专栏名称: 北冥有鱼BIM智造
项目全过程BIM咨询、工程相关业务培训、虚拟施工系统BIMFILM、兼职帮平台等。
目录
相关文章推荐
杭州本地宝  ·  2025杭州电动车以旧换新补贴→ ·  15 小时前  
杭州本地宝  ·  从杭州机场打车出来,要缴高速公路通行费吗? ·  15 小时前  
杭州本地宝  ·  好奇!DeepSeek会推荐杭州人周末去哪玩呢? ·  昨天  
杭州本地宝  ·  杭州身份证换补领,可全程网办! ·  昨天  
中国舞台美术学会  ·  资讯丨第十一届当代小剧场戏曲艺术节圆满闭幕 ·  5 天前  
51好读  ›  专栏  ›  北冥有鱼BIM智造

凌海南站站房工程BIM正向设计及应用-中国铁设

北冥有鱼BIM智造  · 公众号  ·  · 2024-09-27 18:30

正文




在新型客运枢纽建设中,通过贯彻管理标准化、建设一体化、数据协同化的管理模式,利用信息化技术搭建数字化管控平台,实现多层级、多维度、全过程的数据互联。同时,在 BIM深化仿真应用、BIM+三维扫描技术、智能化装备施工、智能化原材加工等领域进行深入探 索,建立以BIM为基础、智能建造为手段的客运枢纽管理体系,为全面实现高效、智能、绿色、 低碳等管理目标奠定了坚实的基础。该研究与应用实践可为类似新型客运枢纽的智能化建设提供参考。

BIM正向设计是铁路设计企业进行数字化转型、开展信息化建设的重要抓手,有限元计算交互、正向出图、设计校审是BIM正向设计的重、难点。在铁路站房BIM正向设计中,由于其专业多、接口复杂,配合难度远大于民用建筑,有必要开展专业协同及设计流程的研究。依托凌海南站站房工程,进行BIM正向设计及应用探索,针对多专业协同设计、结构有限元计算、暖通负荷及水力计算、BIM正向出图、设计校审、工程量统计、管线综合及协同开洞、可视化应用等,提出铁路站房BIM正向设计解决方案。该应用可为相关铁路站房项目的BIM正向设计提供参考。





引 言

近年来,在铁路BIM联盟组织推动下,铁路BIM标准规范体系逐步完善,BIM技术在铁路站房工程中的应用逐渐深入。BIM技术不仅在铁路工程领域取得了较多应用成果,还依托铁路、城市轨道交通项目进行了正向设计及应用;另外,在铁路站房工程中,也在正向设计、辅助设计等方面取得了突破。但是,基于铁路站房多专业BIM协同设计及正向出图的研究较少,如何基于站房设计流程,开展多专业协同设计、专业计算、正向出图,成为现阶段BIM正向设计的研究重点。


铁路站房BIM正向设计主要存在专业计算交互难、模型到图纸转化难、站房专业构件库缺乏、建模效率低、缺乏三维设计流程、BIM校审困难、模型信息利用率低等问题。依托凌海南站站房工程,基于站房专业接口复杂、幕墙屋面交接处理困难、公共空间净空要求高等特点,进行多专业BIM正向设计研究及应用。


一 BIM协同设计

1.1工程概况

新建朝阳—秦沈高铁凌海南站铁路联络线位于辽宁省朝阳市和锦州市境内,新建正线线路长度105.647km,新建正线右线绕行2段,线路长度

10.566km。凌海南站站场规模为2台7线,为线侧平式站房,站台尺寸(550×12×1.25)m,设2座8m宽旅客天桥。凌海南站站房工程总建筑面积20165m²,其中站房面积4498m²(见图1)。


1.2设计标准

BIM标准是保证信息模型在工程全生命周期内信息 有效传递的前提。在BIM设计过程中,应严格执行BIM标准,部分BIM标准执行应固化到样板、族、BIM二次开发上,提升建模及出图效率。在凌海南站站房工程的实施策划阶段,依据铁路站房企业级BIM标准,结合项目特点,制定并形成《施工图阶段BIM正向设计实施策划》《施工图阶段设计统一技术标准》《施工图阶段BIM建模及交付标准》,用于指导项目的顺利实施。

1.3协同模式

兼顾硬件设施能力、专业配合模式、提资版本记录、专业内协同等需求,提出基于Revit的混合协同设计模式,即采用“文件链接+结构中心文件工作集”的协同设计方法(见图2)。专业内采用中心文件工作集、专业间采用文件链接方式进行协同,实现专业间上下序提资、接口配合及正向设计出图,满足不同提资版本的记录要求和里程碑节点要求。


1.4设计流程

相对于传统二维设计流程,BIM正向设计流程在专业配合、提资管理、节点时间分配等方面区别较大,该设计方式由二维到三维的转变,使项目设计由以结果为导向变为以过程为导向。基于Revit图模一致机制以及单专业三维设计流程,制定基于Revit的专业间协同设计流程(见图3)。以建筑模型为基准,建筑完成模型及平立剖提资,根据专业提资模型进行细部设计、性能设计,添加构件属性及构造选型。结构依据空间定位及轴网尺寸,构建梁柱构件、荷载布置及结构计算。机电提取房间、空间属性,布置设备、管线连接,进行负荷、水力计算。针对幕墙、内装等专项,制定专项设计流程(见图4),实现设备末端配合、碰撞检测、预埋件配合等。



二 专业计算及出图


2.1结构有限元计算

Revit平台的几何模型与结构有限元分析软件之间的数据交互是结构BIM正向设计的难点。通过测试及多方案比选,打通YJK、MIDAS、3D3S等结构有限元分析计算软件的数据实时交互,有效突破了Revit在结构专业应用的数据孤岛,实现有限元分析计算软件与Revit模型的信息实时共享,可以无损传递配筋信息、荷载信息、弯矩剪力等计算受力信息,解决了结构专业正向设计的计算难题(见图5)。


利用Revit图模联动、信息唯一等优势,实现有限元计算模型与Revit的实时交互,可局部增量更新模型 截面尺寸及定位、配筋信息等,进而实时调整结构施 工图及工程量,实现结构正向设计的智能化。

2.2暖通负荷及水力计算

基于建筑提资模型,读取建筑模型房间信息;通过设置空间类型,生成空间后导出XML文件;利用鸿业负荷计算软件,导入Revit的XML文件;计算房间负荷后,将计算结果及设计信息返回Revit,用于布置设备及管道;读取暖通机电模型进行水力计算,优化设备及管道尺寸,生成计算书及系统图;利用Revit模型信息,实现与负荷计算软件的数据交互及信息联动,提升设计效率和设计质量。

2.3正向出图

目前,二维图纸仍为法定交付物,BIM正向出图也是BIM正向设计的重、难点。利用BIM图模联动优势,实现正向设计出图,图纸大部分通过Revit完成后导出CAD,满足施工图设计精度要求。出图方式包括3个部分:(1)封面、说明、目录等,通过标准设计样板应用实现;(2)平面、立面、剖面、节点大样等,通过模型剖切后添加标注完成;(3)部分构件详图,通过图模联动及参数化开发实现,减少二维绘制工作量。


目前,建筑专业可在Revit中完成封面、设计说明、 防火分区图、平面图、立面图、剖面图、墙剖节点、卫生间大样、楼梯等部分内容(见图6);对于变电所 详图等内容,因建模性价比较低,建议在CAD中完成。 结构专业可在Revit中完成封面、设计说明、基础、梁板柱平法施工图、楼梯、网架等;钢结构节点等较复杂的节点详图,建议通过模型剖切生成,详图标注在CAD中完成。


暖通和给排水专业可在Revit中完成封面、设计说明、设备表、平面图、详图等(见图7);暖通系统图也可在Revit中生成,但目前此部分图纸需要较多的后续深化,建议采用Revit+CAD方式完成。


2.4设计校审

遵循传统设计的复审核设计校审流程,制定基于BIM的设计校审流程。开发适用于设计校审的参数化表单(见图8),完成专业设计和图纸表达的校审;通过可视化的云线圈注,记录复审核意见及设计回复,实现校审闭环管理。


依据BIM标准细化构件的非几何信息,内置专业规范条文,开发部分规范条文智能化校审,大幅提升 审核效率,有效控制设计图纸质量。



三 BIM设计应用


3.1工程量统计

基于Revit明细表功能,实现建筑主体、门窗、结构钢筋、模板、机电设备、管线、装饰装修、幕墙等主要工程量的实时统计(见图9),解决了传统设计中工程投资分析与设计图纸脱节的状态。同时,工程量统计还实现了对设计方案的投资比选,优化 了设计方案,实现了实时、精确的工程量统计及投资控制。


以数据为核心,将平法施工图中的梁柱配筋在BIM模型中进行三维展示,并与图纸进行实时联动,实现图纸中配筋信息的修改,实时联动三维钢筋模型的调整(见图10)。


3.2管线综合及协同开洞

制定综合管线设计标准化流程,通过3轮管线综合及碰撞检测,辅以吊顶净高分析,实现建筑净高优化。 铁路站房涉及专业及接口较多,在专业配合、接口校核等过程中,利用Navisworks整合模型数据进行碰撞检测,发现建模重复项、专业间不一致、接口碰撞等多项设计问题,生成碰撞检测报告,大幅减少专业内、专业间的差错漏碰。例如,通过碰撞检测发现暖通风管、结构梁、吊顶冲突,通过调整梁截面、风管尺寸及风口高度,优化吊顶高度,最终形成合理可行的设计方案(见图11),将接口复杂问题解决在设计阶段,避免后期现场变更。


制定洞口提资的三维设计流程,区分结构洞口与砌体墙洞口,细化提资、反馈流程机制,利用模型信息传递实现协同开洞,生成开洞布置图及预留预埋图。

3.3可视化应用

利用BIM模型的三维可视化属性,建立企业级标







请到「今天看啥」查看全文