1、BIM工程协同案例之 苏州莫邪路站,公司简介,广州地铁设计研究院有限公司，成立于1993年8月，是广州市地下铁道总公司全资子公司，从事城市轨道交通、市政、建筑、环境工程、人防的规划、勘测、设计、研究、咨询等业务，是一家综合性的甲级设计研究院。我院拥有包括城市规划、工程设计（建筑行业、市政行业、轨道交通专业）、工程勘察（岩土工程、工程测量）、工程咨询等各类甲级资质，并通过质量管理体系、职业健康安全管理体系、环境管理体系三体系认证，是地铁设计规范、城市轨道交通隧道结构安全保护技术规范、直线电机轨道交通设计规范等多个国家标准的主编/参编单位。我院现有员工近900人，中高级以上职称员工500多人，各类
2、注册资格人员近200人。业务范围涉及广州、深圳、佛山、东莞、南宁、福州、厦门、西安、成都、郑州、北京、天津、南京、无锡、苏州、宁波、长沙、南昌等，完成了超过30条轨道交通线路工程可行性研究、勘察设计总体总包，200座车站的工程设计，200多公里各种不同工法的区间设计，机电与系统设计涵盖了整个轨道交通工程。,公司简介,企业资质荣誉,莫邪路站主体建筑、附属建筑、车站装修、漫游动画成果,石 洋,广州地铁设计院建筑助理工程师。毕业于安徽理工大学（学士）。在BIM建模中负责车站公共区地面装饰、静电地板、离壁墙的建模工作。,周 俊,广州地铁设计院建筑助理工程师。毕业于苏州大学（学士）。在BIM建模中负责主
3、体建筑、附属建筑的建模工作，以及建筑族的创建工作。,徐 彪,广州地铁设计院建筑助理工程师。毕业于南昌大学（学士）。在BIM建模中担任专业负责人，负责车站公共区包柱、天花板装饰，后期漫游动画和渲染工作。,设计师简介建筑,莫邪路三维结构围护结构、主体结构、施工动画模拟、施工图成果,华志刚,广州地铁设计院结构助理工程师。毕业于北京交通大学（硕士）。在BIM建模中负责结构部分的建模，完成主体结构、三维配筋节点及出图。,曹一龙,广州地铁设计院结构助理工程师。毕业于同济大学（硕士）。在BIM建模中负责围护结构部分的建模，完成主体及附属围护结构的建模与出图。,姚文康,广州地铁设计院结构助理工程师。毕业于南京
4、工业大学（学士）。负责结构全过程施工动画模拟，并新建内部结构族12个，围护结构族14个。,张钰典,广州地铁设计院结构助理工程师。毕业于同济大学（硕士）。在BIM建模中担任专业负责人，负责围护结构、主体结构部分的技术指导及校核工作。,设计师简介结构,莫邪路三维综合管线、通风空调、动力照明、站台门、给排水及消防施工图成果,阙 帆,广州地铁设计院动力照明助理工程师。毕业于东南大学（学士）。在BIM建模中负责动力照明、站台门等建模及出图。,唐圆晨,广州地铁设计院暖通助理工程师。毕业于东南大学（学士）。在BIM建模中负责通风空调模型创建及出图。,叶 涛,广州地铁设计院给排水及消防助理工程师。毕业于苏州大
5、学（学士）。在BIM建模中负责给排水及消防、气体灭火等建模及出图。,郑进龙,广州地铁设计院暖通助理工程师。毕业于湖南大学（硕士）。在BIM建模中担任机电专业负责人，负责三维综合管线模型的创建及出图。,设计师简介风水电,目录,一、项目介绍,二、BIM协同设计,三、各专业BIM成果介绍,四、设计感言,1.1 项目概况1.2 设计亮点1.3 BIM设计的必要性,莫邪路站是5号线工程从西向东的第19个车站，本站为地下三层岛式站。车站总建筑面积13069.74，车站外包总长160m，标准段宽22.2m，站台宽度13m，车站顶板覆土约2.88m，采用三层三跨双柱框架结构。车站主体围护结构采用1000mm地
6、下连续墙，附属围护结构采用地连墙或型钢混凝土搅拌桩（SMW工法桩），支撑体系采用钢筋混凝土支撑和钢支撑。,1.1 项目概况,效率：图纸与模型同步生成，提高了设计创作的效率。可视化和仿真：使用Navisworks等可视化和仿真，分析多种格式的三维设计模型的软件可以进行更加严谨和细致的检查。精度：精度参数化模型设计，大大提高建筑设计表达精度及工程量统计。全过程施工模拟：动态模拟全过程施工，真正分析每个施工细节节约：通过前期场地模拟，减少施工用地和设施投入。碰撞检查：实现机电给专业管线间不同施工阶段的碰撞检查，三维管线在空间上实现完美布设，彻底解决走不通的问题。防灾设计：先进、安全。事故排水：各专业
7、协同、确保机房安全、综合解决可能发生的事故水及时排放。,1.2 设计亮点,地铁车站设计接口专业众多，仅机电专业涉及范围广，管线错综复杂，通过BIM设备模型的搭建，直观反映设备安装所需空间，从而对建筑层高进行控制，准确提出制冷机房、走道等关键节点的净高要求，结合地铁建筑的特殊性，利用BIM设计，达到以工艺需求决定建筑方案的目的。,1.3 BIM设计的必要性,工艺方案的确定,建筑结构的确定,机电管线的输入,各专业的协同,方案的调整与确定,总体方案的确定,1.3 BIM设计的必要性,局部方案的调整,地铁车设备用房发热量较大，对空调需求量很高，空调主管道直径较大，环控机房冷水机房管线复杂，通过BIM设
8、计，对环控机房进行三维模型的搭建，管线的优化，将原本方案机房净高低且管道走不通的难题得以完美解决，优化了机房设置方案。,地下走道部分，集合了通风空调、给排水、消防、强电、弱电工艺等设备专业的管线，利用BIM设计进行走道的管线排列，做到既满足各设备专业的运行要求，又达到走道内的净空需求，并且通过模拟走道管线排布，在建筑层高不变的前提下，重新优化各走道净高。,局部方案的调整,目录,一、项目介绍,二、BIM协同设计,三、各专业BIM成果介绍,2.1 三维可视化协同过程2.2 各专业协同设计展示,四、设计感言,建 筑,结 构,设计协同 信息共享,2.1 三维可视化协同过程,BIM协同设计平台体系加强了
9、设计信息、专业交互，保证信息传递与交换的正确性、完整性、及时性，减少错漏碰缺和设计重复，提高了设计质量和效率。,建 筑,结 构,机 电,单兵作战,机 电,设计理念,2.1 三维可视化协同过程,本次BIM设计与本院信息化协同平台相结合，实现项目信息共享，突破传统的点对点的设计方式，更大程度上提升工作效率，提高设计质量。,信息化协同平台,BIM化的设计摆脱了二维CAD图纸表达的局限性，将各个专业整合到统一的3D可视模型中，提供设计者与甲方更加直观的体验，为设计人员提供多专业信息共享的三维可视平台。,2.1 三维可视化协同过程,3D模型整合,结构,在可视化模型中，自定义机电设备族文件，形成信息共享的
10、专业族库，完善相关设备信息，要求设备族与设备运维管理规格对应，通过审批流程控制族库使用。,2.1 三维可视化协同过程,参照平面中放样轮廓,选择相关属性,模型参数化,生成机电族,建立机电族库,自定义族库建立,2.1 三维可视化协同过程,通过搜索机电专业与墙、梁以及楼板的冲撞，精确定位建筑所需开孔位置，避免管道穿剪力墙，与梁冲突部位，在模型中定位ID，专业之间进行协同调整，减少后期因此类问题造成的设计变更量。,专业间条件互提,预留开孔位置,预留开孔位置,预留开孔位置,2.1 三维可视化协同过程,对于地铁建筑，机电专业管线较多，二维图纸难以清晰描述其安装标高及与其它各专业的空间相对位置，BIM设计在
11、3D可视条件下完成，各专业在空间准确定位、彼此透明，减少了沟通调整的工作量，确保正确性。,精确定位机电管线高度,2.1 三维可视化协同过程,经计算分析、修改确认后的结构构件在revit中同步反提建筑及设备专业，在三维平台实现信息共享，便于后续净空分析、管线碰撞检测等工作。,三维剖视校核主走道及制冷机房层高,专业间条件互提,2.2 各专业协同设计展示,针对地铁建筑的特殊性，机电专业主要分为暖通、给排水、强电、弱电、通信工艺及智能化部分，利用revit、navisworks等专业软件，对机电各专业进行模型的搭建，并进行相应的管线综合、碰撞检测以及净空分析等。,机电专业模型,目录,一、项目介绍,二、
12、BIM协同设计,三、各专业BIM成果介绍,3.1 结构专业成果3.2 建筑专业成果3.3 机电专业成果,四、设计感言,3.1 围护结构、内部结构成果,围护、主体结构成果,莫邪路地铁车施工完成后外貌,2号出入口、2号风亭组基坑,3号出入口,1号出入口、1号风亭组,莫邪路地铁车站,3.1.1 车站周边环境,1号出入口、1号风亭组基坑围护结构,车站基坑围护结构,3号出入口基坑围护结构,2号出入口、2号风亭组基坑围护结构,车站主体基坑围护结构,3.1.1 车站围护结构外貌,基坑底面的混凝土垫层,混凝土冠梁,混凝土支撑,钢支撑,地下连续墙（分幅浇筑）,格构柱立柱桩,车站主体基坑围护结构,3.1.1 车站
13、主体围护结构,混凝土支撑,钢支撑,格构柱及立柱桩,型钢水泥土搅拌墙（SMW工法桩）,地下连续墙（分幅浇筑）,3.1.1 围护结构主要构件,主体围护钢支撑平面布置图,主体围护混凝土支撑平面布置图,3.1.1 围护结构施工图,基坑底面的混凝土垫层,与主体围护接口处5根旋喷桩止水,混凝土冠梁,混凝土角撑,混凝土支撑,钢支撑,1号出入口、1号风亭组基坑围护结构,地下连续墙（分幅浇筑）,3.1.1 附属围护结构,2号出入口、2号风亭组基坑围护结构,与主体围护接口处5根旋喷桩止水,基坑底面的混凝土垫层,地下连续墙（分幅浇筑）,混凝土冠梁,格构柱立柱桩,混凝土支撑,钢支撑,3.1.1 附属围护结构,放坡开挖
14、并喷射坡面混凝土,基坑底面的混凝土垫层,型钢水泥土搅拌墙（SMW工法桩）,混凝土冠梁,钢围檩,混凝土支撑,钢支撑,3号出入口基坑围护结构,纵向剖切,与主体围护接口处5根旋喷桩止水,3.1.1 附属围护结构,结构加腋,车站结构横剖图,站台板结构,车站主体楼梯,端头井预埋钢环,3.1.2 车站主体结构,梁钢筋三维模型与平法标注,柱钢筋三维与柱平法标注,侧墙与底板节点,侧墙与中板节点,柱与底板节点,3.1.2 结构钢筋大样,梁配筋信息,构件信息,3.1.2 构件、配筋详细信息,2号风亭、2号出入口,1号风亭、1号出入口,附属人防门,风亭风井通道,1号风亭、1号出入口,出入口集水井,出入口楼梯,3.1
15、.2 附属结构剖面,车站底板平面图,车站纵剖图,底板配筋图,3.1.2 车站主体结构施工图,施工进度计划模拟,3.1.3 车站施工进度模拟,3.2 建筑专业成果,建筑专业成果,3.2 建筑专业成果,站厅层,建筑模型,外包柱类型属性,3.2 建筑专业成果,设备层,建筑模型,砌体墙类型属性,3.2 建筑专业成果,地砖类型属性,站台层,建筑模型,3.2 建筑专业成果,剖视图,建筑模型,3.2 建筑专业成果,模型效果对比,建筑模型,渲染前,渲染后,渲染前,渲染后,3.2 建筑专业成果,模型效果对比,建筑模型,渲染前,渲染后,渲染前,渲染后,3.2 建筑专业成果,模型效果对比,建筑模型,渲染前,渲染后,
16、渲染前,渲染后,3.2 建筑专业成果,其他效果展示,建筑模型,站厅公共区,3.2 建筑专业成果,其他效果展示,建筑模型,站台公共区,机电专业成果,3.4 机电专业成果,3.4.1 通风空调系统,大系统,小系统,隧道通风系统,水系统,备用冷源系统,通风空调成果包括：隧道通风系统，大系统，小系统，水系统，备用冷源系统。,通风空调系统三维管线,3.4.1 通风空调系统,地铁项目中，各专业的系统多而复杂，如何把它们区分开也是一个重要的工作。以暖通专业为例，站厅站台公共区的通风空调系统为大系统，设备管理用房统称为小系统（按房间功能又具体分为多个系统），空调水系统，隧道通风系统等。在Revit中，我们采用
17、过滤器对它们赋予不同的填充图案进行逐一区分，如上图所示。,3.4.1 通风空调系统,车站大系统风机,组合式空调机组,环控机房大系统三维剖面图,参数化建立空调机组模型,3.4.1 通风空调系统,参数化建立冷水机组模型,通过创建冷水机组及水泵等的族模型，使冷水机房布置具有较为真实三维视觉效果,冷水机组,水处理器,水泵,冷水机房三维剖面图,3.4.1 通风空调系统,参数化建立室内机模型,备用空调系统,多联机室内机,通信设备房备用空调系统三维剖面图,3.4.1 通风空调系统,参数化建立隧道风机模型,消声器,隧道风机,隧道通风系统三维剖面图,3.4.1 通风空调系统,从剖面图中基本可以看出风、水系统的位
18、置布置情况。机房的空间一般都很拥挤，通过Revit可以很好的协调管线的空间位置,环控机房二维剖面图,3.4.1 通风空调系统,以透明建筑模型为背景的通风空调BIM整体三维更具管线的层次感，让整个莫邪路站的通风空调管线尽收眼底，形象生动地让我们看到了车站未来通风空调系统布置形式。,通风空调整体三维视图,3.4.2 给排水及消防、气体灭火系统,消防管,气体灭火,卫生间,给排水及消防系统三维视图,给排水及消防成果包括：给水系统，污水系统，废水系统，消防系统，气体灭火系统。,真空提升装置,消火栓,消防泵,3.4.2 给排水及消防、气体灭火系统,真空设备三维视图,参数化建立真空设备模型,3.4.2 给排
19、水及消防、气体灭火系统,冲洗栓箱三维视图,参数化建立冲洗栓箱模型,3.4.2 给排水及消防、气体灭火系统,卫生间三维视图,BIM模型较为真实的体现了卫生间布置效果，这是二维无法实现的。,3.4.2 给排水及消防、气体灭火系统,气瓶间三维剖面图,气瓶间剖面图可以清晰的反应气瓶间钢瓶管线的布置情况，对今后施工具有指导价值。,3.4.4 动力照明系统、站台门,弱电桥架,强电桥架,电控柜,站台门,动力照明成果包括：强弱电桥架，电控柜，配电箱，电源切换箱，EPS，插座，站台门。,动力照明三维管线视图,3.4.4 动力照明系统、站台门,站台门三维视图,环空电控室视图,环控电控柜,站台门,电缆桥架,3.4.
20、4 动力照明系统、站台门,配电箱,强电桥架,照明配电室三维视图,参数化建模,3.4.4 动力照明系统、站台门,强电桥架,EPS,应急照明配电室三维视图,参数化建模,3.4.4 管线综合,本项目的三维综合模型的协作平台通过制定统一建筑、结构、风水电样板文件，各专业在此基础上独立完成BIM模型创建，最后通过Revit模型链接功能进行整装。这种协作方式能够避免工作集协作的权限问题，且不需专设服务器。三维综合管线通过各专业模型之间的碰撞检测报告进行调整，在此之前，各专业的管线也参照CAD二维综合管线的布设标高进行设计，以避免较多、较集中的碰撞。,3.4.4 管线综合,弱电桥架,消防给排水管线,隧道通风
21、系统,空调风管,气灭钢瓶,空调水系统,环空电控柜,站台门系统,隧道通风系统,空调风管,强电桥架,专业间三维管线总装模型,BIM三维综合管线布置合理，空间走向清晰，由于指导现实施工，避免各专业管线不可预冲突。,3.4.4 管线综合,BIM模型碰撞搜索,设计后进行专业间碰撞检测,生成报告,在设计界面显示碰撞位置,协同修正设计,高效率碰撞查错、并提供直观的冲突显示，便于设计人员交流协作，保证设计质量。,3.4.4 管线综合,给排水与电专业管综前碰撞,消火栓与电切换箱碰撞,桥架与水管碰撞,桥架与水管及其附件碰撞,3.4.4 管线综合,给排水与电专业管综后碰撞,根据碰撞报告调整后的管综明显的改善了电专业
22、管线设备与水专业管线及设备的碰撞。,3.4.4 管线综合,通风空调与电专业管综前碰撞,公共区桥架与风管及其附件碰撞,机房内桥架与风管及其附件碰撞,走道内桥架与风管及其附件碰撞,3.4.4 管线综合,通风空调与电专业管综后碰撞,根据碰撞报告调整后的管综明显的改善了电专业管线设备与空调专业管线及设备的碰撞。管线布置错落有致，走向合理且美观。,3.4.4 管线综合,给排水与通风空调专业管综前碰撞,机房内水管与风管及其附件碰撞,走道内水管与风管及其附件碰撞,设备房内水管与风管及其附件碰撞,3.4.4 管线综合,给排水与通风空调专业管综后碰撞,根据碰撞报告调整后的管综明显的改善了水专业管线设备与空调专业
23、管线及设备的碰撞。管线空间布置合理，有利于改善设备房及走道净高。,3.4.4 管线综合,机电三维综合管线与建筑结构整装模型，为突出管线整体效果，把建筑各部件进行透明化设置。三维综合管线与二维管综对比，看出二维管综杂乱无章，三维管综的立体优美。,与建筑结构整装的三维管线,3.4.4 管线综合,设备层三维管线,莫邪路地铁站为地下三层车站，负二层为设备层，管线布局及其复杂，利用revit可视化设计，进行设备层的管线综合，提高设,活塞风道,计质量，并为后期施工提供指导。,冷水机房,环控机房,环控机房,3.4.4 管线综合,三维剖面图能清楚的看到机房内管线布置情况，为管线施工进行指导。,站厅层,设备层,
24、站台层,小端机房三维横剖图,3.4.4 管线综合,在透明建筑背景下，机房不同视角剖切图,不同视角中设备和管线均错落有致,3.4.4 管线综合,电缆桥架,水管,风管,冷媒管,风管,风管,水管,水管,气灭管,电缆桥架,设备区走道三维视图,3.4.4 管线综合,电缆桥架,小系统风管,消防管,消防泵,大系统风管,风机,小系统风管,小系统风管,电缆桥架,气灭管,给排水管,给排水管,空调水管,电缆桥架,站台送风管,给排水管,站台送风管,小系统风管,电缆桥架,小系统风管,小系统风管,电缆桥架,电缆桥架,小系统风管,小系统风管,组合式空调器,气灭管,空调水管,电缆桥架,气灭管,小系统风管,小系统风管,设备区二
25、维剖面图,3.4.4 管线综合,材料统计的截图中，可详细的列出风管、管件、附件和末端及设备的尺寸、面积成本。相对于二维CAD图纸的人工统计要详实准确很多，当给各材料设备添加成本参数时，可统计出整个工程的造价，这对业主成本控制具有实际的参考价值。,本项目中利用Revit搭建各专业共享的3D可视BIM模型，保证了设计的一致性、实现专业间的透明、为协同设计提供基础；Revit提供了分析检测、及便利的剖切轴测功能，便于设计及校审人员查检缺漏与专业间的冲突，保证工作效率与质量；BIM模型完整保存了各专业土建、设备构件及彼此组合构建的数字化信息，借助其可扩展实现建筑分析、施工指导等多种应用，极大提高了项目前期方案选型与后期服务的可实施性和便利性。BIM软件的其他特点是三维的绘图体验和其背后强大的数据库的支持。这些优点将有助于推进建筑设计制图三维化和全程化，而这也许是未来建筑业制图发展的一个趋势。此外，BIM是一种高度集成化的工作模式，它能够将建筑师从机械化的绘图工作中解放出来，使其将注意力更集中在设计创意上。从而更大的发挥设计师的价值！,设计师感言,
