间;2)初步调整优化后,针对

144、车站公共区、设备区等关键区域,在合理设计范围内最大化提升净空高度,以提升车站室内设计的美观性;3)车站内净高还需要考虑车站内大型设备的尺寸信息,在设备运输到场安装过程中,其运输路径的净空需满足设备运输要求;4)车站室内净高优化后,建设单位组织对净高优化方案进行审核,审核方案的合理性、美观性等。若审核不通过,设计单位需根据意见进行整改;5)基于净高优化后形成最终的车站各专业 BIM 模型。66 车站净高优化参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备优化后车站BIM模型净高分析报告结束车站土建模型净高检查否是车站机电管线综合模型各专业模型整合碰撞检查否是模型调整优化管线综合优化分析净高空间 图图

145、 5-20 车站净高优化车站净高优化 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)优化后车站 BIM 模型,根据净高优化调整后的各专业 BIM 模型;2)净高分析报告,报告应说明不同设计参数条件下对净高的影响,并得出净高优化方案,包括管线尺寸与布局、关键区域净高视图等。4、应用价值、应用价值 净高分析优化过程中需要综合考虑各专业设备、管线的空间位置关系。基于 BIM 技术开展净高分析,可运用 BIM 模型三维可视化的特点,对空间狭小、管线密集或净高要求高的城市轨道交通工程进行碰撞检查、距离量测,可直观、准确地排查不满足净高要求及装修美观需求的部位。设计单位优化净高后,可避免后

146、期施工变更,保证工期、节约成本。5、应用案例、应用案例 福坑站是深圳地铁 16 号线二期地下车站,位于沙荷路和规划安业路交叉口,沿沙荷路东西向敷设。车站总建筑面积 17559 m2,为地下二层车站,站台宽 12m,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。首先通过 Revit 软件建立建筑、结构、通风、动照、给排水、弱电等专业三维模型,并借助三维建模的优势进行碰撞检查,调整管线路由,优化管线布置,提升空间净高,以达到最佳空间利用率。其中,对于设备区走道、公共区等主要位置的净高分析如下:(1)设备区走道:设备区管线类型众多,通过管线优化,将管线底标高由 2.8m 调整至3m,并留出 0.7m 的安装维

147、护空间,以保证后期维修维保的可实施性。67 (a)优化前 (b)优化后 图图 5-21 设备区走道净高分析模型设备区走道净高分析模型(2)公共区第一跨:公共区第一跨为管线从设备区至公共区转换的空间,管线数量多,路由交叉复杂,通过 BIM 优化,该区域管线底标高由 3.2m调整至 3.4m。图图 5-22 公共区第一跨净高分析模型公共区第一跨净高分析模型 通过 BIM 三维模型完成综合管线深化后,更准确地表现车站每个设备用房及走道等区域的净高,同时也提高了空间利用率,实现直接指导施工的目的。车站照明分析车站照明分析 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通项目是城市建设和发展的名片,为保证地铁运行服

148、务质量,合理设计车站照明,满足车站内的亮度要求,是车站设计的重要环节。基于城市轨道交通项目建筑方案,采用专业的照明分析软件,对车站室内进行照明模拟分析,模拟仿真常规运营状态下的照明,解决灯具布置是否满足功能需求、灯光表现是否达到预期效果、整个空间的照度亮度分布是否符合规范要求等问题,优化照明设计方案。2、应用要点、应用要点 68 照明分析应在土建深化模型的基础上开展,在布局方面,主要考虑照明设备布置位置与数量、照明管线布置等;在效果方面,主要开展车站站厅、站台等区域的亮度、平均亮度、亮度均匀度、照度、不舒适炫光及失能炫光等计算分析。结合 BIM 模型,可高精度地仿真模拟车站的照明效果,为管理人

149、员提供可交互的虚拟照明场景。对于地上车站项目,宜考虑日照采光对车站照明的影响,充分融合环境因素,促进节能减排。城市轨道交通工程的区间隧道、车辆基地、主变电所等其他项目的照明分析相类似,各项目对照明的需求略有差异,可根据功能场景的需要开展照明分析。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)车站土建模型;2)灯具模型及其资料。(2)软件功能要求)软件功能要求 车站照明分析 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 DIALux、ElumTools 等照明应用软件):1)可对模型进行三维浏览与漫游;2)

150、具有丰富的灯具产品构件;3)具备灯光效果渲染功能;4)具备距离量测功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据城市轨道交通工程的照明规范以及相关规范要求,基于车站土建模型设计灯具整体布局,包括灯具排列、灯具效果等。通过照明分析软件计算分析各方案的照度情况,并输出照明仿真渲染视频或图片;2)建设单位组织项目相关单位审核车站照明方案,对比分析不同方案的合理性、美观性和经济性;3)基于车站照明分析结果,生成照明分析报告和视频动画等可视化成果文件。69 车站照明分析参考资料业务流程数据的输入和输出开始数据准备照明方案一照明分析报告车站土建BIM模型照明仿真可视化成果确定照明方案城市轨道交通照明相关

151、规范结束优化后BIM模型照明方案二照明方案n方案审核否是调整不同参数形成照明方案在BIM模型上布置灯具 图图 5-23 车站照明分析车站照明分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)照明分析报告,包括照明设备数量、布局方案、灯具设备参数等;2)照明仿真的可视化成果,通过视频、图片等方式呈现车站内照明效果;3)优化后 BIM 模型。4、应用价值、应用价值 城市轨道交通项目照明是乘客对地铁最直接的感受和体验。在照明分析设计中,除了关注照明设备的亮度、照度、均匀度是否达到标准,还需要以乘客的视角切实考虑照明效果。基于 BIM 技术开展车站照明分析,能够提供准确、完整的车站内

152、空间数据。在准确有效的车站空间布局灯具,并根据地铁设计规范要求输入平均亮度、总均匀度、纵向均匀度、眩光限制阈值、环境比等,可快速生成照明效果。项目各参与方通过直观、形象的三维照明方案,有利于提高设计方案的沟通和决策效率。同时,基于 BIM 技术可根据意见或建议不断调整方案,快速响应变更,使得照明设计更有依据、更科学,提高照明分析的设计效率。5、应用案例、应用案例 深圳地铁 3 号线四期工程梨园站位于龙岗大道与规划龙平东路交叉路口,沿龙岗大道路中南北向敷设。车站长 156m,宽 18.7m,为地上三层岛式高架车站,是全线唯一一座高架车站。该站共设有 4 个出入口,采用现浇法,车站总面积为 881

153、6.24m。70 (a)车站 BIM 模型 (b)站台层 图图 5-24 梨园站模型梨园站模型 本项目借助 BIM 技术的三维可视化特点,对站台的的照明方案进行了详细分析。梨园站站台长度 112m,宽度 16.8m,空间高度 6.5m,安装高度 3m。在车站 BIM 模型基础上,结合站台通用的灯具型号规格,设置不同的照明方案,具体方案如下:(1)灯具间隔 1750mm、24W,面板灯(2)灯具间隔 1750mm、36W,面板灯(3)灯具间隔 2000mm、24W,面板灯(4)灯具间隔 2000mm、36W,面板灯(5)灯具间隔 1750mm、24W,面板灯;筒灯 50W(6)灯具间隔 1750

154、mm、36W,面板灯;筒灯 50W(7)灯具间隔 2000mm、24W,面板灯;筒灯 50W(8)灯具间隔 2000mm、36W,面板灯;筒灯 50W 采用专业分析软件可生成车站照明的照度等级、等照度图、点照度值、点照度表、灰阶图等成果,通过照明渲染方案,从光源、色温、配光曲线到样本图片等方面进行对比分析。下图展示了前面六种方案的照明分析结果的等照度图。71 方案一:灯具间隔 1750mm、24W,面板灯 方案二:灯具间隔 1750mm、36W,面板灯 方案三:灯具间隔 2000mm、24W,面板灯 方案四:灯具间隔 2000mm、36W,面板灯 方案五:灯具间隔 1750mm、24W,面板灯

155、;筒灯50W 方案六:灯具间隔 1750mm、36W,面板灯;筒灯50W 图图 5-25 车站照明分析方案对比分析车站照明分析方案对比分析 室内室内通风模拟分析通风模拟分析 1、应用场景、应用场景 一般情况下,城市轨道交通项目处于地下半封闭空间。作为重要的公共交通基础设施,室内空间除了满足乘客日常乘车出行的舒适度,还需要考虑突发事件发生时车站内的气流组织。因此,对城市轨道交通的通风设计提出了较高的要求。可采用 BIM 模型对城市轨道交通项目车站内的公共区、设备用房、排热风道等区域进行气流组织模拟分析,验证通风方案的可行性,并辅助通风方案的优化。2、应用要点、应用要点 72 通风模拟分析应在通风

156、空调系统设计方案的基础上进行,主要包括模拟区域空间布局、通风空调系统计算、管线路由及末端风口布置、通风空调参数及模拟区域边界条件设定等。在开展通风模拟分析前,可对 BIM 模型进行必要的简化,保留与通风模拟分析相关的工程对象。在验证通风设计方案可行性过程中,主要从气流组织、舒适度、节能效果等方面分析通风方案,可通过不同方案的对比分析寻求最佳的通风设计方案。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)城市轨道交通项目模拟区域的 BIM 模型,宜具备出入口、风道、孔口、空调等(若有);2)通风空调设计方案。(2)软件功能要求)软件功能要求 室内通风模拟分析 BIM 应用软件宜具有以

157、下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE等建模软件,以及Airpak、Comsol、Ansys等CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)模拟分析软件):1)可对模型进行浏览与漫游展示;2)可计算模拟区域内温度场、速度场、压力场等气流组织相关参数;3)可生成通风模拟效果图。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)结合城市轨道交通工程及相关规范要求,初步确定通风空调设计方案;2)根据项目上游专业提资情况,完成通风空调发热量、新风量、通风量等负荷计算;3)创建模拟区域 BIM 模型,包括模拟区域主要设备布置、通风空调系统管路

158、及风口布置等。结合 BIM 模型和模拟软件建模原则,简化 BIM 模型并输入 CFD 软件;4)对通风模拟参数进行设定,包括模拟区域温湿度、室外温湿度、送/排风口风量等,对模拟区域进行网格划分和求解器设定;5)核查模拟结果,对比模拟结果的输入参数与设定参数的一致性,验证方案准确性;6)建设单位组织审核城市轨道交通项目通风设计方案的合理性、有效性,验证通风空调方案的可实施性;7)基于城市轨道交通项目室内通风模拟分析结果,生成通风模拟分析报告、切片云图等成果。73 室内通风模拟分析参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备优化后BIM模型通风模拟分析报告结束模拟区域BIM模型通风空调设计方案将模

159、型简化后导入分析软件结果检查否是形成通风设计方案设定边界条件调整模拟参数通风模拟计算分析调整优化方案通风模拟相关图表 图图 5-26 室内通风模拟分析室内通风模拟分析 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)通风模拟分析报告;2)优化后 BIM 模型;3)通风模拟分析后的相关图表,应清晰表达所分析区域的风速场、温度场、压力场等。4、应用价值、应用价值 室内通风模拟分析是基于 BIM 模型结合 CFD 计算软件,模拟通风空调实际运行情况下的气流组织,将通风空调气流组织转化为风速场、温度场、压力场等,直观表达气流组织分布情况,以验证通风空调方案的效果。基于 BIM 技术的通风

160、模拟分析,可创建形成城市轨道交通项目室内不同的 BIM 模型,对比分析不同的通风空调方案,比选出满足相关规范及室内温湿度要求的最优方案。同时,通风模拟分析可对已有的通风设计方案进行优化,对不同输入参数的通风空调方案进行模拟分析,达到精细化设计的目的,满足城市轨道交通项目正常运行、乘客及车站设备和管理人员的正常候车、工作等环境需求。5、应用案例、应用案例 变电所、通信用房、控制室等设备用房为地铁安全运行提供保障,是城市轨道交通工程中车站的重要房间。该类房间若发生火灾,需快速灭火,最大限度地减少火灾损失。在深圳市城市轨道交通 16 号线一期的回龙埔站环控电控室开展了通风模拟分析,以验证通风设计方案

161、的合理性。74 在本项目中,七氟丙烷为灭火介质,模拟电器类房间灾后排气过程,分析风口布局对气体灭火房间火灾后排气效果的影响,验证设置下排风口 2 次换气次数的方案能否满足灾后排气的需求。(a)方案一 无下排风口 (b)方案二下排风口(2 次换气)(c)方案三 下排风口(一半风量)图图 5-27 环控电控室设备及风口布置方案示意图环控电控室设备及风口布置方案示意图 前期通过BIM技术创建环控电控室的简模,并采用CFD软件对分析区域进行通风模拟。初始时,房间内灭火气体的体积分数为 10%,灭火气体和空气混合均;随着排气过程的开展,纯净的空气从送风口进入房间,灭火气体和空气的混合物通过排风口排向室外

162、,受气体密度的影响,不同位置排风口排出的灭火气体体积分数存在明显差异,不同时刻三种方案灭火气体的浓度分布如下图。方案一 方案二 方案三 (a)6 min 方案一 方案二 方案三 (b)12 min 75 方案一 方案二 方案三 (c)18 min 图图 5-28 不同方案下灭火气体浓度分布随时间变化图不同方案下灭火气体浓度分布随时间变化图 经模拟分析对比,通风效果从高到低排序依次为方案二、方案三、方案一。通过对比分析不同风口布置方案的灭火气体瞬态排除过程,灭火气体密度大于空气密度时,灭火气体在房间内出现分层,房间下半部分灭火气体的平均浓度大于房间上半部分,下排风口的设置有利于灭火气体的排除。在

163、房间条件允许时,设置下排风口及增大下排风口的风量有利于灭火气体的排除。5.4 施工图设计施工图设计 建筑方案优化建筑方案优化 1、应用场景、应用场景 经城市轨道交通初步设计,明确了项目整体方案的相关要求,需进一步开展方案深化与优化工作,对轨道交通建筑限界、区间、站场、人员出入口布设等方面进行方案优化。尤其对于城市轨道交通工程项目,涉及专业多,需综合考虑各专业之间的协调性,并优化调整城市轨道交通项目的功能区域划分。2、应用要点、应用要点 在建筑方案优化过程中,除协调城市轨道交通工程其他专业之间的接口,需根据建筑物的楼层关系、视觉效果、体验观感、人流路径等方面对建筑方案进行对比分析,从中优选最佳方

164、案,并及时反馈至其他专业进行调整与优化。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 车站、区间、车辆段、主变电所、控制中心等建筑模型。(2)软件功能要求)软件功能要求 76 建筑方案优化 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE、Rhino、Sketchup 等软件):1)宜具有丰富的建筑构件库;2)可表达光线材质等建筑效果;3)可对模型进行流畅的浏览与漫游;4)宜具有效果仿真与渲染功能;5)宜具有碰撞检查与分析功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)以车站项目为例,整合车站结构、给排水、通风空调、电气、站台门等各专

165、业模型,并审核各专业设计信息的完整性、准确性;2)基于车站的建筑指标要求,综合考虑各专业之间的协调性,从美观性、经济性、舒适度、可实施性等方面优化建筑方案;3)基于不同的建筑优化方案形成 BIM 模型,采用三维可视化的方式向建设单位及项目相关方进行展示,提升沟通效率,辅助决策。若不符合要求,或存在变更意见,应根据意见或建议修改完善建筑方案。相应地,根据变更方案调整并重新生成 BIM模型;4)基于建筑方案优化后的 BIM 模型生成相应的漫游视频、动画等,并形成建筑方案优化分析报告,进行成果交付。建筑方案优化参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备漫游视频、动画建筑方案优化模型结束建筑专业初步

166、设计模型各专业模型审核建筑优化方案1BIM模型建筑优化方案2建筑BIM模型建筑优化方案n建筑BIM模型方案优化报告方案审查否是否是整合各专业模型形成建筑优化方案建筑方案调整 图图 5-29 建筑方案优化建筑方案优化 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)建筑方案优化模型,满足建筑方案调整且审查通过的 BIM 模型;77 2)优化后的建筑方案漫游视频、动画;3)建筑方案优化分析报告。4、应用价值、应用价值 传统的二维深化设计不够直观清晰,在城市轨道交通工程多专业、多空间、高标准等情况下,二维形式更难以实现形象化的建筑方案呈现。通过 BIM 三维模型,可形象化地协调各专业之

167、间的冲突,综合调整各区域房间布置,使公共区域、房间排布、出入口布设等方面更趋合理,项目各参与方基于三维可视化的 BIM 模型,有利于提升沟通效率,并借助渲染仿真模拟,真实体验建成运营后的建筑状态,辅助方案审查和决策。进一步,优化后的建筑方案,可提升项目方案的准确性、可实施性,指导现场施工,节省后期可能返工的风险。5、应用案例、应用案例 南油站是深圳地铁 9 号线和 12 号线同步实施的双岛四线换乘地下站,位于南海大道与登良路交叉路口,沿南海大道南北向布置。车站总建筑面积 34940.85 m2,为地下二层车站,站台宽 12+12m,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。南油站位于深圳市交通最繁忙

168、的城市主干道,交通流量大、周边环境复杂、地下管线众多、工程实施难度大。借助 BIM 技术的三维可视化技术开展建筑方案深化,首先集成各专业模型,在统一的BIM 模型开展沟通协调。运用 BIM 软件的碰撞检查功能可快速检查各专业之间的冲突与碰撞,形象化地协调各专业之间的冲突问题。同时,综合调整各区域房间布置,使公共区域、房间排布更趋合理,减少结构孔洞和预留预埋件错误导致的后凿损伤和返工,提高后期施工效率,避免工期延误,也节省了后期返工的损耗成本。针对车站的出入口设计方面,采用BIM 模型与周边环境数据进行集成,为项目各参与方提供形象化的出入口位置关系表达方式,使项目相关方能够高效便捷地提出方案优化

169、建议,提高建筑设计质量。(a)车站各专业模型集成 78 (b)局部优化效果一 (c)局部优化效果二 图图 5-30 建筑方案优化效果图建筑方案优化效果图 客流与应急疏散模拟客流与应急疏散模拟 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通项目作为乘客出行、通勤的重要交通工具,除了满足日常运营的客流管理,在突发事故下,地铁设计也需满足应急疏散要求。在开展城市轨道交通工程深化设计时,可将 BIM 模型与客流仿真模型相结合,辅助验证设计方案在客流和应急疏散方面的合理性。2、应用要点、应用要点 在开展客流与应急疏散模拟前,宜首先明确设计方案、客流量、行车组织方案等相关技术要求,为客流与应急疏散模拟准备基础数据。

170、客流与应急疏散模拟应用仅需要简化的 BIM模型,宜具备地面、墙面、门、坡道、楼梯、自动扶梯、栏杆和出入口(目的地)等元素,并具备准确的几何占位尺寸和位置。在客流与应急疏散模拟过程中,应通过设置人流特征、客流量、环境特征,模拟分析高峰时段、平峰时段下的客流特征,以及应急事件造成拥堵的客流情况,辅助客流与应急疏散方案的优化。应急事件包括火灾、台风、地震、战争、暴恐等突发灾害和事故等,通过调整不同的环境特征和人流参数,可模拟应急事件下的疏散方案。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)城市轨道交通工程设计模型,包含地面、墙面、门、坡道、楼梯、自动扶梯、栏杆和出入口(目的地)等要素

171、的简化模型;2)项目预测的高峰、平峰时段客流信息;3)城市轨道交通项目客流和应急疏散要求;4)项目运营方案。(2)软件功能要求)软件功能要求 客流与应急疏散模拟 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、79 马良 XCUBE 等建模软件,以及 Legion、Massmotion、Pathfinder 等客流模拟分析软件):1)宜具备平面、三维等视图功能;2)宜具有定义客流参数的功能,如客流数量、密度、速度等;3)可根据客流的起终点模拟客流动向与路径。(3)应用流程要求)应用流程要求 客流模拟与应急疏散模拟的应用过程类似,主要是环境参数和人流特征的

172、差异,下面主要以应急疏散模拟为例进行分析说明。1)简化 BIM 模型,并确保 BIM 模型具备应急疏散模拟分析所需的元素,如地面、墙面、门、坡道、楼梯、自动扶梯、栏杆和出入口等;2)将简化的 BIM 模型导入客流模拟分析软件。在软件中,根据设计信息录入楼层(平台)、房间分区(或防火分区)、墙体(隧道壁)、门窗(洞口)、楼梯(上下联络通道)、电梯等信息,并检查所分析模型的几何尺寸、空间关系、构件连接关系等是否准确,设置起终点以及疏散路径;3)输入客流量、行车组织等信息,设置应急疏散算法进行模拟分析,计算紧急情况下总疏散时间、平均速度、热力图等,并分析最优逃生路径,校核疏散指标,验证疏散方案的准确

173、性、可行性。在应急疏散模拟分析过程中,应注意区分高峰、平峰场景下的客流量分析;4)组织审核应急疏散方案,根据意见或建议对方案进行调整与优化;5)基于应急疏散模拟分析结果,形成应急疏散方案,并生成应急疏散模拟视频、动画等,并进行成果交付。客流与应急疏散模拟参考资料业务流程数据的输入和输出开始数据准备客流/应急疏散分析报告城市轨道交通项目BIM模型客流/应急疏散模拟视频根据意见优化方案城市轨道交通客流相关规范结束优化后BIM模型结果验证否是比选不同的客流/应急疏散方案项目运营方案城市轨道交通项目预测客流数据模型简化后导入客流分析软件根据分析工况录入或调整客流/应急疏散分析参数客流/疏散分析指标应急

174、疏散时间通过人流量平均客流/应急疏散速度客流/应急疏散热力图客流/应急疏散路径 方案审核否是确认客流/应急疏散方案 图图 5-31 客流与应急疏散模拟客流与应急疏散模拟 BIM 应用流程应用流程 80(4)应用成果要求)应用成果要求 1)客流/应急疏散模拟分析报告,客流模拟分析报告应体现早晚高峰、平峰等场景下的客流状况,并对客流引导提出相关建议;应急疏散模拟分析报告应体现特定工况疏散条件下的各方面影响因素,通过分析计算得出人员疏散时间、疏散路线统计数据,提出改进疏散性能的方案和措施、应急预案的疏散要点建议等;2)客流/应急疏散模拟视频,应体现运行过程中人员日常客流或应急疏散的场景,通过透视图、

175、热力图等方式表现。4、应用价值、应用价值 采用 BIM 技术开展客流与应急疏散模拟,有助于提高城市轨道交通工程的设计质量,以及应对突发事件的应急指挥调度能力。在客流模拟分析方面,城市轨道交通项目运营期间客流量大,尤其是换乘站、枢纽站等复杂项目,在三维 BIM 模型的环境基础上,以预测及经验测算的客流量模拟高峰时段、平峰时段的客流情况,可分析客流特征,为车站内的客流引导提出完善建议。尤其对于楼梯口、电梯、出入口等关键区域,易造成拥堵,结合 BIM 模型可为现场的客流管理措施提供依据,保障地铁车站客流管理需求,提高设计质量。在应急疏散模拟分析方面,采用创建的城市轨道交通项目 BIM 模型,可为城市

176、轨道交通项目的应急疏散设计提供全面数据。通过软件分析,可提前发现疏散设计不合理问题,最大程度消除应急疏散设计缺陷。结合 BIM 技术的三维化、数字化优势,可清晰定位项目内的应急物资、消防设施设备、疏散通道等位置和状态,辅助制定合理的疏散路线和救援应急预案。通过基于 BIM 技术优化应急疏散方案,有效降低了潜在的人员伤亡风险,为乘客出行提供安全保障。5、应用案例、应用案例 科技馆站是深圳地铁 12 号线的地下站,位于规划南环路与规划海汇路交叉口,车站周边现状主要是空地(规划未稳定)。车站是地下二层岛式站台,共设 2 个出入口、2 组风亭,车站总面积为 13869.3m。根据地铁设计规范(GB 5

177、0157-2013)规定:车站站台公共区的楼梯、自动扶梯、出入口通道,应满足当发生火灾时在 6min 内将远期或客流控制期超高峰小时一列进站列车所在的乘客及站台上的候车人员全部撤离站台到达安全区的要求。结合 BIM 技术开展应急疏散模拟,能够在设计阶段提前模拟疏散所需时间,并依据仿真模拟结果对设计方案进行优化。81 图图 5-32 基于基于 BIM 的科技馆站客流模拟的科技馆站客流模拟 结合科技馆站预测客流数据,对科技馆站远期客流进行仿真模拟,原设计方案能够满足6min 内疏散站内所有乘客的要求。但总体分析车站模拟情况时发现,部分闸机处存在拥堵,构成车站运行的瓶颈点,易引发事故。因此,对该处的

178、闸机进行优化,闸机处密度由 F 级服务水平(拥堵)提高至 C 级服务水平(比较顺畅),有效降低了原方案瓶颈处的客流密度,提升客流疏散水平。(a)原方案客流密度 (b)优化方案客流密度 图图 5-33 科技馆站方案优化前后客流密度图科技馆站方案优化前后客流密度图 管线综合与碰撞检查管线综合与碰撞检查 1、应用场景应用场景 集成城市轨道交通项目各专业模型,应用 BIM 三维可视化技术对机电管线整合优化。检查机电管线、土建专业的碰撞,核查机电管线的错漏碰缺问题,完成项目设计图纸范围内各种管线布设与建筑、结构平面布置的三维协同设计工作。根据检查问题,优化机电管线布置方案,在避免空间冲突的前提下,使其满

179、足运输、安装、运行及维护检修的空间使用要求。2、应用要点应用要点 管线综合与碰撞检查应在土建深化模型的基础上开展。开展管线综合和碰撞检查过程中,若无特殊原因,一般应遵循以下原则:(1)对于室内管线对于室内管线 82 1)根据项目特点应明确界定风管、水管、桥架等空间分层的标高关系;2)在满足净高要求的前提下,各专业管道宜水平分层布置,应尽可能做到呈直线、互相平行、不交错,管道不宜翻弯过多;3)考虑施工安装、运营维修更换的操作距离预留,以及设置支、柱、吊架的空间等;4)可弯管线让不可弯管线,分支管线让主干管线;5)金属管避让非金属管。因金属管易切割、弯曲和连接;6)附件少的管道避让附件多的管道。有

180、利于后期的施工和检修;7)大管优先,小管让大管。因小管道造价低,且容易安装,通风空调管道、排水管道、排烟管道等占据空间较大的管道应优先布置;8)有压管道避让无压管道。如冷凝水排水管、雨排水管、生活污水管等管道均靠重力排水,其水平管段需保持一定的坡度,在与有压管道碰撞时,应优先考虑无压管道。而有压管道之间,低压管需避让高压管;9)电气管线避热避水。在热水管线、蒸汽管线上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路;10)强弱电分设。由于弱电线路如电信、有线电视、计算机网络等线路易受强电线路电磁场的干扰,因此强电线路与弱电线路不应敷设在同一个电缆槽内,且应保留一定距离。(2)对于对于室外管线室外管线 需遵循

181、市政管线规范的相关要求,宜水、电分离,管线的埋置深度、坡度和间距应满足相关规范要求。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)各专业设计模型;2)管线综合优化原则及布置方案。(2)软件功能要求)软件功能要求 管线综合与碰撞检查 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、Solibri Model Checker 等碰撞检查分析软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)宜具备碰撞检查与分析功能;3)宜具备量测与标注功能;83 4)宜具备管线标注出图功能。(3)应用流

182、程要求)应用流程要求 1)整合各专业 BIM 模型,核查模型的完整性、准确性;2)根据排布方案和相关规范,对项目全专业管线进行综合排布;3)采用软件自动检查管线之间碰撞、管线与建筑和结构之间的碰撞、结构构件之间的碰撞,对检查结果进行人工校审并记录。经检查得出的碰撞点,反馈至相关专业设计单位进行审查和确认,根据碰撞情况进行模型优化;4)通过设置合适的碰撞检查距离,对机电管线的保温、安装空间、检修空间、净空等开展进一步检查,对各碰撞位置进行详细分析并记录。经检查得出的问题区域,反馈至相关专业设计进行审核和确认,根据问题情况进行模型优化;5)应基于管线综合与碰撞检查结果调整优化模型方案,并编制管线综

183、合与碰撞检查分析报告。管线综合与碰撞检查参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备管线综合与碰撞检查分析报告集成土建和机电模型管线综合优化结束各专业优化模型模型审核碰撞检测形成管线综合模型管线排布方案碰撞报告各专业模型否是模型检查否是城市轨道交通工程相关管线规范 图图 5-34 管线综合与碰撞检查管线综合与碰撞检查 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)优化后的各专业模型,经管线综合和碰撞检查分析后,各专业设计师调整完善后的BIM 模型。其中,管线排布应合理、美观,管线路由和标高应定位准确,并应符合相关规范和功能要求;管线综合模型中关键或复杂区域应设置局部详图或剖面视

184、图;管线综合和碰撞检查调整后,其净高应满足相关规范要求;2)管线综合与碰撞检查分析报告,应详细体现单专业、多专业之间的各类构件碰撞,以及设计过程中可能存在的软碰撞等,分专业生成碰撞检查点位,并提出优化建议。84 4、应用价值应用价值 传统管线综合的方式是将所有机电专业及土建专业的图纸进行叠加,然后选取重点部分或管线较为复杂的部位,针对性地绘制剖面图,或针对各类设备机房绘制机房大样及剖面图。该方式对后续施工有一定指导意义,但绝大多数情况下还需要进行施工二次深化,且设备大小、阀门阀件的尺寸在传统的设计阶段都未很好的考虑,可能带来预留空间不足、后期无法按图施工等问题。基于 BIM 的管线综合与碰撞检

185、查是将三维模型的各专业所有管线、设备进行整合,并根据不同专业管线的功能要求、施工安装要求、运营维护要求等,结合建筑、结构设计和室内装修设计需求对管线与设备的布置进行统筹协调,以排布合理的管线方案。通过 BIM 软件快速对各专业之间开展碰撞检查,核查各构件之间是否存在冲突。管线综合完成后对各功能区域的空间净高进行复核分析,确定可满足空间要求的区域及不满足的区域,并针对不满足空间要求的区域进行分析和设计调整。管线综合和碰撞检查 BIM 应用,有助于协同各专业设计,避免专业碰撞和冲突,保证管线排布方案合理、美观,并满足净高要求,避免后期施工管线拆改带来的经济损失和工期损失。5、应用案例、应用案例 上

186、海轨道交通 15 号线工程桂林公园站位于漕宝路和桂林路交口北侧。站台骑跨桂林路西侧红线,与 12 号线桂林公园站付费区通道换乘,车站为地下三层岛式车站。项目采用 Revit 建模软件创建车站各专业模型,开展了桂林公园站管线综合和碰撞检查BIM 应用,通过各专业模型创建进行机电管线综合设计,在统一的三维模型中自动检查碰撞点,经设计人员复核后调整完善各专业设计方案,极大地避免返工。通过该应用调整优化了管线排布,预计缩短工期约 5 天,节约成本 15 余万元。利用 BIM 技术在机电安装过程中提升沟通效率约 30%。进一步,将管线综合优化的成果反馈在各专业图纸中,并导出各专业图纸,作为施工图设计时,

187、管线布置的参考,极大地辅助了设计对施工的管综交底。(a)碰撞检查 (b)管线综合优化后 图图 5-35 管线综合与碰撞检查管线综合与碰撞检查 85 (a)优化后各专业管线情况 (b)管综出图 图图 5-36 优化后管线综合优化后管线综合 预留预埋检查预留预埋检查 1、应用场景应用场景 基于土建 BIM 模型和机电 BIM 管综模型,对机电管线的预留洞口进行布设,可以增强机电和土建专业间的协同设计,将管线综合排布后的模型与土建模型整合后,生成预留套管。利用 BIM 可视化优势对结构预埋件进行布置,辅助设计、施工核查预埋件的平、立面位置,避免主体结构二次开孔和机电管线穿孔点位偏差。2、应用要点应用

188、要点 预留预埋检查应在机电和土建模型的基础上进行,主要包括管线排布方案的确定、管线穿结构点位的核查、预留洞口和管线套管的布置、重点区域的预埋件布设、预留预埋件定位标注和出图等。预留预埋检查重点内容应包括预留洞口形状及尺寸、预埋套管规格型号及管径,套管中心标高、洞口中心距最近结构柱、结构墙体距离等。设计过程中重点考虑预留预埋点位的规范性和机电管线安装的可行性。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)土建模型、管线综合模型;2)相关施工图纸资料。(2)软件功能要求软件功能要求 预留预埋检查 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、

189、马良XCUBE 等建模软件):1)可整合各专业模型并流畅浏览;2)具备距离量测与标注功能;3)宜具备碰撞检查与分析功能;86 4)宜具备智能开洞功能;5)宜具备管线、洞口同步更新功能;6)宜具备预留预埋标注和出图功能。(3)应用流程要求应用流程要求 1)土建专业和机电专业分别完成 BIM 模型创建,并由机电专业完成管线综合深化;2)整合各专业模型,核查机电管线穿越结构点位是否准确,预留预埋是否缺漏、预留预埋点位是否符合规范要求;3)各专业确定预留预埋点位后,生成预留洞口、预埋件和预埋套管模型,并保证图模一致性;4)各专业审核预留预埋施工图以及预留预埋模型的规范性,确定预留预埋设计满足设计和施工

190、要求后生成预留预埋审查分析报告,并提交最终检查成果。预留预埋检查参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备预留预埋审查分析报告集成各专业模型基于各专业模型开展预留预埋检查结束预留预埋BIM模型是否准确土建BIM模型否是模型检查否是管线综合BIM模型各专业施工图生成预留洞口、预埋件和预埋套管模型调整完善各专业BIM模型 图图 5-37 预留预埋检查预留预埋检查(4)应用成果要求应用成果要求 1)预留预埋审查分析报告,应详细体现单专业、多专业之间的各类预留孔洞、预埋件,分专业生成预留预埋检查报告,记录管线、结构等专业预留预埋内容和分布情况,以及预留洞口情况。预留洞口、预埋件的尺寸、规格及位置信息

191、应与设计图纸一致;2)预留预埋 BIM 模型,应能准确标记孔洞、预埋件等构件位置。对于复杂区域或关键区域,应设置必要的局部三维视图。4、应用价值、应用价值 87 传统的预留预埋设计不够直观,往往只针对项目重要和复杂区域进行预留预埋深化。采用 BIM 技术进行预留预埋检查,能够加强各专业之间的设计协同,对项目中的预留预埋进行整体质量控制。在设计阶段提前利用 BIM 技术对土建及机电专业间的工序交叉部位进行碰撞检查分析,并根据碰撞报告对相应土建、机电专业进行深化,以期实现土建施工与机电施工的零碰撞、预留预埋零缺漏。在 BIM 模型中可准确定位预留孔洞、预埋件的位置,辅助布置预埋构件的平、立面位置,

192、避免主体结构与围护结构施工后进行二次钻孔带来的噪音、粉尘,以及打孔偏差带来的作业面破坏等不利影响,提升设计质量和结构安全性。后期各专业按照深化设计后的图纸开展施工,实现预留孔洞和预埋件的提前检查,有利于降低返工的施工成本,避免返工浪费,规避工期延误风险和质量隐患,提高施工质量。同时,通过预留预埋 BIM 模型可精准统计预留孔洞量、预埋件工程量,辅助把控施工成本。5、应用案例、应用案例 上海市轨道交通 15 号线祁安路站位于普陀区规划连亮路的路中地下,祁安路以西。本站为地下二层岛式站台,设计共设置 4 个出入口。在祁安路站管线综合施工图设计模型基础上,梳理车站墙、板及二次结构的孔洞预留和预埋布置

193、情况,通过使用 BIM 模型创建设备孔洞及排水套管孔洞,生成平面孔洞图以及表单。图图 5-38 基于基于 BIM 的预留预埋孔洞图及表单生成的预留预埋孔洞图及表单生成 使用 BIM 完成孔洞图进行施工现场复核工作,确保现场预留孔洞及套管尺寸及位置准确、无遗漏情况,减少返工节约项目成本约 15%。88 图图 5-39 基于基于 BIM 的预留预埋检查的预留预埋检查 车站站内砌体墙施工由土建施工单位负责,机电安装单位在砌体墙施工完成后进场。因此为确保施工现场预留孔洞的准确性,设计在原有结构平面图的基础上,从 BIM 模型导出每面墙体的管线孔洞剖面图,提高结构图纸深度,每座车站平均新增剖面图约 30

194、0 多张。图图 5-40 基于基于 BIM 的砌体墙孔洞出图的砌体墙孔洞出图 工程量工程量计算计算 1、应用场景应用场景 基于施工图设计 BIM 模型,结合工程计量和计价规范,使用 BIM 算量软件可计算城市轨道交通工程各专业、各部位的工程量。根据城市轨道交通工程的分部分项工程要求、构件拆分规则等要求,对不同专业各类型构件按需求进行拆分,并对拆分的构件信息附加相应的属性信息,如材料用量、混凝土量等,可快速统计不同字段类型的工程量情况。同时,对于不同的工程项目方案,采用 BIM 模型可快速计算各方案的工程量情况,便于对比分析。在BIM 工程量基础上,结合各材料的造价,可辅助项目建设全过程的成本控

195、制管理。2、应用要点应用要点 在计算工程量统计前,宜在设计模型的基础上进行算量深化,补充工程量缺陷部分信息,以及按照工程量扣减、组合等要求进行调整。工程算量需运用模型单元识别工程量清单项目89 并计算其工程量,或导入其他算量软件进行工程量计算与复核。因此,其构件需命名准确、编码有效、分类清晰,保证清单项与构件一一对应。BIM 工程量应根据设计过程保持阶段性更新,能够自动计算并更新工程量清单,辅助设计变更管理。在估算、概算、预算、结算、决算等阶段均可采用 BIM 技术辅助工程量计算,其 BIM 模型深度和范围需符合相应阶段的要求,才能保证工程量计算结果的准确性。3、应用流程、应用流程(1)数据准

196、备要求)数据准备要求 1)城市轨道交通工程清单规范、定额规范;2)设计 BIM 模型;3)相关施工信息,如设备材料、工艺工法等。(2)软件功能)软件功能要求要求 工程量计算 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及广联达、鲁班、斯维尔等算量软件):1)可导入设计模型,进行模型构件拆分或组合,并附加相应的属性信息参数,创建算量模型;2)可附加相应的算量指标或定额信息,编制招标预算工程量清单、招标控制价、投标预算工程量清单等;3)宜支持现行城市轨道交通工程量清单计价规范等相关规范要求。(3)应用流程要求)应用流程要求

197、1)基于设计 BIM 模型创建工程量计算模型,补充缺项部分、增加算量所需的参数和信息,其算量编码应与相关规范保持一致;2)根据算量模型使用 BIM 算量插件,或导入算量软件计算工程量,生成工程量清单;3)若存在多个项目方案,应对比分析不同方案的工程量情况。当方案发生变更,可相应调整算量 BIM 模型,快速响应工程量变化;4)造价咨询审核算量模型和工程量清单成果,审核工程量是否满足限额设计要求,并依据相关定额生成项目算量成果。90 工程量计算参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备工程量清单创建工程量统计的算量模型算量模型编码映射生成工程量清单及模型设计BIM模型 相关施工信息算量模型审核提

198、交算量BIM成果是否计量规范 定额标准造价咨询审核是否限额设计要求拆分或组合构件,并输入构件信息输入构件算量信息结束 图图 5-41 工程量工程量计算计算 BIM 应用流程应用流程(4)应用成)应用成果要求果要求 1)工程量清单,通过造价咨询审核,满足工程项目相应阶段的算量要求;2)算量 BIM 模型。4、应用价值、应用价值 城市轨道交通工程涉及专业多,施工工艺复杂,传统的工程量计算工作量巨大,且存在大量的重复劳动工作,应用人员效率低,容易发生错误、漏项等问题,且不能与设计过程紧密结合,当发生设计变更,不能及时响应变化情况。采用 BIM 模型自动计算工程量,一方面,可运用 BIM 模型承载的准

199、确数据进行工程量自动计算,提高计算的准确性和效率;另一方面,有利于推动基于 BIM 的设计算量一体化应用,当发生设计变更,可通过调整模型,快速响应工程量变更情况,避免传统模式下的重复建模,也提高了 BIM 模型的利用率。进一步,工程量是成本管理的重要基础,在算量模型的基础上附加相应定额和费用要素,将自动计算工程造价,有利于实现建设过程成本动态管控。5、应用案例、应用案例 上海市轨道交通 13 号线西延伸工程芳乐路站位于联友路下方,靠近朱建路与联友路道路交叉口北侧设置,沿联友路呈南北向布置。车站站型为地下两层岛式,主体建筑规模为519.4m 19.54m,主体建筑面积为 22738 m2,有效站

200、台长度为 140m,站台宽度为 12m。车站设置 4 个出地面出入口、4 组风亭组。在芳乐路站施工图设计模型基础上,依据设计成果与招投标等相关资料要求,附加招投标相关信息,按照招投标确定的工程量计算规则开展模型重构,生成算量 BIM 模型,自动统计芳乐路站主体结构 BIM 工程量。将 BIM 工程量计算结果与投资监理的工程量进行对比91 分析。分析结果表明,基于 BIM 的工程量计算结果与投资监理之间的偏差在允许范围内。基于 BIM 模型开展工程量计算及成本测算,避免了重复建模,节约设计人员项目工程量计算的工作量约 5 天,提高预算工作效率约 20%。图图 5-42 基于基于 BIM 的工程量

201、的工程量计算计算 装修效果仿真装修效果仿真 1、应用场景应用场景 装修效果仿真可在设计方案稳定后开展,在施工图设计 BIM 模型的基础上补充装饰装修构件及相关材质,形成装修深化设计 BIM 模型。采用渲染、VR 等技术,仿真模拟装修效果,可使项目相关参建方进行虚拟漫游和交互体验,辅助装修方案的沟通与决策。2、应用要点、应用要点 装修模型应在土建模型的基础上进行深化,主要包括装饰装修做法建模、装修材质表达,以及重要空间和场景的可视化效果展示。进一步,可将装修深化设计模型导入相关分析软件,对室内装修部分进行温度模拟分析、采光模拟分析、通风模拟分析等性能分析,提高装修方案实用价值。3、应用流程、应用

202、流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)城市轨道交通项目装修设计规范与验收规范;2)装饰构件详图尺寸、加工、安装的相关信息;3)城市轨道交通项目各专业 BIM 模型。(2)软件功能要求)软件功能要求 装修效果仿真 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 3Dmax、Maya、Fuzor、Lumion、Twinmotion 等渲染仿真分析软件):1)宜具有丰富的装饰构件库及材质库;2)可真实表达灯光、材质、饰面、家具等细节效果;92 3)宜具有良好的渲染功能,可生成效果图;4)可导出轻量化模型;5)可基于模型自动生成平立面图,以及关键位置的节点大样图、细部节点图等。(3)应用流程要求)应用流程

203、要求 1)将设计 BIM 模型进行前处理,删除过滤与装修表达无关的设施设备,并核查模型的准确性、完整性;2)在处理后的设计 BIM 模型基础上,或将 BIM 模型导入仿真软件中,根据不同的装修方案,更新相应的门窗、家具、照明灯具等模型构件的样式,赋予构件材质、颜色、灯具亮度等,并进行模型渲染,形成方案效果图、虚拟漫游动画、VR 交互模型等,用于方案汇报和对比分析;3)组织相关单位运用装修 BIM 模型审核对比各装修方案,并提出方案修改完善建议;4)设计单位根据意见和建议深化装修方案。整合装修、土建、机电各专业 BIM 模型,开展专业协同。通过碰撞检测,核查装修方案与其他的专业工程的碰撞点并记录

204、,形成报告并反馈至装修设计单位进行修改复核。若发现设计图纸问题,应形成问题报告,反馈至设计单位修改;5)可基于装修深化设计 BIM 模型实现装饰工程量的分项统计;6)基于装修 BIM 模型生成方案展示视频、细部节点详图、工程量统计表,并进行成果交付。装修效果仿真参考资料业务流程数据的输入或输出开始专业协同报告结束装修方案展示视频不同装修方案对比分析优化装修方案模型装修模型应用各专业模型方案审查工程量统计表装修效果仿真模型否是装修细部节点详图模型复核否是数据准备创建装修装饰模型装修构件样式更新赋予材质、颜色等装修效果仿真模型调整专业协同否是设计修改完善城市轨道交通项目装修规范 图图 5-43 装

205、修效果仿真装修效果仿真 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)装修效果仿真 BIM 模型,应包含装修方案的相关构件及其材质、颜色;93 2)装修方案展示视频,可基于装修 BIM 模型制作相应的展示视频、动画等可视化成果;3)专业协同报告,包含装修模型与土建、机电等模型之间的协同分析;4)装修细部节点详图,针对装修方案的关键部位、细部节点等位置基于 BIM 模型制作详图;5)工程量统计表,基于装修 BIM 模型计算装修工程量。4、应用价值、应用价值 城市轨道交通项目的装修设计质量将直接影响乘客的出行体验。在土建、机电模型的基础上创建装修 BIM 模型,BIM 模型可承载装

206、修方案的各类信息,经过渲染仿真后可高精度地模拟装修效果,形象化地表达设计师的设计意图,有利于项目各参与方在虚拟仿真的体验环境下进行沟通与决策,实现对城市轨道交通项目装饰装修的高品质管控。进一步,城市轨道交通项目装修工作量大,BIM 模型记录了装修方案的各项数据,能够快速形成准确的装修工程量,便于精准掌握材料用量,减少浪费,控制项目成本。5、应用案例、应用案例 上海轨道交通 15 号线吴中路站位于徐汇区桂林路下方,沿桂林路南北向布置,为地下二层车站,车站规模 170m 20m,是国内首座大跨度无柱预制拱形顶板地铁车站,车站站厅、站台公共区均采用无柱设计,站厅顶板采用预制+现浇叠合拱壳结构,拱下净

207、高最高可达 8m,跨度最大约 21.6m。该车站地下二层为站台层,设有一座岛式站台,地下一层为站厅层,站厅两侧为非付费区,其中 1、4 号口位于车站北侧,2、3 号口位于车站南侧,中间为付费区。根据不同装修设计方案要求,在车站机电管线综合模型基础上,完成装修方案模型创建。根据装修方案表达要求,对已创建的 BIM 模型赋予材质、颜色以及光源等信息,模拟车站装修效果。进一步,采用 BIM 技术辅助车站公共区装修、风水电一体化设计,协同调整并优化设计方案,满足设备安装、检修空间、美观等各方面要求,辅助装修设计方案决策。图图 5-44 基于基于 BIM 模型的装修效果仿真模型的装修效果仿真 94 采用

208、 BIM+VR 的虚拟现实手段,为设计师、决策者等项目参与方提供装修效果沉浸式体验,呈现城市轨道交通项目最真实的空间感、距离感和体验感,促进指导装修方案的沟通与决策。图图 5-45 基于基于 BIM+VR 的装修方案展示的装修方案展示 扫码可观看本章设计 BIM 应用视频 95 6 施工施工 BIM 应用应用 6.1 一般规定一般规定 6.1.1 为推进设计BIM模型向施工交付使用,避免重复建模,施工BIM应用的模型宜基于设计BIM模型进行深化。6.1.2 城市轨道交通工程施工BIM应用的阶段可划分为施工准备阶段、施工实施阶段、竣工验收阶段。6.1.3 施工准备阶段以深化设计BIM模型为基础,

209、在设计交底后,深入理解设计意图,分析工程重难点,优化施工组织设计,并基于BIM技术做好城市轨道交通工程施工实施的前期准备工作,以指导后期现场施工。6.1.4 施工实施阶段以施工BIM模型为基础,基于BIM集成物联网、大数据、GIS、AI等其他信息技术,开展项目现场的质量安全管理、进度管理、成本管理等,以BIM+技术赋能施工现场的精细化、数字化、动态化管理。6.1.5 竣工交付阶段以竣工BIM模型为基础,应保证竣工模型与现场工程实体的一致性,并按照城市轨道交通项目运营验收等要求,完善竣工BIM模型,为后期运营维护提供准确有效的基础模型。6.1.6 施工BIM应用是一个持续性过程,应根据施工过程的

210、变化及时调整、更新BIM应用,直至城市轨道交通项目竣工交付。6.2 施工准备施工准备 土建深化设计土建深化设计 1、应用场景、应用场景 在接收设计模型后,结合施工组织设计、施工方案等要求,开展土建专业模型的深化,针对城市轨道交通工程主体结构、二次结构、预留预埋、钢筋等方面构建工程整体或细部的三维模型,指导现场土建施工方案的实施。应集成各专业模型,检查各专业设计与土建模型之间的关系,例如根据设计模型中相关管线、桥架构件的尺寸、位置和高度等信息,指导施工现场孔洞预留,并根据预埋件的布置要求,如规格、位置等,指导施工现场预埋件的布置,96 避免正式施工时由于错漏碰缺等问题导致管线拆改、封堵孔洞、重新

211、开凿和重新埋设等返工,达到节约材料和保障工期的目的。2、应用要点、应用要点 土建深化设计模型专业内容较多,在深化完善模型时,需根据施工工序进行分层建模或根据不同的施工内容进行分段、分类建模,分段建模时需注意统一坐标系,方便链接参照和模型整合。1)针对主体结构深化设计,宜对工程的主体结构,以及与二次结构连接节点、机电设备、装饰安装工程的连接节点进行深化设计,检查是否存在错漏碰缺的问题;2)针对二次结构深化设计,在主体模型的基础上复核构造、机电、精装等工程的穿插工序是否合理,优化工序工法;3)针对预留预埋深化设计,运用设计模型准确获取穿墙点相关管线与桥架构件的尺寸、位置和高度等信息,形成开孔剖面;

212、搜索设计模型的预埋件位置,并获取预埋件的类型、规格、位置和高度等信息,形成包含尺寸标注的预留预埋布置图;4)针对钢筋深化设计,对关键区域或节点进行钢筋模型创建,通过三维可视化的方式,检查钢筋设计的合理性、可实施性。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)各专业 BIM 模型;2)各专业施工图纸;3)相关管线、桥架、预埋件等现场条件与设备规格型号信息。(2)软件功能要求)软件功能要求 土建深化设计 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Tekla Structures、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、

213、Lumion、3D MAX 等应用软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)宜具备碰撞检查与分析功能;3)宜具有土建细部节点精细化设计和出图的功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)集成城市轨道交通工程各专业模型,结合城市轨道交通工程项目的施工要求和技术方案等要求,调整并完善土建模型,以满足后期施工的要求;2)土建深化设计主要从主体结构、二次结构、预留预埋、钢筋等方面开展深化设计,97 将深化设计后的土建模型与其他专业模型进行碰撞检查,查找主体结构、二次结构、预留预埋及孔洞、机电设备系统、钢筋等部分之间是否存在交叠、错位、碰撞的问题,发现问题后依次进行优化,并及时反馈给设计单位

214、进行复核,减少冲突导致的工程变更;3)深化设计后的土建 BIM 模型通过建设单位、设计单位、施工单位等有关单位审核确认后,形成土建施工 BIM 模型,以及相关的二维深化施工图、节点图等。土建深化设计参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备深化设计BIM模型深化施工图及节点图碰撞检查生成土建深化设计BIM模型否是各专业施工图各专业施工图BIM模型施工现场条件与设备规格型号审核形成土建施工BIM模型是否城市轨道交通工程土建施工相关规范资料各专业模型集成土建深化设计主体结构深化设计二次结构深化设计预留预埋深化设计钢筋深化设计 各专业协同并调整优化完善土建深化设计方案结束施工方案 图图 6-1 土

215、建深化设计土建深化设计 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)土建深化设计 BIM 模型,包含主体结构、二次结构、预留预埋、钢筋等深化内容;2)深化施工图及节点图,宜由深化后的土建 BIM 模型输出,并满足相关出图规范。4、应用价值、应用价值 设计模型现阶段难以传递至施工单位使用。在充分考虑城市轨道交通工程项目施工特点的基础上,基于 BIM 技术开展土建深化设计,合理规划城市轨道交通工程土建的工艺流程与施工方法,尤其是对土建工程的重点区域、隐蔽工程等采用三维可视化的方式进行展现,使得方案更合理、精细,可有效指导现场施工,提高施工质量。同时,土建深化设计是与其他专业协同开

216、展的,能够保障现场施工的有效性,减少返工带来的施工影响。5、应用案例、应用案例 深圳地铁 12 号线土建五工区钟屋站为地下二层大型半盖挖车站,全长 597m,车站净宽30.3m,土方量 36 万 m。钟屋站车站上方 2/3 为临时铺盖板,竖向为 3 道支撑(一道混凝 98 土撑,两道钢支撑),整体围护结构支撑体系包含地连墙-临时盖板-临时钢立柱-钢支撑-临时刚连梁-型钢剪刀撑,支撑结构极为复杂,对基坑土方开挖、后期主体结构浇筑、材料转运带来巨大的挑战。(a)钢连梁-型钢剪刀支撑体系 (b)围护结构横断面图 图图 6-2 钟屋站围护支撑情况钟屋站围护支撑情况 为尽快开展钟屋站土方开挖及主体结构施

217、工,项目部联合钢支撑队伍、土方队伍及现场生产人员,借助 BIM 模型讨论各施工工序的交叉衔接,解决土方开挖过程中挖机出土行进路线、钢支撑架设的材料进出等重难点问题。图图 6-3 围护结构支撑体系围护结构支撑体系 BIM 模型模型 在钟屋站钢立柱-连系梁原设计方案中,托板 GB3、GB4 满焊于立柱侧面,形成整体后沿车站纵向布置工32a连系梁满焊于GB4之上,再沿车站横向架设钢支撑放置于连系梁上,共同组成支撑体系。通过对设计方案进行三维分析,发现原设计方案大量采用焊接连接,使钢立柱整体性降低,考虑到钢立柱为临时铺盖板的主要承重体系,存在一定风险。五工区施工单位主动与设计进行对接,提出采用钢抱箍+

218、双排高强螺栓抱紧钢立柱,将需要焊接的托板直接焊接在钢抱箍之上,避免主要支撑体系-钢立柱被焊伤,提升结构稳定性。同时,制 99 作钟屋站钢立柱-连系梁连接节点深化模型,提供设计单位开展验算。经设计单位验算,深化设计方案可行,同意现场按照新方案的图纸实施。(a)深化设计前后对比 (b)钢立柱-连系梁模型图 图图 6-4 剪力撑与钢立柱连接方式示意剪力撑与钢立柱连接方式示意 钟屋站钢立柱-连系梁优化设计图下发后,项目部积极筹备,根据图纸制作钟屋站钢立柱-连系梁节点模型,用于现场施工人员交底及技术指导。采用图纸与模型相结合的三维交底方式,减少现场施工前置问题,提高了施工效率。图图 6-5 钟屋站现场施

219、工照片钟屋站现场施工照片 机电深化设计机电深化设计 1、应用场景应用场景 基于 BIM 模型的机电深化设计包括机电各专业的深化设计以及专业之间的协调深化设计,将施工操作规范与施工工艺融入机电 BIM 模型,使机电 BIM 模型能够满足施工作业,以及后期运营维保等需求。基于 BIM 的机电深化设计应在开工前开展,为正式施工实施提 100 供技术支撑,机电深化设计主要包括管线综合优化排布、设备及预留孔安装定位、支吊架设计等内容。2、应用要点应用要点 机电深化设计专业内容较多,模型需根据施工工序进行分层建模或根据不同的施工内容进行分段、分类建模,分段建模时需注意统一坐标系,方便链接参照和模型整合。1

220、)针对管线综合深化设计,机电管线错综复杂,应综合运用 BIM 软件的碰撞检查功能,开展各机电管线间的干涉检查分析,对于检查并经确认的碰撞干涉点,联合设计单位优化调整,明确管线综合深化设计方案,实现管线整体优化布置;2)针对设备及预留孔安装定位,依据 BIM 管综模型建立穿墙套管 BIM 模型,并依据穿墙套管 BIM 模型中套管的位置,对现场穿墙套管进行预埋,保证现场套管尺寸及位置与模型保持一致;3)针对支吊架深化设计,运用 BIM 三维可视化特点,对管线支吊架进行深化设计,并出具支吊架施工图,避免因支架无法安装导致管线返工现象。3、应用流程应用流程(1)数据准备数据准备 1)各专业 BIM 模

221、型;2)各专业施工图纸;3)施工现场条件与设备选型等。(2)软件功能要求)软件功能要求 机电深化设计 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、MagiCAD、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、Lumion、3D MAX 等应用软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)宜具备碰撞检查与分析功能;3)宜具备量测与标注功能;4)宜具有机电节点精细化设计和出图的功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)集成城市轨道交通工程各专业模型,结合城市轨道交通工程项目的施工要求和技术方案等要求,调整并完善机电模型,以满足后期施

222、工的要求;2)机电深化设计主要从管线综合优化排布、设备及预留孔安装定位、支吊架设计等方面开展深化设计,将深化设计后的机电模型与其他专业模型进行碰撞检查,查找是 101 否存在交叠、错位、碰撞的问题,发现问题后依次进行优化,并及时反馈给设计单位进行复核,减少冲突导致的工程变更;3)深化设计后的土建 BIM 模型通过建设单位、设计单位、施工单位、设备厂商等有关单位审核确认后,除解决碰撞问题,还需保证机电设备和管线正常安装、后期运维的空间,进而形成机电施工 BIM 模型,以及相关的二维深化施工图、节点图等。机电深化设计参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备深化设计BIM模型碰撞检查生成机电深化

223、设计BIM模型否是各专业施工图各专业施工图BIM模型施工现场条件与设备规格型号审核形成机电施工BIM模型是否城市轨道交通工程机电施工相关规范资料各专业模型集成机电深化设计管线综合深化设计设备及预留孔安装深化支吊架深化设计 各专业协同并调整优化完善机电深化设计方案结束施工方案机电设备安装优化报告管线综合深化设计图 图图 6-6 机电深化设计机电深化设计 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)机电深化设计 BIM 模型,包含管线综合优化排布、设备及预留孔安装定位、支吊架设计等深化内容;2)管线综合深化设计图,宜由深化后的机电 BIM 模型输出,并满足相关出图规范;3)机电设

224、备安装优化报告,根据碰撞检查结果以及现场施工条件调整优化的分析报告。4、应用价值、应用价值 机电深化设计的主要目的是提升深化后机电专业 BIM 模型的准确性、可实施性,指导现场施工。城市轨道交通工程机电设备类型多、管线错综复杂,因此,需开展机电深化设计,在保证现场高效、合理施工安装的同时,能够为后期运营维护提供有效支撑。采用 BIM 三维模型可形象、直观地协调各专业之间的冲突,综合优化机电专业在各区域的管线布置,使管线排布更趋合理、美观、有序,提升后期施工的准确性。同时,管线管道的优化布置,能够减少管线管道预留孔洞和预埋件错误导致的后凿损伤和返工,提高施工质量。进一步,深化设计后的机电 BIM

225、 模型更符合现场施工的实际情况,在机电专业工程 102 量统计上,基于该模型能够得到更加精准有效的算量和造价,有利于提升机电成本的管控水平。5、应用案例应用案例 深圳地铁 12 号线安装装修一工区花果山站为地下二层岛式车站,车站总长 224m,标准段外包总宽 20.1m,主体部分建筑面积 10791.523 m2,地下附属部分建筑面积 2279.41 m2,有效站台宽度为 11m,车站有效站台长 140m。车站专业类型众多、管线错综复杂,各专业管线交叉点多,对后期现场管线安装带来了巨大的挑战。图图 6-7 花果山站设备区管线图花果山站设备区管线图 在机电专业正式施工前,项目部首先将各专业管线统

226、一整合至土建模型中。借助 BIM三维可视化特性,结合管线平面布置及三维图布置,快速高效地开展管线综合优化。在深化过程中开展管线碰撞检查,避免因人为疏忽导致管线出现碰撞。图图 6-8 花果山站综合管线深化设计模型花果山站综合管线深化设计模型 103 综合管线模型优化后,建立穿墙套管 BIM 模型。结合土建 BIM 模型,根据管线与相关墙体之间的干涉关系,确定 BIM 模型中穿墙套管的准确位置,并对穿墙套管进行预埋设计,保证套管尺寸及位置与模型保持一致,避免后期因套管预留不到位导致机电管综模型无法正常实施。图图 6-9 花果山站穿墙套管深化设计模型花果山站穿墙套管深化设计模型 根据综合管线模型,采

227、用 BIM 技术对管线支吊架进行深化设计,深化设计后可出具支吊架施工图,提高施工效率及质量,且避免因支架无法安装导致管线返工现象。(a)支吊架深化设计模型 (b)支吊架深化节点图 图图 6-10 花果山站支吊架深化设计模型花果山站支吊架深化设计模型 装修深化设计装修深化设计 1、应用场景应用场景 依据装修设计方案,采用 BIM 技术三维可视化的特点,综合考虑装修专业各类构件与其他专业之间的空间关系、施工工艺关系,进而合理优化现场装修方案的实施,以实现天、地、墙装饰面板的模块化、通用化、标准化作业,确保装修方案的美观、合理。同时,采用 104 装修深化设计模型可输出关键区域或部位的三维模型视图,

228、以及相关的明细表、详图等,以更好地指导现场施工。2、应用要点应用要点 装修深化设计应用宜在装修设计方案稳定后开展,在施工阶段装修团队进场前,宜根据现场实际施工情况,对装修方案再次进行检查分析。装修深化设计需考虑与其他专业之间的干涉关系,包括影响分析、管线校核和标高控制等方面。通过渲染、仿真、漫游等方式,真实表达装修装饰效果,指导装修方案的现场沟通与决策。3、应用流程应用流程(1)数据准备)数据准备 1)各专业 BIM 模型;2)各专业施工图纸;3)施工现场条件等;4)装饰构件详图尺寸、加工、安装的相关信息。(2)软件功能要求)软件功能要求 装修深化设计 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用

229、Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、Lumion、3D MAX 等应用软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)可真实表达灯光、材质、饰面、家具等细节效果;3)宜具有良好的渲染功能,可生成效果图;4)宜具备碰撞检查与分析功能;5)宜具备量测与标注功能;6)宜具有节点精细化设计和出图的功能。(3)应用流程)应用流程要求要求 1)集成城市轨道交通工程各专业模型,结合城市轨道交通工程项目的装修装饰要求,调整并完善装修模型,以满足后期施工的要求;2)将深化设计后的装修模型与其他专业模型进行碰撞检查,查找是否存在交叠、错位、

230、碰撞的问题,发现问题后依次进行优化,并及时反馈给设计单位进行复核,减少冲突导致的工程变更;3)基于装修 BIM 模型,应运用专业软件进行模型渲染,制作方案效果图、虚拟漫游动画或 VR 展示文件,用于方案沟通汇报;105 4)深化设计后的装修 BIM 模型通过建设单位、设计单位、施工单位等有关单位审核确认后,形成装修施工 BIM 模型,以及相关的二维深化施工图、节点图等。装修深化设计参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备深化设计BIM模型碰撞检查生成装修深化设计BIM模型否是各专业施工图各专业施工图BIM模型施工现场条件审核形成装修施工BIM模型是否城市轨道交通工程装修装饰相关规范资料各专

231、业模型集成装修深化设计各专业协同并调整优化完善装修深化设计方案结束装修施工方案深化施工图及节点图装饰构件信息 图图 6-11 装修深化设计装修深化设计 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)装修深化设计 BIM 模型;2)深化施工图及节点图,宜由深化后的装修 BIM 模型输出,并满足相关出图规范。4、应用价值应用价值 城市轨道交通工程的装修装饰是面向乘客服务的直接“窗口”,其质量是影响城市轨道交通项目服务水平的重要因素之一。装饰装修类型多,且每个车站的装修装饰风格要求不一。装修装饰方案与建筑结构专业不同,其效果往往需要更形象、直观地表达方式,而传统设计中,施工人员难以直

232、接理解二维图纸的具体思路,在传递信息上极易出现偏差。采用 BIM技术开展装修深化设计,能够直观呈现装修效果,并可通过 BIM 技术模拟装修施工过程。因此,采用 BIM 技术开展装修深化设计,不仅能够高精度地仿真模拟装修效果,辅助装修方案决策,还能模拟现场施工条件,为装修装饰的重点区域、隐蔽工程等提供三维全面的视角,指导现场施工。5、应用案例应用案例 深圳地铁 12 号线海上田园东站为地下二层岛式车站,车站总长 474.74m,面积约12406.02 m2。本项目存在工期紧、专业多、管线工序复杂、施工技术交底难等问题,且对车站装修装饰要求高,项目部决定采用 BIM 技术对装饰装修进行深化。基于

233、BIM 技术的装修深化,能够综合考虑各专业的施工工艺及空间关系,更直观、便捷地考虑天、地、墙装饰面板的模块化、通用化、标准化,减少非标版,在车站施工中全面 106 应用 BIM 技术,解决了常规建造模式下设计、安装、调试过程中的各项技术难点。同时,本项目创建了装修的样板工程,涵盖装饰装修工程中的建筑砌筑及抹灰、地板、天花、墙面等施工工艺。相较于传统的二维 CAD,装修深化 BIM 模型能够精确定位每块砖在房间的具体位置,以及准确的工程量。图图 6-12 设备房地砖定位及工程量统计设备房地砖定位及工程量统计 整合各个专业模型,检查装修设计图纸的“错漏碰缺”。基于 BIM 技术复核净高,有效解决传

234、统二维设计中难以发现的问题。(a)碰撞检查分析 (b)天花与抗震支架斜撑碰撞 图图 6-13 装修深化设计的碰撞检查分析装修深化设计的碰撞检查分析 相比于传统设计需要人为想象装修效果,基于BIM技术的装修设计实现了“所见即所得”,通过漫游、图片等方式可直观地向业主展示装修效果,保证设计效果和实际效果的一致性。107 (a)公共区装修仿真效果 (b)公共区“天、地、墙”对缝排版 图图 6-14 公共区装修效果仿真公共区装修效果仿真 施工场地布置施工场地布置 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通工程一般在城市的繁华区域进行建设,在用地越来越紧张的背景下,尤其是轨道交通工程规模大,需要合理规划施工场

235、地布置,以保障建设期间的有序作业。施工单位在进场前,应根据现场环境和周围边界条件情况,采用 BIM 技术开展施工场地布置。通过施工场布方案,建立地形、道路、建筑物、临时设施等三维模型,还原施工现场及周边真实环境,具备条件的可采用倾斜摄影技术创建施工现场周边实景模型。2、应用要点应用要点 施工场地是“人、材、物、料、机”的集合体,需根据施工实施情况合理规划用地区域,包括施工区域、临时道路、临时设施、加工区域、材料堆场、临水临电、施工机械、安全文明施工设施等内容,创建施工场地布置 BIM 模型。施工场地布置方案的模型宜符合各地区的绿色工地规范要求,人车分流、洗车池、沉降池、消防栓、变电箱等设施应符

236、合规范要求,并在模型中重点标识;施工场地布置方案模型的机械宜符合施工现场的机械尺寸要求,以判断实际现场施工是否存在相互干扰的问题。施工场地布置模拟分析不仅是对人员、材料、设备等土地利用规划,还需要考虑施工期间的动态变化,施工现场处于持续发生变化的状态。因此,施工场地布置 BIM 模型宜根据现场施工变化开展定期更新和维护。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求数据准备要求 1)总平面图;2)BIM 模型;3)地形资料;108 4)安全及环保规范;5)施工方案、施工进度安排计划表;6)施工现场条件与设备选型。(2)软件功能要求软件功能要求 施工场地布置 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Re

237、vit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、3D MAX 等应用软件,或相关 BIM 平台):1)宜具备丰富的构件库,可快速实现场地布置三维仿真模型的建立;2)可对场地布置进行空间冲突的检查和优化;3)宜支持动态视角观察,可对现场布置进行动画漫游浏览、交通组织仿真以及施工机械设备进场模拟等。(3)应用流程要求应用流程要求 1)根据施工组织方案创建场地 BIM 模型,可基于 BIM 模型对比分析不同施工组织方案,优化现场施工组织;2)应运用施工场地布置 BIM 模型优化场地布置,材料、半成品等堆场宜尽量布置在使用点附近,缩短场地内部运输距离

238、;3)宜运用施工场地布置 BIM 模型分析施工现场安全风险范围,如塔吊悬臂范围,并进行安全提示;4)施工场地布置 BIM 模型宜体现劳动保护、技术安全以及消防安全的要求;5)施工场地布置 BIM 模型宜与施工场地方案一并提交至建设单位和监理单位审查,根据意见修改完善施工场地布置方案;6)在城市轨道交通工程施工过程中,应根据现场作业情况及时更新施工场地布置BIM模型;7)基于施工场地布置 BIM 模型,生成场地布置漫游视频、动画等可视化成果。109 施工场地布置数据的输入或输出业务流程参考资料数据准备创建场地布置BIM模型可视化模拟现场情况并比选方案优化施工场地布置方案方案审核施工场地安全及环保

239、规范施工场地布置BIM模型施工场地布置BIM模拟视频结束开始否是地形资料总平面图BIM模型施工方案、进度计划现场条件与设备选型根据施工现场变化更新施工场地BIM模型确定施工场地布置方案及BIM模型 图图 6-15 施工场地布置施工场地布置 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)施工场地布置 BIM 模型,应与施工现场布置一致。场地要素完整,并体现场地功能区划分,能够反映场地周边道路、重要建构筑物的布置;2)施工场地布置 BIM 模拟视频。4、应用价值应用价值 施工场地布置是施工组织设计的一项重要内容。传统的施工现场布置工作一般采用CAD 二维图以及文字说明方式,不能直观

240、、全方位展示布置方案,可能会忽略一些潜在矛盾、风险,为后期施工埋下隐患。同时,施工现场布置是持续变化的,需频繁更新二维图,且难以对比更新前后的差异。将施工场地布置以三维 BIM 模型的形式展示,可直观、形象地全方位模拟施工现场环境,为施工现场管理提供准确有效的数据。采用三维方式研究解决施工期间所需的交通运输、料场、加工厂、办公区及生活区、水电供给及其他施工设施等的平、立面布置问题,有利于保障工程顺利开展,又能最大限度地节约人力、物力、财力,为工程合理施工创造条件。另一方面,合理布置施工场地,有助于最大限度地减小对环境影响、生态破坏等负面影响,树立文明施工的良好形象。5、应用案例应用案例 大龙路

241、斜井项目位于大鹏新区葵涌街道大龙路与葵鹏路交叉口斜对面,斜井长 605m,采用矿山法施工。此临建工程主要用于大龙路斜井及对应矿山法区间的施工,围挡占地面积约 7974.2m2。110 根据施工作业需要,场地内布置了现场智慧工地全景视频监控中心、工人休息区、班前活动室、应急物资仓库、消防室、办公室、值班人员宿舍、拌合站、临时存渣区、变压器、空压机、钢材加工场等临时设施。图图 6-16 施工场地总平面图施工场地总平面图 项目部根据现场用地情况,采用 BIM 技术分别模拟了人、材、物、料、机的因素,包括:施工场地的设备、材料等储存、运输、安装等情况;作业人员行走路径、作业面,以及生活和办公情况;机械

242、设备的运输、作业面等情况。合理规划了场地各区域的布置,仿真模拟符合项目安全文明标准化要求的施工场地布置。同时,结合施工过程的不同阶段情况,适时更新并优化场地布置。(a)施工场地布置 BIM 模型 111 (b)现场布置 (c)拌合站现场图 (d)料仓现场图 图图 6-17 施工场地布置施工场地布置 BIM 模拟与现场实施模拟与现场实施 关键、复杂节点工序模拟关键、复杂节点工序模拟 1、应用场景应用场景 城市轨道交通项目涉及车站、区间、停车场、车辆段、主变电所等不同类型的工程,各工程涉及多专业、多工法,尤其是深基坑、高支模、脚手架等危险性较大工程,且周围环境复杂。为保障城市轨道交通工程的顺利开展

243、,在施工前,宜针对施工工艺复杂、结构形式特殊、专业施工交叉密集,以及施工风险高的工程关键点进行施工 BIM 模拟,将施工工艺信息与模型关联,形成施工现场资源配置计划,采用三维模型和模拟视频交互等方式开展三维可视化交底,指导现场施工。2、应用要点应用要点 城市轨道交通工程的复杂节点、技术重难点、安全类专项方案、危险性较大分部分项工程等宜采用 BIM 技术进行模拟与方案优化,尤其是基坑支护、基坑开挖、大型设备及构件安装、垂直运输、脚手架工程、模板工程,以及新技术、新工艺等方面。应结合现场布置、技术方案等建立 BIM 模型,并将施工工艺工法与模型关联,得出资源配置计划、施工进度计划等,并形成相应的模

244、拟视频动画,以有效指导现场施工。BIM模拟过程应能够有效表达施工方案的工艺工序,使项目参与方基于三维 BIM 模型进行审核并提出优化建议,以保证关键、复杂节点工序的安全、合理施工。3、应用流程应用流程 112(1)数据准备要求)数据准备要求 1)施工场地 BIM 模型、施工 BIM 模型;2)关键、复杂节点工序所涉及的分部分项工程施工方案;3)项目资源配置计划。(2)软件功能要求软件功能要求 关键、复杂节点工序模拟 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、Lumion、3D MAX、Fuz

245、or 等应用软件):1)可将施工进度计划和成本计划等相关信息与模型关联;2)可开展时间冲突和空间冲突检查,并对冲突进行记录和标注;3)可输出模拟报告以及相应的可视化资料。(3)应用流程要求应用流程要求 1)根据关键、复杂节点工序方案收集所需的 BIM 模型,将工艺工序与 BIM 模型相应构件进行关联,并赋予方案参数;2)基于 BIM 模型开展关键、复杂节点工序模拟,宜体现施工工序、施工工法、设备调用、材料资源投入、人员投入等要素,分析作业空间,明确安全隐患,并形成关键、复杂节点施工工序模拟分析报告。风险较大的施工作业,宜符合下列要求:基坑开挖的施工工艺模拟应体现开挖量、开挖顺序、开挖机械数量安

246、排、土方运输车辆运输能力、降水方法和降水参数等;模板工程的施工工艺模拟应体现模板数量、类型,支撑系统数量、类型和间距,支设流程和定位,结构预埋件定位等;大型设备及构件安装的工艺模拟应综合分析柱梁板墙、障碍物等因素,优化大型设备及构件进场时间点、吊装运输路径和预留孔洞等;垂直运输施工工艺模拟应综合分析运输需求、垂直运输器械的运输能力等因素,结合施工进度优化垂直运输组织计划;脚手架施工工艺模拟应综合分析脚手架组合形式、搭设顺序、安全网架设、连墙杆搭设、场地障碍物、卸料平台与脚手架关系等因素,优化脚手架方案。3)组织相关单位或专家论证关键、复杂节点工序方案,施工单位宜采用 BIM 模拟方式展示方案实

247、施过程,验证关键、复杂节点的施工工序合理性、检查资源配置计划的符合性;113 4)施工单位根据评审意见修改完善关键、复杂节点工序方案,并对调整后的施工方案进行模拟复核;5)应基于关键、复杂节点工序模拟结果,生成施工工艺模拟动画,用于施工交底。关键、复杂节点工序模拟参考资料业务流程数据的输入或输出施工标准和规范开始关键、复杂节点施工BIM模拟关键、复杂节点工序模拟视频施工BIM模型施工场地模型关键、复杂节点工序模拟分析报告资源配置计划方案审核优化关键、复杂节点工序方案确定关键、复杂节点工序方案施工交底结束否是数据准备关键、复杂节点施工方案将工序、资源等与BIM模型关联关键、复杂节点BIM模型 图

248、图 6-18 关键、复杂节点工序模拟关键、复杂节点工序模拟 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求应用成果要求 1)关键、复杂节点 BIM 模型;2)关键、复杂节点工序模拟视频,应能体现施工工序、施工工法、设备调用、材料资源投入、人员投入等要素;3)关键、复杂节点工序模拟分析报告。4、应用价值应用价值 关键、复杂节点工序施工是影响整个项目推进的重要环节。采用 BIM 技术三维可视化的方法,模拟其施工方案,可直观、形象地展示施工过程,有利于发现施工问题并及时采取解决措施,进而制定切实可行的施工方案,提升施工质量。同时,基于 BIM 的关键、复杂节点工序模拟可体现施工顺序、设备调用、资源投入、

249、人员配置等情况,有助于指导现场施工,使各参与人员在统一的环境下开展施工作业,提高施工效率。5、应用案例应用案例 龙坪 1#工作井为盾构始发兼接收井,位于 ZDK4+389.075-ZDK4+418.625。工作井为圆形工作井,基坑内径为 34.6m,底板埋深 34.1m,上部回填段约 20.3m 范围内为三道环框梁,前两道为 1000 mm1000 mm,第三道为 1500 mm1000 mm,顶板上方保留 3.6m 内衬墙,114 均采用 C30 混凝土。基坑开挖深度大,如何在有限的施工场地环境中保证基坑的安全、有序施工是本项目的工作重点。图图 6-19 工作井三维工作井三维 BIM 模型剖

250、面模型剖面 结合施工进度计划和现场施工条件,项目部组织技术人员研究分析工作井施工方案,为保证项目的顺利实施,在“基面处理、环框梁钢筋安置、模板安装、混凝土浇筑、模板拆除及混凝土养护”等方面,全过程采用 BIM 技术进行模拟和分析,根据模拟结果优化工作井施工方案。其中,主要工序模拟和施工情况如下:(1)环框梁钢筋安置环框梁钢筋安置 环框梁结构钢筋采用现场地面预制成型,为保证环框梁结构钢筋能够在深基坑中安装到位,经 BIM 模拟分析,采用 25t 吊车在钢筋笼外圆弧面进行吊装入井。预制环框梁钢筋笼分为 12m/段,共 9 段,每两段钢筋笼之间进行搭接焊。(a)施工模拟 (b)现场 图图 6-20

251、环框梁钢筋安置环框梁钢筋安置 115(2)模模板安装板安装 环框梁模板由侧模组成,侧模采用定型大块钢模板,侧模按环框梁宽不同设计为可收分拆。混凝土养护后,模板可拆除整齐存放在临时存放区。采用 BIM 软件模拟模板安装过程,经优化调整,模板由基坑边站位起重吊入基坑后人工进行拼装,保证安装过程的安全、准确。(a)施工模拟 (b)现场 图图 6-21 模板安装模板安装(3)混凝土浇筑)混凝土浇筑 本项目混凝土浇筑要求高,为保证混凝土浇筑质量,经实验分析,使用缓凝混凝土,要求 7 小时前须浇注完毕。采用 BIM 软件模拟分析混凝土罐车在现场的运输路径,以及浇筑作业过程。经模拟分析,在环框梁混凝土浇筑时

252、,根据浇筑施工位置选择臂长 52m 混凝土泵车,基坑边站位泵车向模板内泵送混凝土。(a)模拟 (b)现场 图图 6-22 混凝混凝土浇筑土浇筑 大型设备大型设备现场现场运输模拟运输模拟 1、应用场景应用场景 城市轨道交通项目机电设备众多,包含冷水机组、动力变压器、电扶梯、组合机柜等大型设备。现场施工环境复杂,在实际施工过程中可能存在现场尺寸空间不足、预留运输时间 116 不足等问题,影响了大型设备的运输和安装到位。为保证大型设备顺利安装,以及后期维修维保的需求,在施工前需要考虑大型设备的运输路径,以满足大型设备运输方案的可实施性、合理性。采用 BIM 技术可模拟城市轨道交通工程现场空间和施工环

253、境,充分发挥现场施工的空间,并可对比分析不同运输路径方案,优选合理的运输路径。2、应应用要点用要点 为保障大型设备在现场运输的有效性,需保证现场运输路径所涉及空间位置信息的准确性。采集现场施工环境和工程内部情况进行仿真建模,通过动态碰撞模拟核查运输路径中可能与施工环境、工程项目存在的冲突因素。可考虑开展运输路径模拟的大型设备包括电扶梯、组合机柜、冷水机组、整流器、排流柜、开关柜、大型水泵等。3、应用流程应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)场地布置 BIM 模型、项目深化设计 BIM 模型;2)大型设备 BIM 模型;3)大型设备基础资料,大型设备运输、安装、检修方案。(2)软件功能要

254、求软件功能要求 大型设备现场运输模拟 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、Lumion、BIMFILM、Fuzor、Solibri Model Checker等应用软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)宜具备距离量测与标注功能;3)宜具备碰撞检查与分析功能。(3)应用流程要求应用流程要求 1)集成施工场地布置 BIM 模型、项目深化设计 BIM 模型,并根据大型设备信息创建BIM 模型;2)根据设备供应商的设备运输计划,结合现场施工环境,制定设备进场运输方案;3)在 B

255、IM 环境基础上编制大型设备现场运输模拟方案,对于关键位置节点,应输出关键位置运输视图。将运输方案提交至建设单位、监理单位进行专业技术审核。根据审核意见,调整优化大型设备运输方案;4)施工单位应及时跟踪施工现场情况,若现场条件发生变化,导致施工现场工况或运输方案发生变更,施工单位应根据变更情况更新模型,并更新运输路径方案;117 5)基于大型设备现场运输模拟结果,生成运输模拟动画,用于施工交底。大型设备现场运输模拟参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备大型设备现场运输路径图场地布置BIM模型深化设计BIM模型大型设备现场运输模拟视频整合场地布置BIM模型、项目深化设计BIM模型以及设备模

256、型大型设备现场运输模拟施工交底结束现场关键位置运输示意图大型设备BIM模型方案审核大型设备现场运输分析报告否是大型设备运输、安装、检修方案调整优化大型设备运输方案现场环境变化否是确定大型设备现场运输方案是 图图 6-23 大型设备现场运输模拟大型设备现场运输模拟 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求应用成果要求 1)大型设备现场运输分析报告,应结合大型设备现场运输模拟分析形成分析报告,主要记录运输方案、路径情况、注意事项等;2)大型设备现场运输模拟视频;3)大型设备现场运输路径图;4)现场关键位置运输示意图。4、应用价值应用价值 城市轨道交通工程中很多大型设备随着施工阶段发展即安装完毕,

257、但施工图纸只是在平面二维图纸中标注大型设备的尺寸和方位。在实际施工现场中,经常存在现场尺寸空间不足、支撑架密集,以及其他原因影响大型设备的运输和安装。因此,采用 BIM 技术检查和分析大型设备运输路径的应用越来越广泛。在深化设计 BIM 模型的基础上,采用大型设备 BIM模型模拟施工现场的运输和安装方案,能够可视化地呈现运输过程的碰撞点位置、碰撞对象,指导运输方案的优化,避免实际运输无法开展,或必须破除已有构筑物等问题,降低了工期延误和经济效益的损失。5、应用案例应用案例 深圳地铁 13 号线罗租站位于黄峰岭工业大道与规划的石环南路交叉路口,沿黄峰岭工业大道路中呈南北向设置,为地下二层明挖车站

258、,采用 12m 岛式站台。车站总长 692.9m,118 标准线间距 15.2m,标准段宽 27.3m,车站总建筑面积 50579.61 m2。车站站厅层长度 329m,车站站台层长度 252m。车站设置有装配式机房,首先根据施工蓝图及现场实测实量建立机房 BIM 模型,进行系统管路优化,对模型的族库进行更新替换,然后将优化后的模型进行拆分、编码,并出具加工图,提交至加工厂进行预制化生产加工,再整体吊装至车站机房进行拼装施工。图图 6-24 装配式流程图装配式流程图 根据设备供应商的设备运输计划,结合现场实测实量数据,制定设备设施进场运输方案。其中,冷水机房采用模块化安装方法,需提前规划运输路

259、径,预留运输通道。图图 6-25 运输路径模拟运输路径模拟 119 罗租站装配式模块吊装口为 2 号活塞亭,风亭口尺寸 5000mm4000mm,最大模块(冷却水泵模块)尺寸为 4800mm1600mm。经量测,运输路径上走廊宽度为 5m,门洞宽度均为 2.8m,满足运输要求。(a)地面及吊装口 (b)负一楼吊装口 图图 6-26 运输路径中关键位置吊装口情况运输路径中关键位置吊装口情况 设备到场后全部就位至基础上,冷水机组、空调水泵、在线清洗装置等需直接运到现场就位,阀门、压力表等管件需运到工厂进行测量复核,罗租站现场安装 6 人,5 天完成安装。安装调试完成后,砌筑土建施工时预留的墙洞,安

260、装门窗,避免破环已有建筑物的问题,降低了工期延误和经济效益的损失。图图 6-27 冷水机房安装冷水机房安装 6.2.7 装配式车站装配式车站构件生产与拼装模拟构件生产与拼装模拟 1、应用场景、应用场景 120 装配式技术正逐渐被引入城市轨道交通工程建设。根据安全、经济等分析,将装配式车站的主体结构划分为多个模块,首先在工厂预制各模块构件,然后按计划运输至现场进行拼装。为保证拼装的精准、安全、高效,一方面,构件尺寸需严格按照模型方案进行生产,另一方面,现场拼装时需严格控制其安装精度。采用 BIM 技术,可将三维信息模型的数据对接至预制构件的生产设备,精准下料,实现自动化生产。在现场安装前,可通过

261、 BIM 技术模拟预制构件的拼装过程,优化拼装方案,提高安装质量。2、应用要点、应用要点 在预制构件生产方面,为保证现场安装的准确性,预制构件的尺寸精细度要求至 mm 级,构件尺寸详细齐全,出具大样图。同时,为保证预制构件后期运输到现场后能够及时、有序地安装,预制构件 BIM 模型应关联排产计划、工序工艺、材料等相关信息。在预制构件拼装方面,应通过 BIM 技术模拟预制构件吊装、安装等过程,提前发现问题和风险,优化拼装方案,并做好现场资源、环境的调配。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)装配式车站 BIM 模型;2)高精度装配式构件模型;3)现场施工方案、进度计划。(2

262、)软件功能要求)软件功能要求 装配式车站构件生产与拼装模拟 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、CATIA、Tekla Structures、Planbar 等建模软件,Navisworks、Lumion、BIMFILM、Solibri Model Checker等应用软件):1)宜具备模型拆分功能;2)可导出尺寸信息齐全的大样图;3)可发布出料清单或明细表;4)宜具备距离量测与标注功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)结合施工现场情况,施工单位根据施工图模型或施工图纸,建立并完善装配式车站结构模型;2)宜将构件预装配模型数据导出,进行编号标注,生成预制加工图、配件表以及

263、出料 121 清单等资料。经施工单位审定复核后,由预制构件厂家进行加工生产。出料清单导入生产设备进行设计/加工一体化生产;3)预制构件厂应结合现场施工进度计划及相关要求,排班生产预制构件,并按计划运输至施工现场。预制构件出厂前应满足验收要求;4)预制构件到场前,施工单位应采用装配式车站 BIM 模型进行装配式构件的拼装模拟与分析,优化拼装方案,合理调度现场资源;5)预制构件到场后应按照拼装方案进行拼装,拼装到位后应结合 BIM 模型进行复核,保障拼装质量;6)基于装配式车站构件生产方案生成预制构件生产清单及生产计划,用于生产加工。基于装配式车站构件拼装模拟方案生成拼装模拟视频,用于施工交底。装

264、配式车站构件生产与拼装模拟参考资料业务流程数据的输入或输出开始完善装配式车站模型装配式车站BIM模型模型校审构件厂商制定预制构件生产计划(排产)预制构件运输到场结束现场施工方案与计划预制构件生产否是装配式构件模型数据准备生成预制构件大样图、出料清单复核否是预制构件拼装模拟方案审核否是预制构件现场拼装预制构件拼装方案优化预制构件拼装验收预制构件大样图出料清单优化后的装配式车站BIM模型装配式车站拼装模拟视频预制构件生产计划 图图 6-28 装配式车站构件生产与拼装模拟装配式车站构件生产与拼装模拟 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)优化后的装配式车站 BIM 模型;2)

265、预制构件深化大样图、预制构件出料清单,应基于装配式车站 BIM 模型导出相关的大样图和出料清单;3)预制构件生产计划,应满足现场施工进度计划要求;4)装配式车站拼装模拟视频,应结合现场施工环境制作预制构件现场拼装模拟视频。4、应用价值、应用价值 与传统现浇施工方法相比,装配式项目具有绿色技术集成、智能化集成、模块化集成、工业化生产等特点,有利于节约能源、减少建筑垃圾、降低施工污染、提升劳动生产效率和 122 质量安全水平。尤其是现阶段城市用地越来越紧张的背景下,装配式项目适应城市发展趋势,践行了“双碳”发展战略、绿色发展的要求。近年来,城市轨道交通工程项目逐渐引入装配式技术,考虑城市轨道交通工

266、程项目的复杂性、安全性等情况,为提升装配式车站施工质量,采用 BIM 技术的信息化、可视化等特点辅助预制构件生产、拼装。(1)通过建立装配式车站 BIM 模型,有助于将模型信息导入生产设备控制系统,识别设计信息,使设计与加工信息共享,实现设计/加工一体化,无需重复录入信息,且保证了预制构件尺寸的准确性,节约工程材料。(2)结合现场施工环境,通过 BIM 模型开展预制构件拼装模拟,优化拼装方案,有利于指导现场施工。在拼装过程中,通过现场拼装状态与 BIM 模型进行比对分析,可实现精准、高效、安全的拼装,提升并校准拼装质量,加快现场施工进度,有效避免现场浇筑施工的环境影响。5、应用案例、应用案例

267、深圳地铁首批装配式试点项目共有 7 座车站,以 3 号线四期二工区的坪西站为例。该站共设有 4 个出入口、2 组风亭,采用现浇+装配法,车站总面积为 13130.49m。车站两端头现浇,中间预制部分长度 162m,共计 81 环,每环 9 块预制件。图图 6-29 预制段每环组成情况预制段每环组成情况 工区施工单位首先创建装配式车站 BIM 模型,并对预制块构件在三维模型中进行碰撞检查,对不符合要求的地方进行修改深化,形成施工深化模型。除了系统自带的尺寸信息,还可在预制构件添加生产加工信息,如构件类型、标记编号、含钢量等。123 (a)装配式车站 BIM 模型 (b)构件属性信息示意 图图 6

268、-30 坪西站坪西站 BIM 模型模型 将信息完整的装配式车站 BIM 模型导出明细表清单,按照预制生产设备的数据格式进行调整,输出尺寸标注精准的出料清单至预制厂进行智能化生产,实现设计/加工一体化。同时,采用 BIM 模型进行预制构件拼装模拟分析,通过制作可视化视频形成施工动画,指导现场施工。图图 6-31 坪西站预制构件拼装现场坪西站预制构件拼装现场 6.3 施工实施施工实施 征拆管理征拆管理 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通工程具有施工作业面分布广、环境敏感点多、作业交叉面错综复杂等特点。在开工建设前,需结合现场情况对周边环境开展征拆管理。通过 GIS+BIM 技术,建立三维数字地形

269、和周边征拆对象的 BIM 模型,实现征拆对象虚拟场景的可视化、参数化和信息化,可通过不同的颜色区分城市轨道交通项目周边征拆迁状态。进一步,基于 BIM 模型对比分析不同征拆方案的优劣,进而优化征拆方案。征拆管理应贯穿城市轨道交通建设项目全过程,并随着施工现场的变化、工程实体的进度等情况而变化。124 2、应用要点、应用要点 应运用 GIS 技术,将 BIM 模型与空间地理数据有机融合,在 GIS 地图上整合用地红线、工程轮廓、道路红线、征拆范围等征拆图册内容。在征拆管理过程中,应充分发挥 BIM 数据集成的特点,基于 BIM 模型集成征拆征用土地的性质、权属、面积,以及建筑物使用性质、结构类型

270、、占地面积、层数、层高、建筑物总面积等,为征拆管理过程提供基础数据。应实时关注施工现场未开始、已签约、已完成、已续期等征拆状态,以动态调整优化征拆方案。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)实景模型;2)征拆图册(如有);3)施工场地布置模型;4)施工模型。(2)软件功软件功能要求能要求 征拆管理 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley MicroStation、Bentley ContextCapture 等软件,或相关 BIM 平台):1)宜具备 BIM 与 GIS 集成功能,并可整合各专业 BIM 模型;2)宜具备距离、面积量测与标注功能

271、;3)宜具备模型编辑功能,如剖切、移动调整、修改状态等。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)施工单位依据设计单位提供的施工图和施工图设计模型,并通过倾斜摄影建立现场相关区域的三维地理信息模型;2)将施工图设计模型和三维地理信息模型整合,并检查模型,将用地性质、权属、面积,建构筑物等信息补充至模型中,为征拆管理提供基础数据;3)将征拆图册及红线图等征拆资料导入项目指定的 BIM 软件或平台中;4)基于 BIM 开展征拆现场真实场景的虚拟展示,结合现场拆迁进度同步展示各拆迁建筑的拆迁状态,供项目参与各方对征拆方案的合理性、可行性进行分析及调整优化;5)基于 GIS+BIM 环境下的征拆管理生成展

272、示视频、动画,以及相应的征拆管理报告,125 用于施工交底。征拆管理流程图准备资料管理流程数据的输入或输出开始征拆管理报告征拆管理视频整合模型征拆项目指导性政策文件施工场地布置模型周边环境实景模型工程项目施工模型确定征拆方案并实施数据准备征拆图册导入征拆图册等资料通过虚拟展示分析优化征拆范围征拆方案审核否是根据现场进度更新征拆状态结束征拆方案比选红线与用地关系构筑物与建筑关系红线与建筑关系用地、征拆数统计 建筑物类型、面积、层数等信息用地性质、权属、面积等信息 图图 6-32 征拆管理征拆管理 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)征拆管理视频,应体现城市轨道交通工程建

273、设各阶段征拆过程;2)征拆管理报告,应包含征拆范围、用地说明、拆迁建筑物等情况。4、应用价值、应用价值 基于 BIM 技术的征拆管理,可以对拟建的城市轨道交通工程占用土地及征拆周围建筑开展全方位模拟,高度还原城市轨道交通新建工程与现状建筑物空间关系,对征拆方案开展更直观、量化的对比分析,辅助决策,提高征拆方案的合理性。同时,可结合施工进度跟踪现场征拆进度,便于项目参与方动态把控征拆进度。另一方面,可通过 BIM 模型自动生成征拆管理相关信息报表,包括征拆起止时间、征拆建构筑物数量和面积等,辅助征地拆迁成本计算,控制成本。5、应用案例、应用案例 深圳市城市轨道交通 5 号线工程的东门路站,为地下

274、二层岛式车站。东门路站位于向西路与东门路之间,沿深南东路东西向布置。车站总长度 246.00m,标准段宽 21.4m。站台长140m,宽 12m。车站东北侧设置通道与既有 2 号线湖贝站连接。车站位于深圳市繁华城区,周边紧邻大量既有建构筑物,车站附属结构均侵入附近小产权用地范围,需对侵入设计结构范围土地进行征拆整备。其中,东门路站 C 出入口原设计方案需占据某医院门诊路前广场的一半停车位及过车通道,使医院前广场不再具备停车能力,在征拆工作中遭遇极大阻力。126 中铁十四局首先通过 Revit 系列软件建立车站结构模型,运用无人机倾斜摄影对施工场地周边环境进行拍摄、建模。然后采用 Bentley

275、 MicroStation 软件整合模型,并导入包含用地范围的地形图,虚拟展示征拆现场的真实场景。图图 6-33 项目周边整体倾斜摄影的实景模型项目周边整体倾斜摄影的实景模型 结合倾斜摄影技术与 BIM 技术,使参建各方能够快速获取征拆对象信息,既解决征拆过程中图纸与实际不符的问题,也能结合 BIM 模型掌握工程对象与征拆对象之间的空间关系,优化征拆方案,极大地改善传统征拆过程中信息滞后、数据不明的问题。通过与倾斜摄影模型对比,根据实际情况修正征拆方案的车位布局,保留了大部分停车位,实现征拆方案优化,保留医院主要停车能力。征拆方案最终也得到各方认同,使东门路站结构施工得以顺利推进。图图 6-3

276、4 征拆范围导入倾斜摄影模型后的效果征拆范围导入倾斜摄影模型后的效果 区间区间隧隧道道盾构盾构施工管理施工管理 1、应用场景、应用场景 由于城市用地紧张,城市轨道交通工程一般采用地下形式。其中,地下区间施工以盾构法为主。采用 BIM 模型可集成区间范围内的三维地质模型、地下管线模型、周边建构筑物地下基础模型等,辅助预判盾构掘进中可能面临的风险,进而及时调整盾构施工方案、盾构掘进方案和管片拼装方案。可采集盾构掘进姿态和施工参数,与 BIM 模型绑定关联,动态分析盾构掘进状态。当成型隧道轴线出现偏差时,结合 BIM 模型重新调整盾构掘进方案和 127 管片拼装方案。2、应用要点、应用要点 在基于

277、BIM 的盾构施工管理中,应整合区间周围的的地质模型、地下管线模型、周边建构筑物地下基础模型等,为盾构掘进提供准确的基础环境。在盾构掘进过程中,基于 BIM模型挂接盾构掘进数据、管片拼装等施工信息,动态监控盾构实际施工状态,支撑采集数据与设计数据的对比分析,以优化调整盾构施工管理。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)施工区域影响范围的地质模型、地下管线模型、周边建构筑物地下基础模型等;2)区间施工模型;3)盾构施工方案、盾构掘进方案、管片拼装方案等技术方案;4)盾构实时施工数据。(2)软件功能要求)软件功能要求 区间隧道盾构施工管理 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采

278、用 Revit、Bentley OpenRoadsDesigner、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,或相关 BIM 平台):1)可整合各专业 BIM 模型;2)宜具有数据接口挂接盾构实时运行数据、管片拼装数据等;3)具备偏差预警、故障报警功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)施工单位依据设计单位提供的施工图和施工图设计模型,根据施工特点及施工现场情况,完善深化设计模型。该模型应包含工程实体的基本信息;2)深化设计后的盾构隧道 BIM 模型通过建设单位、设计单位、相关顾问单位(若有)审核确认,最终生成可指导施工的三维模型以及节点图等;3)将审核完成后的模型进行整合,采集盾

279、构掘进姿态和施工参数,挂接至 BIM 模型,实时监控盾构掘进参数。通过集成的各三维模型,预判分析盾构掘进过程中可能面临的风险,优化盾构施工方案;4)当出现区间隧道施工进度滞后、盾构掘进参数发生异常,或成型隧道轴线出现偏差等问题时,应结合当时的盾构掘进状态进行纠偏,重新调整盾构掘进方案和管片拼装方案;128 5)根据区间隧道盾构施工管理生成展示视频、动画,用于施工交底。区间隧道盾构施工管理业务流程参考资料数据的输入或输出地质模型地下管线模型周边建构筑物地下基础模型区间施工模型技术方案实时施工数据开始结束数据准备整合模型结合实际施工优化BIM模型模型审核否是挂接盾构施工数据至BIM模型盾构施工数据

280、监控与分析施工状态审核是否盾构施工纠偏按计划实施盾构施工盾构施工视频盾构施工管理分析报告盾构施工纠偏报告 图图 6-35 区间隧道盾构施工管理区间隧道盾构施工管理 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)盾构施工视频,包含区间隧道和周边地质、地下管线等情况,并清晰表现各工程项目之间的位置关系;2)盾构施工管理分析报告;3)盾构施工纠偏报告,包含偏差原因和状况、纠偏方案和处置效果等内容。4、应用价值、应用价值 传统的盾构隧道管理平台不够直观、清晰,难以查看和确认区间施工范围内的周围环境情况。盾构机在地下作业时,一旦出现问题,不仅影响工期,还可能会造成极大的经济损失。基于 B

281、IM 技术的盾构施工管理,通过集成区间隧道周围环境数据,如地质、地下管线、建构筑物地下基础等,可明确隧道和风险点位之间的位置关系、地质情况,提升施工准确性。同时,对盾构掘进过程中可能发生的风险进行预判,减少施工安全风险;针对风险问题,及时调整施工方案,减少返工造成的工程损伤,提高施工效率,避免工期延误,也节省了后期返工的损耗成本。5、应用案例、应用案例 穗莞深城际轨道交通深圳机场至前海段工程标,线路起于深圳机场站,出机场后下穿西湾海域,经碧海高尔夫俱乐部至宝安大道,沿宝安大道地下敷设,到达西乡站,线路总长6.5km。盾构下穿前海西湾海域 3.16km,最大水头约 60m,且裂隙较发育。盾构在高

282、水压下独头长距离掘进,对盾构机的密封性能及在高水压下带压换刀作业条件提出更高要求。区间隧道穿越既有地铁、市政桥梁、市政地下工程等 7 处,在穿越的地质条件下合理选择穿越交 129 叉点、隧道埋置深度,确保穿越建(构)筑物关键交叉节点安全是项目的重难点。中铁建南方采用 Revit 软件和 Bentley 系列软件建立始发井、区间地质、盾构区间、地下管线、场部临建、周边建构筑物等模型,并将模型基于统一坐标系进行整合,分析盾构区间下穿既有建筑物基础位置关系、地质情况,针对性地选择加固方案,明确施工重难点,保证施工安全。图图 6-36 盾构下穿盾构下穿 1 号线地质情况号线地质情况 为保障盾构施工作业

283、的安全、有序,研究编制集团大直径泥水平衡盾构机施工标准化手册,规范泥水盾构机洞内设施要求,达到节约材料、文明施工的目的。项目部搭建基于 BIM 的智慧工地管理平台,将 BIM 模型轻量化,易于现场管理人员使用。通过物联网、5G 等技术将摄像头、盾构机数据传导至平台,并和 BIM 模型挂接,实现基于模型的现场管理。通过智能安全帽等设备实现隧道内人员定位,实现对施工现场作业人员进退场考勤登记、现场劳动力分布统计、辅助项目劳动力管理。智慧工地自 2020 年 10月开始运行,至今运行良好,全面保障了盾构施工的安全性、准确性,并积累大量现场数据。图图 6-37 施工现场的摄像头与隧道人员监控施工现场的

284、摄像头与隧道人员监控 装配式机房深化装配式机房深化 1、应用场景、应用场景 在机电安装施工时,若不能完整提供现场场地,将对机电安装进度影响较大,同时机房 130 设备及管线较为复杂且相对集中,管线种类错综复杂、设备种类多、大,且设备房间空间有限。为保证工期,在确定墙边管线接口后,对机房内设备管线进行深化排布,提前在工厂内预制管线管道,待场地具备条件时可直接运输至现场进行模块化安装。2、应用要点、应用要点 装配式机房现多用于城市轨道交通的环控机房、冷水机房等管线种类错综复杂,设备种类多、大,且设备房间空间有限。其深化应在施工图、设计 BIM 模型的基础上,满足设计功能的同时,优化设备摆放位置空间

285、、管线走向等,达到设备功能健全、功耗最低的目的。同时,保障管线排布合理、整齐美观等要求。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)施工图;2)机房 BIM 模型;3)施工现场条件;4)设备、管材选型;5)机电设备安装规范等资料。(2)软件功能要求)软件功能要求 装配式机房深化 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、MagiCAD、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及 Navisworks、Lumion、3D MAX 等应用软件):1)可整合各专业 BIM 模型并流畅浏览;2)宜具备碰撞检查与分析功能;3)宜具备量测与标注功能;4

286、)宜具备管线分段标注及出图功能。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据现场施工条件,深化设备机房 BIM 模型,对管线、管道等进行深化排布,并与设备厂家确认最优生产、加工、安装等方案;2)深化模型后,导出管线管道的图纸。按照生产加工工序,对每段管线进行编号,图纸经各参与方审核确认。审核无误后,由工厂预制管线管道。亦可将管线管道 BIM模型交付至工厂的生产系统,根据 BIM 模型数据解析形成管线管道生产方案;3)结合现场施工情况,工厂按计划将相应的管线管道运输至现场。在现场安装前,应基于 BIM 模型进行安装模拟,通过三维模拟分析,提前发现问题,指导现场施工,131 合理调配现场资源;4)按

287、照安装方案,将预制管线管道进行现场安装,并校核安装质量,为后续的安装提供准确的基础环境;5)基于装配式机房深化 BIM 应用,形成优化后的机房 BIM 模型、安装模拟视频,并进行施工交底。装配式机房深化参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备优化后机房BIM模型设备大样施工图纸机房BIM模型现场条件设计、厂家审核确认现场测量保温保洁是否机电安装相关标准、规范及规程基础出图管道分段出图支架深化出图现场浇筑为设备提供基础工厂生产加工管线管道按计划运输至现场冲洗试压现场安装模型深化机电设备、管线管道选型施工安装模拟现场验收否是现场调整整改结束装配式机房安装模拟视频装配式机房深化出图 图图 6-3

288、8 装配式机房深化装配式机房深化 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)优化的机房机电设备管线 BIM 模型,包含工程实体的基本信息,并清晰表达关键节点;2)装配式机房深化出图,包括深化施工图、管线分段图及关键节点图,宜由优化后BIM 模型输出;3)装配式机房安装模拟视频,应能反映在现场环境下,装配式机房安装过程。4、应用价值、应用价值 基于 BIM 技术开展装配式机房深化,与传统工艺相比,装配式施工具有安装便捷、质量可控、低碳环保、节约资源等优点。(1)优化管道,减少管道沿程阻力损失,提升机房能效比)优化管道,减少管道沿程阻力损失,提升机房能效比 装配式机房施工技术整

289、体采用模块化设计思路,将机房所有直角弯头、直角三通更换为锐角弯头和锐角三通,优化后的弯头、三通可减小管道沿程阻力损失,减少管道以及设备的能量消耗,高效节能,提升了机房能效比。同时,采用 BIM 技术辅助装配式机房施工,管线排布合理美观。132(2)提高管线安装质量)提高管线安装质量 装配式机房施工技术管件采取工厂流水化作业,生产周期短。生产质量高且易于监管。防锈处理采用静电喷涂方式,耐腐蚀性远高于现场手工刷漆。管件焊接采用机器人全自动焊接,焊接质量稳定可靠。(3)缩短工期)缩短工期 传统机房施工由于工序之间相互依赖,一旦某环节出错,可能造成大量的返工与材料的浪费,将导致项目工期严重滞后。采用装

290、配式机房施工技术,提前采用 BIM 技术进行模拟分析,可优化现场安装流程,保障安装工序的有序开展。(4)绿色施工,施工现场实现)绿色施工,施工现场实现“零加工零加工”传统现场作业存在大量的现场切割、焊接作业,对施工环境具有极大影响,作业人员在密闭的地铁站内承受高污染、强光源等危险,安全隐患大。采用装配式机房施工技术,现场无焊接、切割、油漆作业,真正做到绿色施工,避免电焊、油漆作业对施工人员身体的伤害,安全文明施工风险较低。5、应用案例、应用案例 深圳地铁 14 号线沙湖站位于坪山大道与荣昌路/体育二路交叉口,沿坪山大道东西向曲线布设。车站为半径 1500m 的地下二层岛式曲线站台车站,有效站台

291、长度为 181.52m,站台宽为 12m。车站总长为 288m。车站共设 5 个出入口、1 个安全出入口,2 组风亭共计 8个风井。该车站总建筑面积为 17029.72 m2,其中,车站主体建筑面积为 12872.3 m2,附属建筑面积为 3444.06 m2。中铁六局电务公司基于设计施工蓝图开展冷水机房的 BIM 模型建立及深化工作,与设计、厂家反复沟通确认,深化后的方案充分考虑了管道阻力、人员走道检修空间、管线整体美观等因素。图图 6-39 冷水机房深化后模型冷水机房深化后模型 133 根据沙湖站冷水机房深化后的模型,对管段分解、编号,完成出图工作,在设备厂家、设计审查签字后,报送车站设备

292、中心、设备监理,审核均无问题后,在工厂进行预制生产。图图 6-40 冷水机房管段分解图冷水机房管段分解图 传统的冷水机房施工周期为 45 天左右,本项目结合 BIM 技术采用装配式冷水机房施工技术,仅需 3 天就完成施工作业,缩短工期 42 天,缩短约 93%。在成本方面得到大幅度节省,其中项目部管理人员成本节约 6.3 万元左右、材料成本节约 5.4 万元左右。形象进度管理形象进度管理 1、应用场景、应用场景 进度管理工作宜在项目中标后开始策划,并根据施工组织情况,在施工过程中可按照一定周期进行定期分析与调整。发挥 BIM 技术的可视化、形象化等优势,可辅助城市轨道交通工程进度管理。通过将进

293、度计划与施工 BIM 模型进行绑定关联,实现施工前进度方案模拟与优化。在施工中,通过计划进度和实际进度的对比,动态调整现场施工方案和调配资源,以保障城市轨道交通工程按期推进。2、应用要点、应用要点 进度管理是一项复杂的、持续性的管理工作,需要从模型、管理等维度进行推进:(1)模型绑定。为保证 BIM 模型模拟与现场施工作业的一致性,需根据城市轨道交通工程的单位工程、分部工程和分项工程等要求,相应地调整 BIM 模型的构件划分范围和深 134 度,以满足形象进度模拟的要求,保证进度数据绑定至 BIM 模型。(2)过程管控。基于 BIM 的形象进度管理,可模拟分析项目计划进度,并与现场实际进度进行

294、对比分析,以及时纠偏现场施工方案。因此,在进度管理中,应做好计划进度、实际进度和纠偏进度的分析。(3)更新周期。在施工过程中,应根据项目要求和现场情况,在 BIM 模型中定期更新现场的进度数据。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)施工组织设计;2)施工进度计划和产值计划;3)施工深化 BIM 模型;4)WBS 标准;5)工筹表模板。(2)软件功能要求软件功能要求 形象进度管理 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良XCUBE 等建模软件,以及 Project 等应用分析软件,或相关 BIM 平台):1)可录入施工进度

295、,实现计划与模型挂接;2)可在模型上实现进度计划模拟与计划调整;3)可对比分析计划进度和实际进度;4)可开展进度计划变更审批。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据项目现场情况和施工特点,建立施工各阶段 BIM 深化模型。该模型应包含工程实体的基本信息和工作分解结构(WBS)编码信息;2)将 BIM 模型依据 WBS 要求拆分模型,并分别列出各进度计划的活动(WBS 工作包)内容。根据项目现场施工方案确定各项施工流程及逻辑关系,制定初步施工进度计划;3)将进度计划与 BIM 模型关联,生成施工进度管理模型;4)基于施工进度管理模型开展可视化施工模拟。检查施工进度计划是否满足约束条件、是否达

296、到最优状况。施工产值计划是否与进度投资相符,若不满足,开展优化和调整,优化后的计划可作为正式施工进度及产值计划。经项目经理审核批准后,报建 135 设单位及工程监理审批,以指导现场施工;5)根据现场实际施工状态,导入实际进度信息,通过实际进度及产值与项目计划之间的对比分析,得出二者之间的偏差,分析并指出项目中存在的潜在问题。对进度偏差进行调整以及更新目标计划,以达到多方平衡,实现进度管理的最终目的;6)基于形象进度管理,形成调整后的施工 BIM 模型,并生成施工进度控制报告,用于施工交底。136 形象进度管理参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备调整后施工BIM模型模型赋码及工筹表制作施

297、工进度控制报告生成基于WBS的BIM模型及工筹表否WBS标准施工深化模型业主、监理单位审核形象进度模拟是施工总承建单位审核施工组织设计施工进度计划和产值计划工筹表模板否是BIM模型与计划信息挂接符合要求否优化施工进度、产值方案是进度对比分析现场实际施工进度进度偏差分析WBS模型与计划更新结束出现预警或偏差按计划推进是否 图图 6-41 形象进度管理形象进度管理 BIM 应用流程应用流程 137(4)应用成果要求)应用成果要求 1)调整后施工 BIM 模型,应根据项目现场施工情况调整 BIM 模型的划分,并准确表达构件的几何信息、施工工序、施工工艺及施工、安装信息等。在进度管理过程中,展示效果应

298、完整、状态着色逻辑应符合现场实际情况;2)施工进度控制报告,应基于 BIM 模型反映工程的计划进度时间、实际进度时间、产值进度等信息,以及对项目进度、产值等方面的控制情况。4、应用价值、应用价值 传统的进度管理主要依赖横道图等图表形式开展,难以直观、形象地理解各工序、资源、产值之间的逻辑关系。采用 BIM 技术辅助进度管理,为进度管理提供了三维、可视化的虚拟工程实体。基于 BIM 模型开展进度管理模拟,有利于及时发现施工过程的问题和难点,及时调整现场施工方案,优化施工组织设计,降低施工时间成本。同时,可对项目计划进度和实际进度进行管控,以项目进度计划“编制审核执行分析调整”的全闭环控制 BIM

299、 模型为核心,全面对工程进度及产值计划精细化过程控制,有效地对项目事前和事中管控,提升项目管理水平,使投资透明化。5、应用案例、应用案例 深圳市城市轨道交通 13 号线二期工程(北延)东周路站,位于松白路与东周路交叉口北侧,沿松白路南北向辐射,是 13 号二期工程(北延)线与远期规划 29 号线的换乘站。车站为地下两层两跨(局部三跨)岛式车站,采用明挖顺筑法,车站长 461.6m,车站标准段宽约 22.3m,底板埋深度约 18.3m。中建隧道首先采用 Revit 软件建立建筑、结构、机电等三维模型,再根据现场施工进度编辑计划、产值计划及 WBS 编码,并对模型进行赋码。图图 6-42 编码计划

300、与模型赋码编码计划与模型赋码 将进度计划、产值计划、模型上传等至深圳地铁 BIM 平台后,按照“计划时间”模拟计 138 划施工工序,施工单位通过视频模拟辅助核对形象进度计划是否符合逻辑,优化调整施工方案或计划。当录入实际数据后,可选择按照“实际时间”模拟实际施工顺序。BIM 模型+进度计划实现 4D 施工模拟,可进行项目施工方案论证。(a)计划进度 (b)实际进度 图图 6-43 基于基于 BIM 的计划进度与实际进度分析的计划进度与实际进度分析 在深圳地铁 BIM 平台中,通过纠偏计划、预期计划和实际数据实现业务联动,更有效地对项目开展全方位的事前和事中管控,提升现场项目施工管理质量。结合

301、 BIM 模型的三维可视化形式,输出 S 曲线、横道图等直观形象的方式,便于各部门、各单位及时了解工程进展情况。同时,可对比分析进度计划和实际计划,找出差异,分析原因,根据偏差情况进行施工方案优化。图图 6-44 投资管理投资管理 工程量统计与工程量统计与投资控制投资控制 1、应用场景、应用场景 工程量统计是施工成本控制的重要基础。根据现场实际情况,结合城市轨道交通项目工程量计算规则,可在深化设计 BIM 模型基础上修改形成现场施工 BIM 模型,进而形成施工阶段的算量模型。采用算量 BIM 模型及 BIM 软件,基于清单规范和消耗量定额确定城市轨道交通项目工程量清单项目,生成工程量清单(包括

302、不同构件混凝土体积、钢筋,主要管线 139 长度,主要设备数量等),并基于 BIM 模型自动统计工程量。将自动算量结果与造价咨询的计算结果进行对比复核,提高算量质量。由于现场施工的变化,应结合现场实际情况,及时调整算量模型,更新工程量及明细表,与现场进度、项目成本信息结合,实现动态的成本管理。2、应用要点、应用要点 基于现场施工 BIM 模型统计工程量是在施工图设计模型的基础上,按照工程量计算要求深化模型。算量模型与设计模型在深度要求、划分原则等方面均不同,需要根据清单规范、消耗量定额等要求深化修改设计模型,以形成算量模型。进一步,应依据项目的设计变更、签证单、技术核定单、工程联系函等相关资料

303、,及时调整模型,确保模型和现场始终保持一致,保证工程量统计的准确性。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)深化设计模型;2)项目施工相关信息,如设备材料、工艺工法等;3)项目进度计划、成本信息;4)设计变更、签证、技术核定单、工作联系函、洽商等过程资料;5)城市轨道交通工程清单规范、定额规范等计量要求资料。(2)软件功能要求)软件功能要求 工程量统计与投资控制 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及广联达、鲁班、斯维尔等算量软件,或相关 BIM 平台):1)可导入 BIM 模型,经编辑修改

304、可形成算量模型;2)可在 BIM 模型上附加或关联施工进度、算量信息;3)可生成材料清单和相关报表;4)宜支持现行国家标准建设工程工程量清单计价规范GB 50500 和深圳市工程量清单等规范要求。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)根据城市轨道交通工程算量要求,基于深化设计 BIM 模型进行修改完善,创建算量模型,并核查模型的准确性、完整性;2)基于清单规范和消耗量定额,确定城市轨道交通项目工程量清单项目;3)将算量 BIM 模型导入至算量软件中进行工程量统计,自动导出工程量清单,可与 140 造价咨询的清单进行一一校核与分析,提高算量准确性;4)将成本数据添加至 BIM 模型或导入算量软件

305、,输出相关投资报表,辅助验工计价、合同支付和竣工结算等工作;5)当施工现场、施工方案等发生变更,应及时更新算量模型并导出工程量清单;6)基于工程量统计与投资控制,形成调整后的算量 BIM 模型,以及工程量清单,并进行成果交付。工程量统计与投资控制参考资料业务流程数据的输入或输出开始调整并创建算量BIM模型工程量清单确定工程量清单项目基于BIM的工程量导出辅助投资控制模型检查否是计算工程量并导出清单单项计价计算总价调整后算量BIM模型深化设计BIM模型原投标清单项目及投标报价单项目进度计划、成本信息设计变更、签证等过程资料施工图预算模型项目施工信息数据准备工程量校核否是清单规范、定额规范等结束

306、图图 6-45 工程量统计与投资控制工程量统计与投资控制 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)调整后算量 BIM 模型,其划分方法、属性信息等方面应满足城市轨道交通工程量计算要求;2)工程量清单,应基于 BIM 模型导出工程量清单。4、应用价值、应用价值 传统的工程量计算是根据二维图纸进行计算,工作量大、耗时长,且容易出错,往往依赖于造价工程师的经验。基于深化设计 BIM 模型,按照算量规则进行调整完善,根据分部分项工程要求和构件拆分规则要求,对不同类型构件按需求进行拆分,并对拆分的构件信息附加相应的属性信息,以保证每个清单都有对应的模型匹配,进而实现基于 BIM 模

307、型的工程量统计,提高工程量计算的准确性和效率。基于 BIM 模型的自动算量将设计等相关人员从繁琐的工程量计算工作中解放,极大地提高工作效率,使工程量计算摆脱人为失误因素,使得设计人员回归设计方案的优化,有助于提高设计质量。同时,施工现场复杂多变,工程量计算需根据变更情况进行快速响应,基于 BIM 模型的工程量统计能够快速导出工程量清单,满足变更前后对比分析的需求。工程量计算是工程建设的重要基础性工作。准确的工程量,有利于编制准确的工程造价,141 管控现场施工投资,并进行投资决策和制定短期、长期的管理计划,有利于优化施工配备及物资供应等工作。5、应用案例、应用案例 深圳地铁 13 号线罗租站是

308、地下车站,位于黄峰岭工业大道与同辉路交叉路口南侧,沿黄峰岭工业大道呈南北向布置。车站范围内地形略有起伏,现状地面高差约 1 m,地势呈南低北高的状态。车站总体建筑面积 50395.65 m2,主体结构标准段为地下两层双柱三跨(三柱四跨)结构型式,顶、中、底板与中柱、中隔墙、侧墙形成为一闭合框架,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。采用明挖顺筑法施工。中建八局首先根据设计模型,按照城市轨道交通项目工程量计算规则,调整并创建算量BIM 模型,并根据站点的深化设计图纸、设计变更等资料完善模型。图图 6-46 罗租站算量罗租站算量 BIM 模型模型 将调整优化后的算量模型导入 BIM 算量软件中,计算

309、得出罗租站的主体结构工程量表格。进一步,分类统计罗租站各层各构件工程量,将工程量导入造价软件,按清单规范和消耗量定额确定工程量清单项目,实现“一键工程量计算”,并生成工程量清单统计表。将罗租站输出的工程量清单与原预算文件的清单进行一一校核,得出工程量清单复核报告。经比对,基于算量 BIM 模型的工程量清单与实际的施工现状一致。基于算量 BIM 模型得出工程量清单复核报告,为罗租站在施工阶段的成本控制提供技术支撑。142 图图 6-47 罗租站算量统计罗租站算量统计 三维扫描质量复核三维扫描质量复核 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通项目设备房类型众多,机电设备、管线管道安装要求高。为保障现场

310、施工与设计方案的一致性,需全方位校核现场质量,采用“BIM+三维扫描”技术集成,可辅助已完工工程实体的质量复核,代替传统实测实量的工作。通过对已施工工程实体进行三维扫描,逆向建模生成点云模型。将点云模型与 BIM 模型进行对比分析,可快速检测空间尺寸数据偏差,校验现场施工的准确性,并形成准确有效的实体数字模型,能够为后续工序施工提供精确参照,为工程质量复核、工程验收提供技术支持。2、应用要点、应用要点 三维扫描质量复核应用的关键在于生成高精度、可交付的点云模型。采用三维扫描仪等设备对车站主体结构、区间隧道等进行扫描,扫描精度可达到 mm 级。根据扫描空间大小、复杂度等因素,外业采集效率有所不同

311、。采集并获取点云数据后,经过数据拼接、数据去噪、曲面重构等进一步处理,可形成高品质、低噪点的点云模型。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)各专业深化设计 BIM 模型;2)三维扫描实施方案;3)三维扫描规范规程;4)质量验收标准。(2)软件功能要求)软件功能要求 三维扫描质量复核 BIM 应用软件宜具有以下功能(硬件如徕卡、天宝等三维扫描仪,软件如 JRC 3Dreconstructor、FARO SCENE、Realworks 等):143 1)宜兼容三维激光扫描仪的导出数据格式;2)可对点云数据进行处理编辑;3)可整合各专业 BIM 模型,并与点云模型进行比对,输出

312、检测比对报告。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)收集项目深化设计 BIM 模型,作为三维扫描点云模型的对比依据;2)应根据城市轨道交通工程项目平面情况以及现场条件,确定三维扫描实施方案。三维扫描作业应符合地面三维激光扫描作业技术规程等标准、规范及规程的相关要求;3)按照实施方案对城市轨道交通工程进行外业扫描,采集点云数据;4)在内业数据处理过程中,应对点云数据进行必要的数据拼接、数据去噪、数据均匀化等预处理,提升点云数据质量。应注意的是,自动创建的点云模型可能存在错误,需检查并手动处理错误部位;5)将修正后的点云模型与 BIM 模型进行对比分析,检查现场施工误差是否在合理区间内。若偏差较大

313、,即实际建造过程与设计或施工规范存在不相符的地方,应采取必要的措施进行现场调整;若在合理区间范围内,更新 BIM 模型,以得到与现场一致的 BIM 模型;6)基于三维扫描质量复核应用,形成准确有效的、与现场一致的 BIM 模型、点云模型,以及质量复核报告。三维扫描质量复核参考资料业务流程数据的输入或输出开始数据准备质量验收标准三维扫描规范规程深化设计BIM模型根据现场环境确定三维扫描方案根据现场空间与布局开展定点扫描点云数据采集点云数据处理点云模型检查否是处理有问题的点云数据形成点云模型质量验收允许偏差否是修正各专业BIM模型是否有偏差否是现场调整修正结束完成质量复核比对点云模型和BIM模型点

314、云模型优化后BIM模型质量复核报告 图图 6-48 三维扫描质量复核三维扫描质量复核 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)点云模型;144 2)优化后的 BIM 模型,根据现场三维扫描结果调整优化后的各专业 BIM 模型;3)质量复核报告,经三维扫描点云模型与 BIM 模型对比分析的检测报告,包含偏差总体情况、异常范围、整改措施等。4、应用价值、应用价值 传统工程测绘通常采用全站仪等仪器设备,通过现场采集离散点坐标,借助作业草图和现场拍摄照片内业绘制成图。由于施工现场条件复杂,有时难以满足通视条件,存在外业工作量大、自动化程度和测量效率不足、测量成果较为局部和片面等问

315、题。相对于传统的工程质量复核手段,三维扫描技术具有高效率、高精度、高分辨率、点云密度高、不接触性、数字化、自动化等优点,可以快速准确地记录工程实体实际情况、创建相应点云模型及检测出空间尺寸数据偏差,既保证工程质量复核的全面性、准确性,又减少工程质量复核的时间成本,为工程质量复核、工程验收提供技术支持。同时,可用于修正原 BIM 模型,以形成准确有效、与现场工程实体一致的的竣工模型,为后期运营奠定数据基础。5、应用案例、应用案例 深圳地铁 13 号线罗租站是地下车站,位于黄峰岭工业大道、洲石路延长线与石清大道交叉路口,沿黄峰岭工业大道敷设。车站为地下两层岛式车站,地下二层为站台层,地下一层为站厅

316、层,设有 6 个出入口与 3 组风亭,西侧与综合管廊相邻,总面积为 50395.65m。车站和区间土建工程施工质量管理遵循事前预防、事中管控、事后检验三个步骤,为充分保障施工质量,事后检验采取“BIM+三维扫描”集成应用技术进行质量复核。中建八局根据工程特点和现场情况确定三维扫描实施方案,按照操作规程和实施方案,运用 FARO X130 三维扫描仪对车站与区间主体结构进行扫描,获取相关点云数据。采用FARO SCENE 软件对点云数据进行处理与逆向建模,得到点云模型,并将点云模型和 BIM模型进行比对,自动计算结构偏差数据,对施工误差较大的部位及时进行现场整改或者模型修正,保证现场和模型高度一

317、致,确保基于实际现场数据校对后的土建模型的可靠性、准确性,避免因土建和机电碰撞而造成返工。145 图图 6-49 现场扫描与三维点云模型现场扫描与三维点云模型 采用“BIM+三维扫描”集成应用技术辅助质量复核,不仅可形成检测比对报告指导现场质量缺陷的检测和整改,快速完成已完工工程实体的验收工作;还可以修正各专业 BIM 模型,形成与现场高度一致的土建竣工模型,为后续机电工程深化和施工提供精确参照。罗租站通过三维扫描质量复核,发现结构偏差达 865 处,其中需要落实整改 353 处,需要调整模型 56 处。极大地提高现场质量复核的效率和成效,预计缩短工期 30 天,节约成本约 26 万。图图 6

318、-50 点云模型与点云模型与 BIM 模型对比分析模型对比分析 机电设备验收管理机电设备验收管理 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通工程设备涉及专业广、供货商多,设备采购安装周期长,且运营期间对设备管理要求高。为提高设备在运营期间的运行和管理能力,借助机电设备 BIM 模型承载海量信息的特点,实施基于 BIM 模型的设备二维码方案,通过二维码扫码可查看设备三维模型、管理设备信息,并开展设备到场、安装、验收等流程审核,实现机电设备的验收管理,为后续运营提供设备管理数据基础。2、应用要点、应用要点 城市轨道交通工程设备类型多,在实施机电设备基于二维码的验收管理前,应制定二维 146 码标准方案。

319、通过扫码,除了呈现设备的 BIM 模型进行三维交互浏览查看,还需制定二维码所承载的设备信息模板,包括设备名称、编号、型号、参数、设备模型、设备唯一编码、资产清册和应用情况等。为保证机电设备后期验收管理的顺利开展,在站后工程施工时,生成设备构件的二维码,并张贴在设备上,在后续的出厂验收、设备到货、现场安装、设备验收、移交运营管理等各环节中,管理人员应进行设备二维码扫码,按照流程审核并填写相关信息。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)设备供应商机电台账;2)设备投产清单;3)设备投产计划;4)设备 BIM 模型;5)设备二维码。(2)软件功能要求)软件功能要求 机电设备验收

320、管理 BIM 应用软件宜具有以下功能(如采用 Revit、Bentley、Railworks、马良 XCUBE 等建模软件,以及可识别二维码的移动端管理软件):1)具备二维码扫描功能;2)可浏览设备 BIM 模型。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)设备供应商根据城市轨道交通项目设备投产清单的设备类型,确定构件上传的总数,并创建设备 BIM 模型,模型创建需符合相关的城市轨道交通工程 BIM 标准的深度要求,并上传至项目指定的 BIM 平台,以便后期基于二维码的设备验收管理;2)BIM 总体单位和设备监理审核构件模型的合规性,以及其属性信息的完整性和准确性。审核通过后可正式发布;3)在出厂验

321、收阶段,设备供应商从指定的 BIM 平台导出设备二维码并完成张贴,并对设备关联信息进行维护和更新;4)在现场安装阶段,设备监理扫描设备二维码,在 BIM 平台的移动端完成设备到场验收。安装单位通过扫码完成现场安装图片和安装位置的信息录入,并扫码提交验收申请;5)在验收环节,由设备监理和运营人员扫码对设备二维码关联信息进行最终确认。147 机电设备验收管理参考资料管理流程数据的输入或输出开始组织供应商创建设备构件模型并上传设备投产计划设备到场扫码验收设备BIM模型审核设备供应商编制设备构件上传计划否是组织设备供应商按要求张贴设备二维码设备BIM模型数据准备设备二维码设备BIM模型设备投产清单设备

322、供应商机电台账设备BIM模型发布设备安装扫码验收设备BIM模型完整信息结束 图图 6-51 机电设备验收管理机电设备验收管理 BIM 应用应用流程流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)设备 BIM 模型,应符合相关 BIM 标准的深度要求,可满足后期运营运维的应用需求;2)设备二维码,设备 BIM 模型经相关 BIM 平台发布后形成的设备二维码;3)设备 BIM 模型完整信息,设备经验收通过后,应承载完整的属性信息。4、应用价值、应用价值 传统的机电设备验收管理主要基于设备的报告、图纸等资料开展,所形成的验收成果主要以报告为主,由于是非结构化数据,难以在后期运营运维阶段应用。结合 BIM

323、技术,开展基于二维码的设备验收管理,从设备出厂、到货、现场安装、验收、移交运营管理等各环节,各参建单位全过程参与,并在轨道交通 BIM 平台上记录相应资料,可对采购清单的设备数量和型号,与现场实际安装情况进行对比,保障了设备到场安装质量,全程可追溯、信息可处理。同时,通过二维码的扫码流转,可精确掌握城市轨道交通工程现场每一工点、每一供应商、每一台设备的状态,对存在延迟到货、延迟安装等问题的设备进行追踪和监控。另一方面,张贴有二维码的设备移交至运营后,避免了运营管理人员重新录入设备信息,提高效率。运营管理人员可通过设备二维码进行故障报修和设备管理,有助于打通设备信息从建设到运营的链条。5、应用案

324、例、应用案例 深圳地铁 14 号线沙湖站位于坪山大道与荣昌路/体育二路交叉口,沿坪山大道东西向曲线布设。车站为半径 1500m 的地下二层岛式曲线站台车站,车站总长为 288m,有效站台长度为 181.52m,站台宽为 12m。车站共设 5 个出入口、1 个安全出入口,2 组风亭共计 8 个风井。车站主体建筑面积为 12872.3 m2,附属建筑面积为 3444.06 m2,风亭、出入口地面建 148 筑面积为 713.36 m2,总建筑面积为 17029.72 m2。中铁六局电务公司以沙湖站为样板进行设备二维码试点,基于二维码开展机电设备的验收管理。首先组织各参建单位二维码管理员在深圳地铁

325、BIM 平台进行账号注册,并明确各单位职责分工,由设备厂家创建模型并上传至深圳地铁 BIM 平台,由设备监理审核,审核通过后在深圳地铁 BIM 平台进行发布。图图 6-52 冷却水泵冷却水泵 BIM 模型模型 设备厂家将二维码张贴在设备上,在出厂、运输、到场、安装等过程中进行扫码,将设备状态及设备信息录入深圳地铁 BIM 平台。最终由运营单位进行扫码验收,达到设备全过程监控。图图 6-53 设备现场安装状态设备现场安装状态 6.4 竣工竣工交付交付 竣工移交竣工移交 1、应用场景、应用场景 149 在城市轨道交通项目竣工阶段,BIM 模型作为重要的数字资产,应一并移交。在移交前,应将项目竣工信

326、息添加至 BIM 模型中,并将各专业设施设备的相关资料绑定或挂接在相应的构件模型中。依据现场项目实际情况及时调整 BIM 模型,以保证 BIM 模型与现场工程的一致性,即“实模一致”,基于施工 BIM 模型经修改完善形成竣工 BIM 模型,为后期竣工验收提供支撑。2、应用要点、应用要点 城市轨道交通工程包含各专业大量设施设备,为保证后期的竣工验收,宜从项目开始阶段着手项目竣工 BIM 模型的创建和信息添加。在项目竣工验收时,宜保证 BIM 模型与现场工程实体的一致性。可通过竣工测量、激光扫描、现场对比等方式,检查 BIM 模型与工程实体之间的差异。记录不一致的位置并形成检查表,根据意见调整、修

327、改 BIM 模型。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)施工 BIM 模型;2)设计、施工相关资料(如图纸、说明文档、变更单等)。(2)软件功能要求)软件功能要求 竣工移交的 BIM 平台宜具有以下功能:1)可存储及归档 BIM 模型,并浏览三维模型;2)可查询、查看 BIM 模型的属性信息;3)可将项目资料绑定或挂接在 BIM 模型中。(3)应用流程要求)应用流程要求 1)整合城市轨道交通工程各专业施工 BIM 模型,并进行预处理,删除工程管理、施工临时设施等过程数据;2)通过现场测量、激光扫描等方式采集现场准确数据,与施工 BIM 模型进行比对分析,对于不一致的部分,

328、根据审核意见修正 BIM 模型,与现场保持一致;3)将设计、施工等相关资料与修正后的 BIM 模型进行绑定与关联,形成竣工模型;4)经建设单位、设计单位、监理等单位审核确认后,移交并归档竣工 BIM 模型。150 竣工移交参考资料业务流程数据的输入或输出开始模型整合与预处理移交并归档BIM模型施工BIM模型资料审核否是设计、施工相关资料数据准备BIM模型与现场比对模型审核资料与BIM模型绑定关联修正完善BIM模型完善BIM模型及其资料结束竣工BIM模型与BIM模型绑定资料竣工资料相关要求否是 图图 6-54 竣工移交竣工移交 BIM 应用流程应用流程(4)应用成果要求)应用成果要求 1)竣工

329、BIM 模型,应与现场工程实体保持一致;2)与 BIM 模型绑定的资料,与竣工 BIM 模型一并移交的相关资料。4、应用价值、应用价值 经施工不断完善的 BIM 模型,通过挂接相关资料形成最终的竣工 BIM 模型。该模型包含项目的详细信息,且与现场实体保持一致,可为后期的运营维护提供重要的数据基础。基于 BIM 模型的竣工移交,将促进城市轨道交通工程的数字化交付,将竣工 BIM 模型交付至运营,有助于提升运营管理水平。5、应用案例、应用案例 深圳市城市轨道交通四期工程已广泛开展 BIM 技术应用,在建设阶段积累了大量的基于 BIM 的数字资产,四期工程 6 号线支线、12 号线、14 号线以及

330、 16 号线将于 2022 年陆续开通。为挖掘 BIM 数据价值,延伸 BIM 应用至运营阶段,创新城市轨道交通项目运营运维数字化管理模式,在深圳地铁四期工程中探索实践 BIM 模型的竣工移交。在深圳地铁现有BIM标准基础上编制城市轨道交通工程竣工BIM模型制作与提交指引,涉及车站、区间、区间风井、车辆基地、主变电所等类型。该指引规定竣工 BIM 模型要求,包括拆分与整合、深度及内容、表达质量、文件格式,以及与实物的一致性等方面。四期工程各参建单位根据指引要求,并结合现场工程完工情况修改完善 BIM 模型,现阶段已逐步提交相关竣工 BIM 模型,BIM 总体单位将根据指引要求审核竣工 BIM

331、模型。审核通过后将归档至深圳地铁 BIM 平台,并移交至运营,为后期运营运维奠定数字化基础。151 (a)12 号线同乐站主体结构 (b)14 号线布吉站主体建筑 图图 6-55 深圳地铁竣工深圳地铁竣工 BIM 模型模型 扫码可观看本章施工 BIM 应用视频 152 7 运营运营 BIM 应用应用 7.1 一般规定一般规定 7.1.1 宜通过轨道交通BIM平台开展城市轨道交通运营管理BIM应用。7.1.2 基于BIM的运营管理平台宜通过竣工移交的BIM模型为城市轨道交通工程运营单位提供智能化与精细化的运营管理服务,应具有数据接口与运营管理既有系统进行数据交互。7.1.3 本章规定了运维管理、

332、应急指挥管理、安保区管理、商业管理等BIM应用探索实践,随着BIM技术的发展,可拓展至其他运营BIM应用。7.2 运营运营应用应用 运维管理运维管理 1、应用场景、应用场景 城市轨道交通工程涉及多种设备,各专业设备功能各异、位置分散,宜运用 BIM 技术与城市轨道交通工程运维管理相结合,形成基于 BIM 技术的城市轨道交通工程运维方案,开展可视化、信息化、智能化管理,对可能发生的设备故障进行预防,降低运营维护成本。2、应用要点、应用要点 城市轨道交通项目竣工 BIM 模型集成了各专业设施设备信息,应与 EAM(Enterprise Asset Management,资产管理)系统(若有)对接,

333、保障数据共享。为保障设备正常运行,宜将设备运行、监控等动态数据通过轨道交通 BIM 平台挂接在 BIM 模型上,实现设备运行全过程管理。根据动态数据运行状况分析并预测设备故障情况。当设备发生故障时,通过 BIM 模型精准定位至设备位置,并调用 BIM 模型数据开展故障维修维保,提高设备维保效率。3、应用流程、应用流程(1)数据准备要求)数据准备要求 1)竣工图纸;2)竣工 BIM 模型;3)设施设备管理台账;4)其他智能化系统的管理数据。153(2)软件功能要求软件功能要求 运维管理 BIM 应用宜采用轨道交通 BIM 平台,宜具备以下功能:1)可集成并三维浏览 BIM 模型;2)可轻量化 BIM 模型数据;3)宜具备模型标注功能,设备静态参数进行增删改查;4)宜具备生产巡检、维保记录与报告功能;5)提供模型更新、替换、版本管理。(3)主要)主要应用应用要求要求 1)设备设施三维可视化管理

友情提示

1、下载报告失败解决办法
2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
4、本站报告下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。

本文(深圳市住建局:深圳市城市轨道交通工程BIM应用指南(第一版)(征求意见稿)(181页).pdf)为本站 (开心时刻) 主动上传,三个皮匠报告文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三个皮匠报告文库(点击联系客服),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。
会员购买
客服

专属顾问

商务合作

机构入驻、侵权投诉、商务合作

服务号

三个皮匠报告官方公众号

回到顶部