CN110727978A

CN110727978A - 基于bim技术的城轨车站出入口设计方法、设计系统

Info

Publication number: CN110727978A
Application number: CN201910664827.5A
Authority: CN
Inventors: 王力冰; 王民治; 邱世超; 冯世杰; 孙明; 俞尚宇
Original assignee: China Railway Design Corp
Current assignee: China Railway Design Corp
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-01-24

Abstract

本发明公开了基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法、设计系统，包括，该方法包括以下步骤：城轨车站出入口分段步骤：根据出入口的功能以及空间属性将出入口划分为限制因素：扶梯段因素、人防段因素以及通道段因素；三维建模步骤：以城轨车站出入口为切入点，根据出入口设计的限制因素以及设计目的，对特定的建筑节点进行参数化建模；城轨车站出入口设计方案输出步骤：利用BIM技术将出入口设计方案进行BIM模型输出。本发明的有益效果是，利用BIM技术构建出入口土建参数化模型并进行对应的实例化开发工作，在工程范围内调试完善，并在今后城轨项目中推广使用。

Description

基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法、设计系统

技术领域

本发明涉及城轨车站出入口的设计方法改进，特别是基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法、设计系统。

背景技术

近年来，我国城市轨道交通(以下简称“城轨”)建设迎来行业迅猛发展期。然而，城轨工程因其建设周期长、反复多等特点，易造成设计效率低。为适应行业发展新要求、打破传统设计模式、提升设计水平，开展城轨BIM技术参数化设计研究的必要性不言而喻。

城轨附属工程，是在整个设计周期中普遍变更次数最多的阶段。而城轨地下车站的出入口，是土建与机电空间关系最复杂的部分。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法、设计系统。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，该方法包括以下步骤：

城轨车站出入口分段步骤：根据出入口的功能以及空间属性将出入口划分为限制因素：扶梯段因素、人防段因素以及通道段因素；

三维建模步骤：以城轨车站出入口为切入点，根据出入口设计的限制因素以及设计目的，对特定的建筑节点进行参数化建模；

城轨车站出入口设计方案输出步骤：利用BIM技术将出入口设计方案进行BIM模型输出。

作为优选，所述根据出入口的功能以及空间属性将出入口划分为限制因素：扶梯段因素、人防段因素以及通道段因素，其具体为，

扶梯段因素提取步骤：通过对基础数据分析，提取扶梯段的限制因素；

人防段因素提取步骤：根据安装方式以及安装预留空间，提取人防段的限制因素；

通道段因素提取步骤：根据位于出入口的具体位置，提取通道段的限制因素。

作为优选，所述基础数据包括电扶梯及其相关配件、楼梯、离壁墙吊顶装修面、地面台阶、出入口排水构造。

所述通过对基础数据分析，提取扶梯段的限制因素，其具体包括以下步骤：

基本类型划分步骤：根据楼扶梯位置，将楼扶梯划分为基本类型、独立土建类型、通道连接类型、主题内部类型、下沉广场类型、双层通道类型；

楼梯类型组合划分步骤：根据电扶梯及楼梯的的组合形式划分为两扶一楼、双扶梯、一楼一扶、楼梯等类型。按模型组合；

模型组合划分步骤：根据模型组合原则，将楼扶梯段楼扶梯段_土建、楼扶梯段_F、楼扶梯段_L、楼扶梯段_E。

作为优选，所述安装预留空间包括需要预埋的吊钩，容纳人防门开启、关闭两种情况下的空间。

作为优选，所述人防段因素提取步骤：根据安装方式以及安装预留空间，提取人防段的限制因素，其具体为，将人防段限制因素包括密封门+防护密闭门以及密闭门。

作为优选，所述通道段的限制因素包括：直线段、转弯段、接主体段。

一种适用于上述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法的设计系统，该系统包括：

城轨车站出入口分段单元：用于根据出入口的功能以及空间属性将出入口划分为限制因素：扶梯段因素、人防段因素以及通道段因素；

三维建模单元：用于以城轨车站出入口为切入点，根据出入口设计的限制因素以及设计目的，对特定的建筑节点进行参数化建模；

城轨车站出入口设计方案输出单元：用于利用BIM技术将出入口设计方案进行BIM模型输出。

一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法程序，运行于终端，所述程序实现上述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法。

一种终端，所述终端搭载实现上述基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法的处理器。

一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法。

利用本发明的技术方案制作的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法、设计系统，提升了城轨土建出入口的设计手段，自动化程度高，实用性强，能大幅提高设计效率和成果质量，具有明显的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明所述一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法的步骤流程图；

图2是本发明所述一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计系统的模块连接图。

图3是本发明所述限制因素划分示意图；

图4是本发明所述楼扶梯组合示意图；

图5是本发明所述出入口BIM模型；

图6是本发明所述出入口典型参数平面示例；

图7是本发明所述出入口典型参数剖面示例；

图8是本发明所述代码编写逻辑流程图；

图9是本发明所述软件UI设计初稿；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-2以及图4-9所示，以深圳市轨道交通工程附属出入口为研究对象，对出入口各类设计参数进行整理、统计、分析、归纳，从中得出出入口土建模型的应变规则从而确定典型模块；利用BIM技术构建出入口土建参数化模型并进行对应的实例化开发工作，在工程范围内调试完善。

一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，包括以下步骤：

(Ⅰ)划分设计模型区域。首先，出入口按垂直和水平交通分为两段。根据土建结构功能不同，将水平交通部分分为两段。通道部分按位置不同，分为接主体段、转角段和直线段。

(Ⅱ)出楼扶梯段选型。按楼扶梯位置划分为基本类型、独立土建、通道连接、主题内部、下沉广场、双层通道等6种类型。按电扶梯及楼梯的的组合形式划分为两扶一楼、双扶梯、一楼一扶、楼梯等类型。并用色卡表示该类型的出现频率。

(Ⅲ)城轨车站出入口参数化设计

以地铁车站出入口设计为切入点，通过对Revit族参数化特点的研究与应用，将某个复杂的建筑节点简化为一系列简单的变量。即利用三维图像来表示函数关系将限制因素和设计成果运用于图象函数法。

出入口的设计由多项因素控制

如：提升高度、地坪高差、防涝标准、出入口宽度、现行规范、用地限制、扶梯角度、楼梯踏面与踢面、敞口段长度、覆土深度、结构厚度等等。其中核心参数包括：提升高度、出入口宽度、扶梯角度、敞口段长度及由此衍生出来的一系列相关参数。

核心参数

核心参数1：提升高度＝地面绝对标高-站厅层绝对标高+防涝高度＝踢面高度Xn；

核心参数2：出入口长度＝下工作点距离+提升高度/tan(角度)+上工作点距离；

核心参数3：出入口宽度＝疏散宽度+扶梯宽度Xn+离壁墙厚度X2。

细节参数

细节参数组1：集水坑深度、下基坑深度、装修距顶板底；

细节参数组2：顶板底-工作面-底板顶；

细节参数组3：上基坑深度、覆土厚度、敞口段长度。

(Ⅳ)楼扶梯段

楼扶梯段较为复杂，主要承担客流出入地面的垂直交通，包含电扶梯及其相关配件、楼梯、离壁墙吊顶装修面、地面台阶、出入口排水构造等等。

楼扶梯段分为四个部分：楼扶梯段_土建、楼扶梯段_F、楼扶梯段_L、楼扶梯段_E。涉及电扶梯、建筑、装修、房建结构、地下结构、给排水等6个相关专业。

(Ⅴ)人防段

人防段主要承担出入口人防内外的分隔作用。土建部分考虑人防门安装方式及需要预埋的吊钩，容纳人防门开启、关闭两种情况下的空间，由于人防门垛的关系需考虑管线路径，由于人防门框的安装需考虑装修面的特殊处理。

涉及人防、建筑、(装修)地下结构等3个专业。其余为通道部分。人防段分为单人防段和双人防段，涉及人防、建筑、结构等专业。

(Ⅵ)通道段主要承担水平交通的作用，根据具体位置，分为直线段、转弯段、接主体段，涉及建筑结构等专业。

BIM技术应用于出入口，是参数化模块的设计体系的第一步。以参数化模块的设计体系作为突破点，将BIM技术的参数化设计真正的落地应用到城轨项目中。为BIM设计技术在城市轨道交通项目设计中全面推广应用奠定基础。本发明提升了城轨土建出入口的设计手段，自动化程度高，实用性强，能大幅提高设计效率和成果质量，具有明显的推广应用价值。

实施例二，如图3所示：

一种适用于上述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法的设计系统，该系统包括：城轨车站出入口分段单元：用于根据出入口的功能以及空间属性将出入口划分为限制因素：扶梯段因素、人防段因素以及通道段因素；三维建模单元：用于以城轨车站出入口为切入点，根据出入口设计的限制因素以及设计目的，对特定的建筑节点进行参数化建模；城轨车站出入口设计方案输出单元：用于利用BIM技术将出入口设计方案进行BIM模型输出。

实施例三：

实施例四：

实施例五：

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，所述根据出入口的功能以及空间属性将出入口划分为限制因素：扶梯段因素、人防段因素以及通道段因素，其具体为，

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，所述基础数据包括电扶梯及其相关配件、楼梯、离壁墙吊顶装修面、地面台阶、出入口排水构造。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，所述通过对基础数据分析，提取扶梯段的限制因素，其具体包括以下步骤：

5.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，所述安装预留空间包括需要预埋的吊钩，容纳人防门开启、关闭两种情况下的空间。

6.根据权利要求5所述的一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，所述人防段因素提取步骤：根据安装方式以及安装预留空间，提取人防段的限制因素，其具体为，将人防段限制因素包括密封门+防护密闭门以及密闭门。

7.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法，其特征在于，所述通道段的限制因素包括：直线段、转弯段、接主体段。

8.一种适用于根据权利要求1-7任一所述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法的设计系统，其特征在于，该系统包括：

9.一种基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法程序，运行于终端，其特征在于，所述程序实现权利要求1-7任意一项所述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法。

10.一种终端，其特征在于，所述终端搭载实现权利要求1-7任意一项所述基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法的处理器。

11.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-7任意一项所述的基于BIM技术的城轨车站出入口设计方法。