在地鐵設(shè)計中，不論是地下車站還是高架車站，管線綜合都是設(shè)計中的重要組成部分。由于管線施工信息量巨大，要有效提高工程效率、保證質(zhì)量，就需要在結(jié)合二維管線綜合和BIM三維管線綜合協(xié)調(diào)設(shè)計、完善施工。

名詞解釋

管線布置綜合平衡技術(shù)，簡稱管線綜合，是應(yīng)用于建筑機(jī)電安裝工程的施工管理技術(shù)，涉及到建筑機(jī)電工程中通風(fēng)空調(diào)、給排水、電氣、智能化控制等專業(yè)的管線安裝。

BIM技術(shù)在地鐵管線綜合上的運(yùn)用具有重要意義。近年來，地鐵內(nèi)部造型呈現(xiàn)復(fù)雜化、怪異化，僅憑借圖紙信息對建筑進(jìn)行人腦想象可行度不高。利用BIM技術(shù)提供可視化思路，使圖紙信息以三維立體形式展現(xiàn)。同時，BIM技術(shù)還能優(yōu)化項目設(shè)計、施工和運(yùn)營過程。

地鐵管綜項目建造過程中，受周邊復(fù)雜因素影響，圖紙數(shù)據(jù)客觀性和實操性不足。BIM在模型建立時自行增加規(guī)則信息、物理信息或幾何信息，模擬運(yùn)行狀態(tài)，可優(yōu)化項目設(shè)計工作。

BIM管綜設(shè)計優(yōu)勢

數(shù)據(jù)建模的直觀性

BIM三維管綜技術(shù)利用圖紙信息進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，使施工設(shè)計、分析評價、監(jiān)察審核和竣工驗收各階段都能實現(xiàn)溝通協(xié)作，保證各工序間信息共享。BIM技術(shù)突破傳統(tǒng)二維管線綜合設(shè)計的局現(xiàn)，將構(gòu)件形式立體展現(xiàn)，便于施工人員的技術(shù)分析。同時，BIM利用數(shù)據(jù)建模，將施工中容易出現(xiàn)的問題集中反映在模型中，以模擬形態(tài)展示設(shè)計要點(diǎn)，使整個施工計劃詳實、可視，便于工程后續(xù)質(zhì)量和技術(shù)問題的解決。

突出部門協(xié)作作用

三維管綜設(shè)計立體、直觀，且模型建立以項目各環(huán)節(jié)變化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，方便溝通交流；BIM模型可直接對各環(huán)節(jié)變動因素整合、添加，完成信息修正，及時向各部門輸送，完善項目部門的信息交流和施工協(xié)作。

設(shè)計難點(diǎn)突破

地鐵管綜中經(jīng)常存在設(shè)計、施工難點(diǎn)（如設(shè)備區(qū)與站廳公共區(qū)的交接處、站臺扶梯兩側(cè)、通道出口和站廳交接地方都需要管線打架標(biāo)高 ）。由于位置特殊，管線打架高度難以滿足裝飾要求，影響方案設(shè)計的正常進(jìn)行。

BIM三維立體管綜設(shè)計通過團(tuán)隊溝通協(xié)作，借助軟件自動檢測功能，全面、整體地觀測項目設(shè)計，集中突破難點(diǎn)，并提取出關(guān)鍵變化部分，針對性改進(jìn)。

今天我們以沈陽和南京地鐵為例，與大家分享一些地鐵管綜的設(shè)計和管理經(jīng)驗。

地鐵管綜建模

沈陽地鐵是沈陽重要的城市交通系統(tǒng)，現(xiàn)有地鐵1、2號線兩條線路載客運(yùn)營中。在沈陽地鐵2號線北延段蒲河大道站，BIM作為重要設(shè)計手段完成了地鐵管綜應(yīng)用。

硬件準(zhǔn)備

該項目在應(yīng)用BIM進(jìn)行管綜設(shè)計前，進(jìn)行了如下的硬件準(zhǔn)備。

單位間BIM硬件架構(gòu)

單位內(nèi)部BIM硬件架構(gòu)

軟件準(zhǔn)備

BIM模型建立：Revit

管線碰撞檢測：Navisworks

工作流程

①土建模型

Revit包含Architecture、Mep、Structure三個模塊，分別用來建立、處理建筑、設(shè)備及結(jié)構(gòu)模型，其中Architecture模塊提供建模工具，能快速建立軸網(wǎng)、標(biāo)高到墻、梁、板、柱、門窗、洞口以及裝修構(gòu)件等模型。

②管線、設(shè)備模型

由各管線專業(yè)在土建模型基礎(chǔ)上，通過協(xié)作方式建立，在各管線專業(yè)設(shè)計、建模期間，可隨時知曉相關(guān)上游專業(yè)方案影響，更早獲知對下游專業(yè)的預(yù)留條件是否可行。

③碰撞檢測

Revit提供了較簡單的碰撞檢測工具，可實現(xiàn)模型內(nèi)按類別區(qū)分的硬碰撞檢測。但功能重點(diǎn)是作為建模工具，對碰撞結(jié)果的統(tǒng)計歸納功能不夠完善，且不能檢測間隙碰撞，因此還需通過Navisworks實現(xiàn)自動化碰撞檢測，逐一列出各碰撞點(diǎn)情況。Navisworks不僅可對管線碰撞檢測結(jié)果報告進(jìn)行輸出，還能實現(xiàn)對管線進(jìn)行間隙碰撞檢測及報告項目與碰撞模型對照查看等功能。

④碰撞排除

⑤交付成果

在應(yīng)用過程中，管綜設(shè)計周期應(yīng)用BIM技術(shù)作為設(shè)計、檢測手段，由于碰撞檢測結(jié)果由各構(gòu)件的實際空間位置經(jīng)過計算得出，碰撞結(jié)果可以全面、精確、無遺漏，經(jīng)對檢測結(jié)果逐一檢查，管線碰撞全部解決。

現(xiàn)代化立體交通推動沈陽經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展

管綜BIM設(shè)計管理模式

南京地鐵是服務(wù)于南京市及南京都市圈各地區(qū)的城市軌道交通，其前身可以追溯到1907年（清光緒三十三年）建造的京市鐵路，首條線路于2005年5月15日正式通車。

設(shè)計管理規(guī)定

在歷經(jīng)2005年通車的1號線和2010年通車的2號線建設(shè)后，南京地鐵深感管綜設(shè)計質(zhì)量給工程建設(shè)帶來的影響，在新一輪地鐵設(shè)計合同中，明確要求各線路車站設(shè)備管線采用三維管綜設(shè)計，并在執(zhí)行階段制定專門的管理規(guī)定：

（1）設(shè)計總體總包單位：三維管綜組織牽頭單位。負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)、管線布置原則、檢查督促設(shè)計進(jìn)度和質(zhì)量，組織和協(xié)調(diào)重大的管線布置沖突問題。

（2）車站工點(diǎn)設(shè)計單位：三維管綜設(shè)計主體單位。選定設(shè)計平臺軟件，完成管線設(shè)計、碰撞檢測和矛盾協(xié)調(diào)工作。

（3）設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計單位：三維管綜設(shè)計配合單位。提資、會簽，確保各自專業(yè)圖紙與工點(diǎn)院管綜圖紙一致。

（4）業(yè)主在出圖前組織各方聯(lián)合檢查管綜設(shè)計成果，并予以考核評判。

（5）審圖單位：管綜設(shè)計復(fù)核單位。檢查各專業(yè)接口條件和三維管綜設(shè)計流程是否完備。

設(shè)計應(yīng)用過程

南京地鐵3、10 號線三維管綜設(shè)計軟件主要有：Revit、AECO SIM、MagiCAD、天正軟件。

全部共37個地下車站陸續(xù)開展設(shè)計，前后歷時8個月，設(shè)計重點(diǎn)如下

（1）設(shè)計總體單位制定的施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)為三維管綜設(shè)計創(chuàng)造有利的土建/設(shè)備設(shè)計條件。

（2）重點(diǎn)區(qū)域（設(shè)備區(qū)走廊、站廳公共區(qū)第一柱跨、站臺樓扶梯、站臺門端門等）管綜設(shè)計，同時輔以裝配式綜合支吊架的設(shè)計。

（3）功能齊備、使用方便、可導(dǎo)出具有良好可視性通用文件的軟件平臺。

（4）二維/三維管綜設(shè)計人的設(shè)計協(xié)調(diào)能力、經(jīng)驗和責(zé)任心。

（5）設(shè)備副總體的計劃組織能力、協(xié)調(diào)能力和技術(shù)權(quán)威。

（6）業(yè)主的工程經(jīng)驗、執(zhí)行決心、過程檢查。

業(yè)主是地鐵三維管綜設(shè)計發(fā)展的主要動力，工作要求和過程檢查必不可少，否則起不到優(yōu)化管線設(shè)計的作用。

南京地鐵的三維管綜設(shè)計最終以電子文件形式給出成果文件，提供的電子文件包含但不限于PDF或dwg/dgn格式的三維模型，內(nèi)容包含：車站整體和各層的管線綜合/各設(shè)備專業(yè)管線三維軸側(cè)圖、每柱跨范圍的剖面圖；三維和傳統(tǒng)二維管綜圖完全一致，包括房間和管線的標(biāo)注等。

南京中華門地鐵站

雖然BIM在某些項目中存在不足，但是它所帶來的好處遠(yuǎn)超想象。應(yīng)用先進(jìn)的建模技術(shù)、復(fù)雜的施工進(jìn)度規(guī)劃，以及BIM可視化技術(shù)大大加強(qiáng)施工設(shè)計協(xié)調(diào)，都將進(jìn)一步提升項目中的施工管理技術(shù)。

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