CN112307539A - 一种基于bim的城市轨道交通正向协同设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于城市轨道交通BIM技术应用技术领域，具体涉及一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法。其技术方案为：一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，包括如下步骤：S1：根据地铁项目设计情况结合BIM设计标准建立项目级BIM正向设计实施方案；S2：搜集或新建地铁相关专业的构件族，导入到各专业样板文件；S3：开展建筑专业内的协同设计；S4：开展结构和机电专业内的协同设计。本发明提供了一种在各专业间采用链接机制、专业内采用工作集协同机制进行设计的基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法。

Description

一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法

技术领域

本发明属于城市轨道交通BIM技术应用技术领域，具体涉及一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法。

背景技术

对于设计师而言，除了用于前期推敲和阶段展现，大量的设计工作还是要基于传统CAD平台，使用平、立、剖等三视图的方式表达和展现自己的设计成果。这种由于工具原因造成的信息割裂，在遇到项目复杂、多专业、方案频繁变更、工期紧的轨道交通设计中，非常容易出错。BIM的出现使得设计师不仅拥有了三维可视化的设计工具，所见即所得，更重要的是通过工具的提升，使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计，而且BIM使协同已经不再是简单的文件参照，BIM技术为协同设计提供底层支撑，大幅提升协同设计的技术含量。

目前，地铁工程设计存在以下问题：

1.各专业相互割裂：地铁工程包含建筑、结构、给排水、暖通、供电、通信等专业，在设计过程中各设计单位、各专业间较为独立，仅仅通过图纸会签很难解决所有管线交叉打架的问题。

2.信息流失：二维的设计模式难以表达更多的数字化信息，如后续的工程信息，更是无法表达建筑内部管线间的空间拓扑关系。

3.无法直观表达设计对象：对于车站复杂管线的布局、典型建筑等，仅依靠二维平面图和剖面图很难了解整个车站相关专业综合管线以及建筑的布置情况。

4.图元与图元之间相互独立：对一个设计对象的修改(如线形加粗、改变颜色)等不会影响到另一个对象，如：当需要对全场景的图元整体修改时，需要对图元进行逐一的修改，将导致繁琐单一、巨大的工作量。

5.较多信息无法表达：通过平面设计很难了解相关专业构件、设备、管线等物体的物理特性，例如设计安全间距、施工间距、维修间距等参数，导致后期的返工。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种在各专业间采用链接机制、专业内采用工作集协同机制进行设计的基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，包括如下步骤：

S1：根据地铁项目设计情况结合BIM设计标准建立项目级BIM正向设计实施方案；

S2：搜集或新建地铁相关专业的构件族，导入到各专业样板文件；

S3：线站位方案基本稳定后，收集线路、设备、系统等专业提资，根据前期资料建筑专业基于样板文件确定项目基点坐标、轴网及标准，并依据项目规模或人员职责划分工作集，建立中心文件，开展建筑专业内的协同设计；

S4：待建筑专业模型完成后，结构和机电专业导入建筑专业的中心文件，采用链接协同模式开展结构和机电专业设计，在设计过程中专业内仍采用工作集协同模式进行。

通过在各专业间采用链接机制、专业内采用工作集协同机制进行协同设计，各专业相互连接，避免管线交叉打架的问题。通过协同设计，还避免了信息流失，后续的工程信息可表达建筑内部管线间的空间拓扑关系。本发明使得设计对象可直观表达，对于车站复杂管线的布局、典型建筑等，可了解整个车站相关专业综合管线以及建筑的布置情况。图元与图元之间相互连接，对一个设计对象的修改(如线形加粗、改变颜色)等会影响到另一个对象。本发明的设计方法可使更多信息得到表达，可了解相关专业构件、设备、管线等物体的物理特性，例如设计安全间距、施工间距、维修间距等参数。

作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：

S5：专业内如遇方案调整，通过revit协同功能发送调整信息。通过revit协同功能及时发送调整信息使模型能够在第一时间得到修改，同时本专业的中心文件也得到了更新，并保证了其余专业链接的中心文件也是最新模型。在这个过程中不管任何专业、任意一处模型的修改其余专业都迅速能得到最新的提资模型，以便其余专业的设计优化。提升了专业间的协同效率。

作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：

S6：专业间模型构件冲突，通过revit协同功能实施修改、优化，以保障项目设计质量。各专业模型完成后开展审核、出图过程中，可直接复制建模视图，指定已新建的视图样板，可及时得到对应的视图样式，节省出图时间。

作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：

S7：各专业模型完成后开展审核、出图过程中，直接复制建模视图，指定已新建的视图样板。这样，可及时得到对应的视图样式，节省出图时间。

作为本发明的优选方案，在步骤S1中，正向设计实施方案的内容包含项目情况介绍、正向设计实施目标及人员划分、各专业设计内容及提资要求等，为项目开展正向协同设计提供指导。

作为本发明的优选方案，在步骤S2中，构件族的命名按照模型构件命名规则统一命名。统一命名可协同设计过程中构件不会出现错乱。

作为本发明的优选方案，在进行步骤S2时，还同时在样板文件中创建建模、提资、校审、出图视图，使建模完成后直接调用视图样板即可开展专业间提资、专业内出图、校审，确保设计效率。

本发明的有益效果为：

1.本发明方法均在可视化条件下开展设计，各专业模型碰撞和冲突问题在设计阶段就可及时发现、优化，保证了设计质量。

2.本发明方法可结合了工作集和连接协同模式，将两种模式的优势都体现了出来，提升了项目整体的设计效率。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是建筑专业BIM设计流程图；

图3是结构专业BIM设计流程图；

图4是机电专业BIM设计流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在地铁工程设计过程中每个专业均由2-4人组成设计小组，并分别负责不同的区域进行独立设计。目前Revit主要有链接模式和工作集模式两种协同工作模式，通过对地铁实际工程设计需求分析，根据区域划分和专业划分，选取合适的工作模式进行协同设计工作。地铁项目规模大、涉及专业多、复杂程度高、功能分区复杂。通过对工作集模式和链接模式分析可知单一的协同模式均不能很好地满足地铁项目设计的特点。针对该类项目，结合设计企业人员的习惯和BIM平台的使用情况，在实际项目设计时为了充分发挥工作集模式和链接模式的优势，可应用子模型的协同设计模式进行地铁工程项目设计。

如图1～图4所示，本实施例的基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，包括如下步骤：

S1：根据地铁项目设计情况结合BIM设计标准建立项目级BIM正向设计实施方案，方案内容包含项目情况介绍、正向设计实施目标及人员划分、各专业设计内容及提资要求等，为项目开展正向协同设计提供指导。

S2：搜集或新建地铁相关专业的构件族，导入到各专业样板文件，按照模型构件命名规则将构件名称统一。同时在样板文件中创建建模、提资、校审、出图视图，使建模完成后直接调用视图样板即可开展专业间提资、专业内出图、校审，确保设计效率。

S3：线站位方案基本稳定后，收集线路、设备、系统等专业提资，根据前期资料建筑专业基于样板文件确定项目基点坐标、轴网及标准，并依据项目规模或人员职责划分工作集，建立中心文件，开展建筑专业内的协同设计。

S4：待建筑专业模型完成后，结构和机电专业导入建筑专业的中心文件，采用链接协同模式开展结构和机电专业设计，在设计过程中专业内仍采用工作集协同模式进行。

S5：专业内如遇方案调整，通过revit协同功能及时发送调整信息使模型能够在第一时间得到修改，同时本专业的中心文件也得到了更新，并保证了其余专业链接的中心文件也是最新模型。在这个过程中不管任何专业、任意一处模型的修改其余专业都迅速能得到最新的提资模型，以便其余专业的设计优化。提升了专业间的协同效率。

S6：专业间模型构件冲突时，通过revit协同功能实施修改、优化。以保障项目设计质量。

S7：各专业模型完成后开展审核、出图过程中，可直接复制建模视图，指定已新建的视图样板，可及时得到对应的视图样式，节省出图时间。

分阶段的具体实施步骤如下：

1.初步设计阶段

BIM技术应用在初步设计阶段主要目标是在优化建筑布局、完善形体设计的细节，优化机电系统方案，协调专业设备间的空间关系，以及补充完善满足编制施工图设计文件的需要。

BIM技术应用于初步设计阶段主要流程包括：初步设计第一时段模型的建立、初步设计第二时段模型的建立、初步设计最终版模型的建立。在此时间范围内各专业应根据工程复杂程度按进度计划分批次完成该时段设计的工作。

1.1.初步设计第一时段模型设计

初步设计第一时段模型机电各专业均为配合阶段，无建模要求。可使用相关BIM软件，对模型进行查看配合的情况，也可以导出CAD图纸，对各专业进行配合，对各专业提资等。

初步设计第一时段模型的建立：此时段是为了提供最基本的专业协调模型，用该模型做为各专业的基础平台进行深化设计，根据方案阶段条件(模型或CAD)，搭建初步设计第一时段模型，如建筑专业的建立项目基准点，按策划要求拆分子项模型，建立或整理完善轴网标高系统，搭建外墙(轮廓)、内墙、门、风道、房间布置等；机电专业的以草图形式提供管井及机房位置及大小要求。模型由建筑专业完成，主要包括机电机房设置，机电主管线的布置等。

1.2.初步设计第二时段模型设计

初步设计第二时段模型的建立：此时段是根据初步设计第一时段模型协同结果调整优化设计，如建筑专业的搭建房间布置，楼扶梯，建筑楼板，主要外立面造型轮廓族，净高控制天花板等；结构专业的主梁模型，楼板等，结构详细计算；机电专业根据与建筑专业草图协调结果搭建消防系统管道，变配电房通廊管线，机房位置与大小的确认等。

1.3.初步设计最终模型的设计

初步设计终版模型的建立：此时段包含两点，第一是根据初步设计第二时段模型协同结果调整设计，审核审定人参与模型校审，根据初步设计BIM交付标准完成模型；第二是初步设计加工出图。

此时段是根据初步设计第二时段模型协同及性能化分析结果调整优化设计，搭建初步设计最终版模型。作为各专业在初步设计阶段最终提资的节点，各专业以终版模型为依据条件，进行各专业系统图纸成图、校审会签等工作，最终完成初步设计。

2.施工图设计阶段

承接初步设计BIM成果进行施工图的设计，若由于项目简单等原因无初步设计阶段，应补充BIM策划和预留部分时间进行初步设计的建模与校对，再应用此初步设计BIM模型进行BIM施工图设计。由于BIM设计方式与传统设计的差异性，很多在施工图阶段设计的内容已提前至初步设计阶段完成，所以施工图的BIM设计更多的是深化和修改初步设计模型以及将模型导出CAD成图。

BIM技术应用于施工图设计阶段主要流程包括：施工图设计第一时段模型的建立、施工图设计第二时段模型的建立、施工图设计最终版模型的建立、施工图设计加工出图。在此时间范围内各专业应根据工程复杂程度按进度计划分批次完成本时段设计的工作。

2.1.施工图第一时段模型设计

施工图第一时段模型的建立：此时段主要是根据初步设计审查意见修改，搭建施工图阶段初步模型。如构造柱放置、楼扶梯修改、建筑房间内墙深化等；结构专业的结构计算调整、降板、板厚的调整；机电专业对管件设备进行添加，机房布置、设备基础布置(设备选型)等。

2.2.施工图第二时段模型设计

施工图第二时段模型的建立：此时段主要是根据施工图阶段第一时段模型协同结果调整设计，搭建施工图第二时段的模型。如深化里面模型的材质，栏杆，建筑面层楼板的细化，施工图详图要求的土建模型；结构专业的开洞，梯梁等；机电专业的开洞位置确认，末端设备，密集管线部位的详细管综等。

2.3.施工图最终模型的设计

(1)施工图模型调整

施工图最终模型的建立：此时段主要工作有两点，第一点是根据施工图阶段第二时段模型协同结果调整设计，审核审定人参与模型校审，根据施工图BIM交付标准完成模型；第二点是依据施工图深度要求添加二维注释，尺寸标注，各专业设计说明，图例等，完成图纸的制作，各类详图可根据设计人员软件掌握情况和策划要求选择使用Revit平台下直接完成出图，或导出CAD处理完成后出图。

此流程是各专业在施工图阶段最终提资的节点，以此模型作为最终设计依据，各专业以终版模型为依据条件，进行各专业系统图纸成图、校审会签等工作，最终完成施工图设计。施工图设计文件应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。

(2)施工图加工出图

施工图加工出图要求主要体现在以下几个方面：施工图加工出图依据施工图深度要求添加二维注释，尺寸标注，各专业设计说明，图例等；完成图纸的制作，各类详图可根据设计人员软件掌握情况和策划要求选择使用Revit平台下直接完成出图，或导出CAD处理完成后出图；施工图加工出图以施工图最终版模型为基础，添加标注、图框等信息，按照施工图要求进行加工出图。

本发明建立了沟通机制：城市轨道交通专业众多，为发挥BIM的最大价值，应根据BIM的特点和工程项目的特征，建立相关的报告机制：凡BIM设计人员不能解决的问题，应及时向设计专业负责人(包括BIM专业协调人和BIM项目经理等)汇报，重要问题提交书面材料。沟通机制：建议项目经理每周进行BIM协调会

本发明使得流程协同：在各专业间的设计采用链接机制，专业内采用工作集协同机制。

模型的版本及更新：模型的更新需按照建筑模型为主，结构次之，机电最后更新的顺序。模型应存在指点共享网盘指点位置，按照时间顺序更新替换。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：根据地铁项目设计情况结合BIM设计标准建立项目级BIM正向设计实施方案；

S2：搜集或新建地铁相关专业的构件族，导入到各专业样板文件；

S3：线站位方案基本稳定后，收集线路、设备、系统等专业提资，根据前期资料建筑专业基于样板文件确定项目基点坐标、轴网及标准，并依据项目规模或人员职责划分工作集，建立中心文件，开展建筑专业内的协同设计；

S4：待建筑专业模型完成后，结构和机电专业导入建筑专业的中心文件，采用链接协同模式开展结构和机电专业设计，在设计过程中专业内仍采用工作集协同模式进行。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S5：专业内如遇方案调整，通过revit协同功能发送调整信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S6：专业间模型构件冲突，通过revit协同功能实施修改、优化。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S7：各专业模型完成后开展审核、出图过程中，直接复制建模视图，指定已新建的视图样板。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，在步骤S1中，正向设计实施方案的内容包含项目情况介绍、正向设计实施目标及人员划分、各专业设计内容及提资要求。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，在步骤S2中，构件族的命名按照模型构件命名规则统一命名。

7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的城市轨道交通正向协同设计方法，其特征在于，在进行步骤S2时，还同时在样板文件中创建建模、提资、校审、出图视图。

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