BIM技术在厦门某地铁车站给排水设计中的应用

任志群 林 晨 李 晨

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251)



BIM技术在厦门某地铁车站给排水设计中的应用

任志群 林 晨 李 晨

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251)

主要阐述了将BIM理念引入地铁站设计后，对给排水专业的设计方式产生的重大影响，根据碰撞检查报告研究了如何合理的进行系统管线的布置，并探讨了Revit软件在应用过程中存在的问题，指出BIM技术的应用为施工建设和维护管理提供了便利。

地铁，BIM，碰撞检查，给排水设计

1 工程概况

厦门某地铁车站位于厦门轨道交通1号线，属于典型的地下2层双柱岛式站台车站。车站长度为180.5 m，站台宽度为12 m，车站标准段宽度为20.7 m，总建筑面积为11 987 m2。车站共设两组风亭：1号、2号风亭均为敞口风亭和一组冷却塔。车站共设四组出入口，均为非敞口。

该地铁站设计中涉及到的专业众多，专业间需要密切的配合，其中仅给排水专业就包括生产生活给水系统、消火栓系统、生活污水系统、生产废水系统、气体灭火系统及灭火器布置等。

如何对环境控制、给排水、动力照明等专业的风管、水管和桥架合理的进行布置是该地铁站设计中一项非常艰巨的任务。将BIM理念引入该地铁站设计后，在三维模型中进行碰撞检查、完成综合管线布置，为解决错综复杂的管线综合问题提供了一种新途径。

2 BIM技术的应用

建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)是指将建筑工程项目中的单一构件或物体作为基本元素，将描述基本元素的几何数据、物理特性、施工要求、价格资料等相关信息有机地组织起来，形成一个数据化的建筑模型，作为整个建筑工程项目的数据资料库。目前，BIM技术在国内很多建筑设计领域都有实际的应用，为解决管线综合问题和指导施工过程提供较好的解决方案。

通过Revit软件，对该地铁站进行全方位的模型建立，各专业以协同工作的方式同步参与设计，保证了设计的同步性，减少了信息传递的误差。构成BIM的每个构件都是信息化的，这为协同工作的顺利进行保证了技术上的可行。可以说，BIM着眼于建筑的全生命周期，不仅为设计阶段，更为之后的施工和运营维护阶段提供充分的保障。

Revit软件提供链接模式和工作集模式两种协同工作形式。在链接模式下，给排水专业建模需要将建筑和结构的模型作为外部链接插入到项目中，这些外部链接在模型中不可编辑，不利于管线调整。工作集模式下，参与建模的所有专业在同一中心文件下作业，在权限的获取和释放的过程中，可以较好实现综合管线的调整。因此，厦门该地铁车站的三维BIM建模采用工作集协同工作模式。

3 BIM在厦门某地铁站给排水建模中的应用实例

3.1 项目创建

1)协同工作方式。在Autodesk Revit 2014软件的工作集模式下，要实现协同工作。首先，在网络中定位中心文件位置；然后，在打开中心文件时采取从本地分离的形式在本地创建本专业模型；最后，在完成时需要与中心同步，将本地模型共享在中心模型上，从而实现中心文件的及时更新。

2)三维视图和平面视图的创建。为便于给排水管道在分层平面图及附属部分的绘制，复制建筑模型，并创建给排水的各层平面视图及站台层和站厅层等三维视图，以便于对模型的及时查看。通过设定视图范围，隐藏模型的其他部分，并通过可见性的设置可以隐藏其他专业的工作集及与专业无关的对象。

3)中心文件与工作集的创建。将已创建的模型文件保存在各个专业工程师都有读写权限的服务器上，建立中心文件。各专业在创建本专业模型时选择从中心分离中心文件，建立本地的镜像文件。将模型修改创建之后，利用“与中心文件同步”功能，可实时在中心文件中更新模型。根据系统不同，创建不同工作集，并根据专业获取各自权限。这样其他专业不能对自己专业工作集图元进行修改，但在必要时也可以放权给他人编辑。

3.2 给排水系统模型创建

1)参数设置。由于BIM的参数化设计，在模型建立前期需要对各系统参数做好提前设置。在进行给排水各系统创建之前，首先要对模型建立过程中管道需要的管材、管径、坡度及颜色等特性进行设置；然后再对所需的阀门、仪表及设备等族进行加载，相关特性参数进行设置。该过程是整个模型建立的关键环节之一，这些信息的设置有利于后期自动统计和设备材料表的自动生成。

2)设备选型与系统建立。在对管道系统设置和阀门配件族加载之后，可以进行给排水系统模型的建立。在建立过程中可以手动创建，也可以加入CAD外部参照进行辅助建模，同时在“可见性—导入的类别”中可对链接的CAD进行可见性设置。

利用“系统”中的“管道”命令在平面图中绘制管道，并同步从已设置的管道类型中选择所需该管道类型和管径等，设置标高。利用“系统”中的“机械设备”和“卫浴装置”放置模型中所需的设备和卫浴，再利用“系统”中的“管路附件”在必要的位置放置阀门配件等。在绘制立管时，可利用“视图”中“剖面”命令手动创建所需剖面，利用平面和剖面同步建模，从而可使得立管位置更明确，连接更直观和准确。图1～图3分别表示地铁站内站厅层、站台层管道模型及站台层废水泵房管道模型。

3.3 碰撞检查

给排水工程师在建立本专业管道模型的同时，环控专业，动照专业也会同步绘制风管、桥架等。由于地铁吊顶内空间有限，各专业在建模的过程中可以相互观察彼此的工作进度，在模型建立初期便可避免一些碰撞情况或将碰撞位置进行截图记录，待模型建立后集中调整。

在模型建立初期，对综合管线工作调整的时候，各专业可以将记录的碰撞在此阶段一并调整。在这个第一轮的调整完成之后，各专业管道碰撞情况得到一定解决，此时利用Revit提供的“碰撞检查”功能，生成冲突报告，对认为没有记录到的碰撞情况进行解决。这样可以避免直接利用碰撞检查功能搜索碰撞点造成的碰撞点数量多，修改任务繁琐的缺陷。

如图4所示表示地铁环控系统的风管和给排水系统的消火栓管道发生碰撞，可以通过将消火栓管道进行局部抬升，使其与风管冲突部分分离开，详见图5，从而解决此处碰撞。当面对重大调整问题时，需要结合模型构建的实际情况，多个专业共同协商综合考虑得出解决方案。总的来说综合管线的调整通常会进行好几轮，如何更好更快的完成碰撞的解决和空间的有效利用，不仅对设计有利，也更有助于减少施工的难度，加快施工的进度。

4 Revit软件对给排水专业在实际应用中存在的问题

1)国内尚无适合国内规范与标准的BIM解决方案。笔者在本文中阐述地铁BIM模型建立是在美国Autodesk公司提供的BIM解决方案Revit的环境下完成的，但国内目前尚无厂家做好BIM解决方案的软件或者是在Revit环境下适合国内标准和国内设计师习惯的插件，好多管道调整和标记需要手动完成，极大降低模型建立的效率。

2)Revit软件二维功能欠缺。模型的建立最后要以图纸的形式指导施工或是解决问题。但Revit软件中二维的管道标注缺少对系统类别的区分，各系统管道在平面图上仅能够以颜色作为区分，此类问题不容忽视。

3)模型构件族库严重不足。地铁设计不同于普通民建，其中涉及到很多特殊机械设备与管道配件等，而目前Revit仅提供部分常用族库，并没有针对地铁设计给出特殊族库的选择，例如污水一体化提升设备、冲洗水栓、倒流防止器、消防设备箱等。

5 结语

利用BIM理念建立的三维模型，不仅能够直观的展示空间模型，而且每个模型构件自身都携带可读取的信息。这对于整个项目全生命周期的各个阶段实现数据共享与交流起到极大促进作用。虽然BIM建模是一个繁琐的过程，但前期投入的增加可以为后期节省很大的工作量，这相当于BIM将整个工程阶段提前化。BIM着眼于项目的全生命周期，为施工建设和维护管理提供极大便利，必将成为地铁设计行业的大势所趋。

[1]李雄华.BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究.广州：华南理工大学，2009：5-6.

[2]张耀冬，杨 民，龚海宁，等.浅析上海迪士尼奇幻童话城堡BIM技术的应用.给水排水，2014(7):62-65.

[3]纪凡荣，徐友全，曾大林，等.BIM技术在某项目管线综合中的应用.施工技术，2013(2):107-109.

[4]顾海玲，归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用.给水排水，2012(11):92-97.

Application of BIM technique in the water supply and drainage design of the subway station in Xiamen city

Ren Zhiqun Lin Chen Li Chen

(Railway3rdSurveyandDesignInstituteGroupCo.,Ltd,Tianjin300251,China)

The paper mainly introduces the introduction of BIM concept in subway station design, illustrates the impact of the design methods of water supply and drainage, studies rational system pipeline distribution according to collision check report, mainly explores the application problems of Revit software, and finally points out that: the application of BIM technique has provided some convenience for construction and maintenance management.

subway, BIM, collision check, water supply and drainage design

1009-6825(2015)01-0133-02

2014-10-31

任志群(1989- )，男，硕士，助理工程师； 林 晨(1989- )，男，助理工程师； 李 晨(1989- )，男，助理工程师

TP391.41

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