2019年11月29-30日，由现代轨道交通网策划，天津市地下铁道集团有限公司联合主办，天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司、天津泰达城市轨道投资发展有限公司、天津市土木工程学会城市轨道交通分会、天津轨道交通产业技术创新联盟、天津大学共同协办，天津市BIM技术创新联盟支持的“2019中国城市轨道交通BIM技术发展大会”在天津市隆重召开。

    会议现场来自众多地铁集团公司、设计院、施工单位、咨询单位、厂商等领导近330位代表参会交流，从实践中总结，以“携手BIM技术，助推智慧城轨”为主题，探讨BIM技术在城市轨道交通应用问题。

    摘要：随着轨道交通工程向数字化、信息化、智慧化方向不断发展，应用创新技术提高轨道交通工程设计的效率及智能化，是当前轨道交通行业工程的热点及重点。本文以苏州市轨道交通5号线工程苏嘉杭车站为例，研究BIM技术在城市轨道交通机电设计中的应用，以全专业BIM模型作为数据基础，深化优化设计方案，提升各专业设计效率及协同管理能力。

    关键词：轨道交通工程；建筑信息模型（BIM）;机电设计；协同设计

    0引言

    近年来，由于城市化进程日益推进，城市人口剧增，尤其是我国一二线城市，这就对城市交通运输带来巨大的压力。城市轨道交通系统因其能耗低、绿色环保、污染少、运速快、运能大及安全等多方面的优势得到迅速发展[1]。地铁机电工程作为城市地下轨道交通中重要的一部分，其常被称为城市轨道交通的“血脉”和“神经”。如何更高效、合理设计就显得尤为重要[4]。地铁工程中土建空间相对狭小，但是各类管线众多且布局相当复杂，一旦发生管线故障，检修较困难，为保障设备的正常使用及日常维护检修，这就对设计有了很高的要求。针对传统机电设计中存在诸如：管线碰撞问题难以全部解决、各专业只从自身专业出发，造成频繁的设计返工、平面设计难以明确设备管线物理信息、设计效率低下等；为了解决这些问题，必须寻求一种新的技术手段，建筑信息模型（BIM）作为一种多维模型信息集成技术，其可以将建筑工程的物理特征和其功能特性信息数字化和可视化表达，是解决上述问题的最好方式[2-3]。因此，本文以苏州市轨道交通5号线工程苏嘉杭车站为例，研究BIM技术在城市轨道交通机电设计中的应用，希望对以后的轨道交通工程设计能有所帮助。

    1苏嘉杭站车站工况概述

    苏嘉杭站为苏州市轨道交通5号线工程第二十个车站，站位于金鸡湖大道与星杭街（星杭街上方为苏嘉杭高速公路）的交叉路口西侧，沿金鸡湖大道方向布置，为地下两层岛式中庭无柱车站。车站设置为降压所，是非设备集中站。苏嘉杭作为园区入口的门户车站，是对外展示的窗口，车站设计应体现时代风格。苏嘉杭站是穹顶钢结构中庭车站，穹顶装修采用全玻璃装修风格，仿佛一颗璀璨的宝石镶嵌于绿色游园之中，是城市片区的重要节点。车站为地下两层岛式中庭无柱车站。地下一层为站厅层、地下二层为站台层，有效站台宽10m，车站总长175m，公共区标准段宽18.9m，外挂设备区标准段宽19.5m，有效站台站台中心位置顶板覆2.830，车站总建筑面积12861.51m2。本站共有5个出入口和2组风亭。

    2BIM技术在轨道交通机电设计中的应用及简析

    2.1BIM技术在苏嘉杭站机电设计的应用简析

    为解决本工程机电设计中各机电专业管线与设备定位难、各机电专业管线碰撞多、各机电专业在设计过程中无法进行高效的信息交流、机电专业间的设计信息变更无法有效地协商等问题，本工程采用建筑信息模型（BIM）技术，通过BIM模型将各机电专业有机地整合在一起完成苏嘉杭车站的协同设计过程[4]。

    本工程采用了RevitMEP软件建立模型平台，可以实现参数化设计、三维空间展示、族的建立使用等功能，同样支持工程所要的设计、图纸和明细表，可以帮助设计人员从设计到施工配合及运营交付验收等阶段中的协调工作，是一个进行信息模型设计、记录的系统。本工程以BIM模型作为设计成果，从方案阶段开始营业BIM技术，通过三维模型为车站站位、房间布局、管线设计等提供可视化展现、备选方案的展现与比选；在初步设计、施工图设计阶段逐步深化车站模型，深化优化设计方案。

    2.2BIM技术在苏嘉杭站机电设计的应用技术方案

    本工程采用具体RevitMEP软件中工作集方式作为各机电专业间的协同工作方式。即将项目中心文件存放到网络服务器上，各设计人可以通过自己的计算机中软件ProjectWiseExplorer访问中心文件，然后再将各专业设计内容实时同步到中心文件中，如此一来，别的设计人就可以实时获取到这些变化信息，并通过这些信息来修改完成本专业的设计内容。首先，由项目负责人根据各专业实际情况创建项目文件，并根据实际情况创建访问机制，赋予各个设计人及相关校审、管理人员不同权限，在轨道交通工程设计中，由于涉及专业众多，专业内人员分类也较多，不同部门不同专业的设计人员对模型的权限需求等都会不同，而且在计算机信息安全领域，访问控制尤其重要，所以如何控制人员在中心文件的修改权限是本项目实现协同设计的关键，设置访问控制界面见图2-1。

    然后，由土建专业建立相应土建中心文件模型详见图2-2，土建专业将模型文件上传到网络服务器上。最后，各机电专业设计人可以在中心文件中查看最新的土建设计信息，并在此模型上进行各专业设计，随时将本专业设计内容更新到中心文件中，以便各专业间配合修改。需要注意的是，在项目中心文件的设计开始时，各机电专业设计人需创建本专业的工作集及图元，并对本专业所有的工作集所有权限进行限定，以免其他专业人员误改误用，影响设计进度。各机电专业设计人均可以将中心文件保存本地文件中，本地文件与中心模型间存在关联，设计人可以编辑本地文件，然后同步到中心文件中，这样其他专业设计人获取到的都是最新信息，节省设计流程。由于城市轨道交通工程涉及专业众多，每次个别专业部分修改，牵扯面就会非常广，在传统设计中，各专业间的信息传递存在严重的滞后性，也很容易造成后续专业的频繁修改，而BIM模型文件是实时更新的，各设计人可以根据其他各专业最新设计信息，修改本专业设计内容，同时进行管线碰撞检查，避免专业间相互扯皮、返工现象，大大减少机电设计周期。苏嘉杭站设备区机电设计BIM模型详见图2-3。

    图2-1Revit访问控制设置界面

    图2-2苏嘉杭站土建BIM模型

    图2-3苏嘉杭站设备区机电BIM模型

    3结论与建议

    基于BIM技术在苏州轨道交通五号线工程苏嘉杭站机电设计中的应用解决了许多传统设计方法无法规避的问题。第一，解决了在传统的机电设计中，各专业均是独自设计，一般只有前一项的设计工作完全完成，才能进行后续专业设计，在不同的设计阶段通过相互提资完成信息的传递，造成设计周期长，信息闭塞，设计效率不高等问题[5]。第二，解决了信息传递滞后性的问题，同时也规避很多问题，如机电专业设计底图与建筑专业图纸不一致等问题。第三，解决了城市轨道交通工程中众多专业协同难度大的问题，同时管线布局更加合理美观，也避免施工阶段由于各专业交叉碰撞导致了材料的浪费，降低工程造价。

    BIM技术的推广应用，打破了许多许多传统设计行业不同设计阶段相对孤立的固有约束，提高项目设计效率，并降低了项目成本。随着智慧轨道交通建设步伐的加快，相信BIM技术在轨道交通工程的应用会有更广阔的前景，也希望本文对以后轨道交通机电设计会有一定的帮助。

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