铁路站房BIM技术应用规程

1总则

1.1编制目的

为满足BIM技术在项目管理、设计管理、施工管理的应用需求,规范天盛团队未来铁路站房类BIM项目实施过程中BIM统一性,提高BIM建模效率及满足BIM模型延展性应用要求,实现BIM模型设计应用、施工深化应用的标准流程,特制定本规程。
通过本规程的贯彻实施,形成可复制可推广的铁路站房标准化模式,大大提升天盛企业对业主方服务专业性、精准性的高要求,同时实现提高天盛团队项目实施效率,实现缩短项目周期、降低人力成本的目的。

1.2适用范围

本规程适用于铁路站房BIM咨询服务项目,不适用与三维正向设计项目。除应执行本标准外,尚应符合国家、行业、地方标准和其他业主方有关标准的规定。

1.3编制参考

本规程以新建铁路工程济-青高铁全线站房为基础,其中重点关注济-青高铁站房中红岛站、淄博站、潍坊站等为实际项目背景,通过总结最终版BIM成果和过程版经验教训,汇总成本规程。

 

2第一部分、建模手册

2.1概述

高铁站房工程建模手册主要编制目的是总结站房工程中建筑、结构、机电、站台、幕墙、室内、室外工程等各个专业建模操作要求,其中包括对模型整体规划,如规定模型拆分原则、模型命名原则、模型组织原则等。同时区别于建模标准,建模手册更好结合软件本身特点,将建模高效、便捷的经验及软件操作步骤的方式进行说明。更精准的保证建模精准性和唯一性。
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2.2具体说明

2.2.1站房概况
每条线路中的高铁站房因地市级、县级以及人流量等因素,设计规模及形式不尽相同。多家设计单位共同参与,图纸中的表达方式及楼层楼号命名方式等也是多种多样。通过BIM将模型语言规范化标准化,实现由二维到三维的转换,平面到立体的转换,线条化到可视化的转换,设计图纸与施工现场联系起来,最终做到整个建模流程的标准化规范化,人人可懂,多方可控的高效协同。
以站房规模为标准,高铁站分为大站和小站,大站多为5万平方米以上,小站多为2万平方米以下。以站台层为正负零,大站多为地下二层(出站层、广场层),地上三层(站台层、候车层、商业夹层)的形式,站房与轨道呈垂直方向,两端双层进站,上跨站台轨道,外连高架落客平台,地下连接地铁、出租车道、出站广场,高效的疏散客流。小站多为地下一层(连接出站地道),地上二层(站台层、候车层)的形式,站房与轨道呈平行方向,正面进站,后方为站台雨棚,通过连廊或天桥与站台连接,站台下方多为地道出站。
2.2.2项目的组织
高铁站房设计图纸中的专业和楼层等命名不尽相同,如建筑图纸中的站台层在结构图纸中根据功能和标高不同区分为站台层和承轨层,候车层有时会命名为高架层等。各专业的图纸最终都要转换为三维图形并集成在一套模型中,所以在模型中需要有一套完整统一的模型拆分方式和楼层命名方式才能方便大家的协同工作。
模型的拆分方式按照分专业分楼层的形式,为了方便模型的创建和审核,单专业单层模型存储为一个文件,建筑单层模型包含本层地板、墙体、门窗等构件;结构单层模型包含本层顶板、顶梁、结构墙等构件,最底层结构还包含本层地板和基础部分,因为结构图纸通常按照标高命名所以建模时需要注意,避免画错楼层;机电模型包含属于本专业的全部机电构件,机电两个专业之间图纸会有重复的情况,注意区分构件归属,如电气图纸中会表达暖通专业电动阀门的位置,如果电气专业模型和暖通专业模型中都放置了会造成算量重复;内装单层模型包含本层精装设计区域内的全部地面铺装、墙面装饰、顶棚装饰、灯具等构件,尤其注意公共大厅区域的立面造型和卫生间区域的表达;幕墙模型包含整个设计范围内所有幕墙专项设计区域的内容,主要表达幕墙嵌板、竖梃、幕墙门窗、铝板、石材以及室外标识等构件,幕墙多为一个整体系统,在模型中为了表达效果不做分层处理,所以最终只有一个幕墙文件。
小贴士:在站房两侧的地上垂直空间都会设置夹层,一层二层之间的夹层多为办公用房,在结构上存在柱子无法打断以及建筑墙需要延伸至二层的情况,所以一般办公夹层不单独设置一个文件。在三层和屋顶之间会设置商业夹层(有些图纸会称为旅服夹层),由于商业夹层功能和结构相对独立,为了建模方便单独设置为一层,屋顶如果有设备机房或者有特殊造型可单独设置一层文件。如果遇到某个专业的某层文件需要单独拆分单独文件,在单个站房模型中按照命名原则增加新模型文件即可,并不强制要求全部专业的分层文件一一对应,因模型文件过大和单专业单层模型多人操作等原因,这种情况多出现在结构承轨层、机电夹层、电气点位、暖通地暖等专业。
在模型中,规定站台层为正负零,命名为地上一层,楼层代码为F01,功能名称为站台层。向上为地上二层,楼层代码为F02,功能名称为候车层;再向上为地上三层,楼层代码为F03,功能名称为商业夹层;最上命名为屋顶,楼层代码为RF,功能名称为屋顶;向下为地下一层,楼层代码为B01,功能名称为广场层;再下为地下二层,楼层代码为B02,功能名称为出站层。除结构文件使用结构标高外,其余专业均使用建筑标高。
小贴士:设置项目浏览器楼层名称时使用“B”代表地下,使用“F”代表地上,在楼层代码后面加“J”代表夹层,根据系统默认排序生成的楼层平面会按照由下至上的顺序排列。
与商业建筑不同,高铁站房楼层少、层高大,楼梯梯段数量多,起跑方向与结束方向有多种组合情况,楼梯按照详图建模,在详图与分层平面图对应的过程中也多会发现问题,及时记录在数字化报告中;设计中也多存在夹层跃层的设计,机电专业按照楼层绘制后,各专业合并模型时,遇到共享空间的位置就要把两层的机电管线合并在一个顶棚空间内,对于机电管综的影响很大,这就需要提前对设计方案分析,建模之前做到心中有数。高铁站作为地方的一座标志性建筑,在效果类设计中大多体现当地人文特色,主要体现在幕墙和内装专业上。
小贴士:遇到各专业图纸的名称、分层命名等不一致的情况时,从设计角度分析,了解当地的特色文化,浏览其他专业的图纸,很多模型和图纸不对应或平面图纸表达造型不清晰的问题就会迎刃而解。
2.2.3项目人员配置
同一线路上高铁站房数量多,规模不同,结构形式不同,设计方案不同。因此,项目需要建立相应的BIM培训体系和培训课程,以保证参与高铁站项目工作的人员,具有与其工作相应的BIM技能。
高铁站项目BIM培训主要在于高铁站设计方案分析、BIM模型标准、建模操作标准等方面的培训,各个站房小组人员均应根据高铁站房相关BIM技术标准编写的BIM培训资料、课件,对小组成员进行相关BIM技术培训,每周组织各个专业建模人员的技术交流和沟通。
高铁站房项目应设置BIM技术负责人、BIM管理员角色,BIM技术负责人协助项目经理制定项目BIM应用方案,包括选择BIM技术平台、组织BIM培训、族支持、BIM标准执行核查等。
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2.2.4项目文件存储
以线路为项目单位,整个线路中高铁站房BIM数据量庞大,对各专业模型、成果需要进项分类组织与管理,使BIM模型方便存储和查找,便于建模人员协同工作,对不同的项目角色人员分别设置不同的文件权限,避免误改误删,定期进行数据备份,保证数据安全。
常规的管理方式是按专业进行设计成果的存档管理,相对应的BIM项目的文件夹结构建议如下:

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高铁站房模型成果的提交应按照线路、站房、文件类型的分级方式,文件夹层级及文件命名应遵守模型地图,提交的模型中应删除导入的图纸和链接文件并清除未使用项。
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3第二部分、构件库总结

3.1概述

模型是由二维转换为三维的成果,这个过程依靠构件的组合来实现。构件也是模型几何信息和非几何信息的载体,模型在后期算量、施工、运维中的应用也全部依赖于这些信息,所以构件具有极其重要的作用。
参与高铁站设计和施工的单位众多,在图纸表达的方式和名称也是多种多样的,尤其体现在材料名称和构件选型上,通过多次组织对各个站房的图纸、设计信息、算量表的对比,模型最大程度的统一构件,合并类型,精简族文件数量。为了保持与设计图纸信息的一致性,模型中依然保留了大量的族文件及系统族类型,这就需要对族文件进行分类并集中管理,避免不同站房小组和建模人员使用不同的族文件,否则会造成构建表达不统一,信息录入不准确的情况。

3.2具体说明

3.2.1构件库分类管理
高铁站构件采用集中存放的方式,基于WEB服务技术建立高铁站房BIM构件库平台,依据分专业分类型的模式将高铁站房构件存放于构件库平台中。实现构件库的分类检索、名称检索、属性信息检索等多维度检索功能。同时引入智能分析技术,自动推荐相关度最精准的构件进行匹配,支持多关键词多维度检索、支持批量更改目录、支持批量数据信息修改等,极大的增加了构件库分类管理检索的便捷性。
将构件模型与构件图片及相关属性信息通过PHP+MYSQL的结构进行挂接调用,方便快速提取出高铁站房中需要的BIM构件。通过点击可以实现构件一键下载,方便快捷。
3.2.2构件库信息录入
通过对图纸和算量表的对比分析,首先对构件所承载的必须能信息进行列举,然后对信息类型进区分,主要分为类型参数、实例参数以及项目参数,类型参数的部分在族文件中录入,避免建模人员在模型完成后需要重复多次的录入信息,以保证信息和构件类型的一致性,为后续算量筛选工作提供可重复性操作的可能性。
实例参数大多是由于每个构件具有单独的特征,比如风管的尺寸多种多样,如果做成类型参数会有太多的分管类型,所以把风管系统作为类型,风管尺寸作为针对单个构件的实例参数,大大提高了建模的效率。
项目参数主要是针对一个站房项目而言,如每个站房项目的施工分区,实施阶段等信息,这些信息需要在项目文件中录入并实时更新。
小贴士:在建模之前分析好各专业构件需要录入的信息类型和格式,提前梳理录入方式,比如类型参数提前设置好,重复类型的构件就能不用重复录入信息,实例参数大多在建模完成后录入,避免一边建模一边录入信息影响效率,项目信息多为统一的分区和阶段信息,在模型完成后统一框选录入最方便快捷。

4第三部分、ITWO实施

4.1概述

iTWO作为基于BIM技术的企业级别应用解决方案,是现在与未来的项目规划、造价、成本管理和项目管控的重要工具。并使项目的规划和施工过程从开始到结束都紧密联系。
通过整合包括建筑、结构、机电等专业的BIM模型,可将建筑物按照其专业、功能进行构件分解,并进行跨专业的综合项目碰撞检测。 iTWO的碰撞检测功能不限于某一专业或某一供应商的BIM设计软件。同时,三维BIM模型的可视化有利于设计和施工的协调,可以尽可能减少因设计问题而造成施工阶段的返工。
二维-主要用作平面图和电子表格展示
三维-立体建筑模型(几何图形)
四维-几何模型+时间(虚拟施工现场)
五维-几何模型+时间+项目各阶段资源控制
CPI技术可编辑项目规划和施工数据。
通过端到端虚拟支持进行项目各阶段的资源控制,对项目实施各阶段的状态信息了如指掌。

4.2具体说明

4.2.1创建项目
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4.2.2导入工程量清单
在“导航”中的“基础方案”处,右击选择“导入”,点击“工程量清单。”
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4.2.3创建BIM调优器
“基础方案”处右击,可以新建“BIM数据调优器”和“三维模型算量”。
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4.2.4创建BIM三维模型算量
创建见创建BIM调优器
属性调整:
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4.2.5工程量计算及调整
点击菜单栏中的“工程量”,选择“全部计算”或者“部分计算”。当点击全部计算时,清单中的所有项都会被计算,如果部分计算,就需要将要进行计算的清单全部展开,按ctrl选择,点击部分计算即可。
计算完成后,点击菜单栏中的“更新工程量,出来下图对话框后,勾选“转移至调整工程量”,其余都默认即可,此步进行完后,会在导航中的基础方案中的清单文件中生成一个工程量调整文件。
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5第四部分、视频汇报实施

5.1概述

动画视频是BIM成果的综合视觉体现,要求前期模型质量高、材质信息准确、人物场景视角合理等,具体根据不同视频类型进行详细说明如下:

5.2具体说明

5.2.1进出站视频制作说明
动画制作原则:
1.确定进出站视频展示路线
2.调整模型文件,将路线上的门打开,保障路线顺畅
3.将模型与高铁模型导入到软件中进行准确定位
4.保障主人物与旁白人物在行走中不发生碰撞
5.调整镜头与主人物的视角关系,左右位置变换
6.模拟主人物在候车区坐下起来动作
7.镜头展示标识牌及灯光等
8.对接镜头部分记录关键序列帧
9.输出参数:1920X1080P,25帧/秒,64X抗锯齿
10.推荐采用图片序列形式进行输出
11.最终合成增加买票及票证合一展示,上下楼梯序列及主人物行走快慢准确剪辑
12.最终输出参数:H.264编码,1080P,生成*.mp4格式
5.2.2评奖视频制作说明
制作原则
1.制作顺序:公司简介-BIM团队简介-项目简介-项目重难点分析-本项目BIM应用点(设计阶段、施工阶段、运维阶段)-项目总结
2.突出本项目BIM应用重点,表达明确
3.视频制作已配音为标准
4.重点施工模拟增加文字说明
5.对接镜头部分记录关键序列帧
6.输出参数:1920X1080P,25帧/秒,64X抗锯齿
7.推荐采用图片序列形式进行输出
8.最终输出参数:H.264编码,1080P,生成*.mp4格式
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