作品名称:某轨道交通地铁项目
参赛单位:天津理工大学
参赛成员:高天、张旭、牛哲芳、赵海、赵春喆、胡明、张悦、柳思雨、王小菲、乔俊杰
指导老师:尹贻林
一、项目概况与难点
1.项目简介
某轨道交通地铁全长535m,车站共设5组风亭,9个出入口,2个紧急疏散通道,1个预留换乘通道。
2.项目难点
工作内容及交叉作业多:
地铁工程最为突出的一个特点是:空间狭小,设备多,系统复杂,各种管线约30个类别,涵盖10多个专业,管线纵横交叉,互相干扰的问题,一直困扰着设计和施工,因此更新设计手段,开发并应用三维软件得到了业主,设计,施工等各方的一致推崇。
二、地铁BIM应用
1.交互软件应用点
2.BIM建模标准
根据此次地铁项目编制了一份建模手册标准,规范建模流程,提高建模精度。
3.BIM应用点
3.1 三维可视化
土建模型
水管,风管模型
基于Lumion的项目展示与虚拟漫游,BIM模型与Lumion的结合,能高效地展示项目效果。本项目先后应用Revit、Sketchup等软件完成模型的创建和优化,最后将模型导入到Lumion中进行后期的处理。
3.2 施工模拟
基于Navisworks软件分别实现全专业和关键工作的4D施工模拟,将BIM模型分别与工期进度,人,材,机消耗数据进行挂接,直观展示施工各阶段进度和资源配置情况,解决传统进度计划抽象和不直观的问题,更直接的验证施工方案的可行性。并且,通过计划进度与实际进度进行对比,超前,滞后一目了然,对进度滞后工程快速做出反应,及时分析原因,修正施工计划。
3.3 施工场布
施工场地的合理布置是安全生产的主要部分,是现代施工的重要标志,对保证安全施工,成本节约具有深远意义。项目基于广联达场地布置软件,对施工现场材料堆放,器械进出场等的合理布置安排进行模拟,尽量避免项目真实施工时对周边交通及居民生产生活的影响。
3.4 施工节点控制---轨顶风道
在项目建设过程中,无论是施工方、监理方还是业主方都非常关心项目在施工中出现的各类问题,通过基于bim的施工模拟进行施工中的工序,工法等细部模拟,可以大幅改善传统的浪费与施工方案制定缺乏指导性等问题。
轨顶风道施工在地铁施工过程中,其施工工艺较为复杂,需要将轨顶风道单独作为一个流水段作业。我们利用fuzor对轨顶风道施工工序进行模拟示范,用三维可视化给实际施工提供指导。
(1)搭设脚手架;
(2)支设底板模板;
(3)将挂梁的受力筋与预留钢筋的下部插筋连接;
(4)移动绑扎箍筋,并用同样的方法铺设底板模板;
(5)安装支设挂梁模板和底板上部模板;
(6)检查预留孔洞,用加压泵在洞口处下向下浇筑混凝土;
(7)浇筑过程中用振捣棒有次序地分层振捣;
(8)完成底板和挂梁的浇筑;
(9)待混凝土达到一定强度后,拆除模板和脚手架。
3.5 施工节点控制---地下连续墙
通过Fuzorconstruction4D施工模拟呈现地下连续墙的施工工艺,对每一个步骤进行详细示范,为现场施工人员提供帮助。
平整场地
施工测量定位
导墙开挖
导墙绑扎钢筋
导墙模板支设
导墙砼浇筑
导墙内注浆
刷壁
清孔换浆
下钢筋笼
下导管
浇筑砼
3.6 碰撞报告
根据碰撞报告,快速准确定位碰撞位置,依托真实的数据模型进行三维管线综合。对地铁空间里复杂的管线进行合理调整。确定管道的走向与高度,最终实现管线与建筑结构,管线与管线间零碰撞。
3.7 碰撞检查——消防水管与梁之间的碰撞
优化前
优化后
3.8 管线综合出图
Bim通过对建筑物进行了可视化展示,协调模拟,优化以后,可以帮助业主出综合管线图,综合结构留洞图,碰撞检查侦错报告和建议改进等方案。通过三维模拟实施空间管理,管线优化,详图平面立面一一对应,可视化协调,极大缩短专业间协调时间,方便快速出图。
3.9 紧急逃生
在BIM模型的基础上,我们使用了Pathfinder软件来对文化中心站进行了火灾应急疏散模拟以及对结果进行了分析研究,为解决地铁站实际火灾应急疏散问题提供合理的参考依据。同样,也考虑了包括楼梯和扶梯在内的人流量,进行分析。
3.10 VR沉浸式漫游
基于Fuzor的项目VR沉浸式仿真,借助于HTC眼镜让体验者,对项目有沉浸式的直观的感受。团队利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户沉浸到该环境中。
3.11 基坑支护
根据地铁的基坑支护数据,将支护的基本信息和土层信息输入到理正深基坑软件中,验算对抗倾覆稳定性和整体稳定性,通过理正深基坑软件得出验算数据,可知该支护结构工程中基坑支护的设计布置符合规范要求,可以正常施工。
3.12 能耗分析
(1)站台层的ecotect模型
作为公共设施,地铁的站台层是车站的环控核心。因此本次对这个区域进行了重点模拟分析。
(2)逐月能耗分析
逐月能耗分析中可以直观地看出地铁每个区域的能耗情况与在整个建筑中所占的比例。可以看出采暖能耗量在一月、二月、十二月所占比例较大,空调能耗量则在六月、七月、八月所占比例较大,也可以看出逐月能耗的对比以及全年能耗总量。
(3)逐时温度分析
在逐时得热失热分析中,我们选择地铁中人员流动密集的一个走道进行分析我们可以看出地铁在8-23时之间温度用于空调设备的启动,区域间得失热呈现下降的趋势,而冷风渗透得失热在8-23时失热量呈下降趋势,在1-7时失热量呈上升趋势,最大失热量为-522333度。
(4)逐时温度分析(走道)
在温度分析中,可以分析每个区域某一天内逐时的温度变化,在7时有一个明显的上升,8-23时保持在18摄氏度,同时也给出了当天的室外平均温度为13.6摄氏度。