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基于 BIM 技术的地铁车站照明设计研究

2021-07-07 来源:易榕旅网
基于 BIM 技术的地铁车站照明设计研究

摘要:随着轨道交通行业的蓬勃发展,诸多新型技术如BIM 技术也被应用到轨道交通工程项目的设计和建设中。将BIM 技术应用到地铁车站的动力配电与照明设计中,通过数字仿真的形式来建构电气设计模型,优化电气设计方案,能保证电气设计的规范性与合理性,提高工程项目 设计方案的质量,避免在施工过程中出现不必要的问题。本文在地铁车站项目设计的基础上,利用 BIM 技术对车站照明系统设计进行研究,验证了基于BIM 技术的地铁车站照明设计的可行性。

关键词:BIM 技术;地铁车站;照明设计 引言

建筑信息模型(BuildingInformationModeling, 简称 BIM), 是以三维数字技术为基础,集成建筑工程各种相关信息的工程数据模型。目前国内已有多条轨道交通线路陆续使用 BIM 技术。通过以数字和实物方式构建的轨道交通工程,能够在设计、施工和运营等方面兼具高 效性和有效性,使工程的各阶段都能制定更好的决策和管理。 1BIM 技术的特点

(1) 可视化。所谓可视化就是“所见即所得”的方式,在前期 设计时将模型构造完成,使得各专业设计人员能够直观的看到各个系统设备以及管线,避免目前施工过程中出现的管线碰撞情况。同时, 设计、施工人员、业主都能在施工前直观地看到工程的具体情况,使 设计、建造过程在可视化的情况下完成。

(2) 协调性。BIM 技术的应用,能够使以往彼此独立的不同专业设计有机结合起来,相互协同。通过 BIM 建模,将各系统参数化、模块化,能够形成科学的协调数据,从而使沟通环节更加顺畅。

(3) 智能性。BIM 技术能够结合项目情况将模型建立,将项目的外立面和细节在模型中体现出来。利用 BIM 的参数化、模块化的特点,能够把模型里的建筑特征、设备参数、管线等数据信息加入进来, BIM 系统根据设备的参数特性能够模拟各系统运行状态。 2 基于 BIM 技术的照明设计 车站照明概况

由于地下轨道交通终日处于无自然光的运营环境中,加之具有巨大的人流量及狭窄的活动空间。因此,车站照明设计要在满足安全的 前提下,为乘客与工作人员提供舒适的候车和工作环境。国内对地下 轨道交通空间照明的研究起步于 20 世纪 80 年代,研究内容主要包括车站的照明配电设计、照明节能、地下空间光环境对乘客及运营人员 的影响等方向。随着国内轨道交通的飞速发展,城市地铁目前出现了 换乘站多、空间大、客流量大、换乘复杂等特点,而这就对车站照明提出了较高要求。而利用 BIM 技术可进行照明的多样化设计,在满足基本照明功能的前提下,通过对灯具样式、照度及达到的光影效果等 内容进行深化,以满足更高的照明使用需求。 车站照明 BIM 设计 项目准备。

本文以典型铁车站为例,采用 Revit 系列软件进行站内设备用房照明配电 BIM 设计。对 Revit 软件中电气 MEP 中电压等级、配电系统等参数及负荷分类进行设定。通过参数化建模,以实现可视化的三维 图形照明设计。 照明平面设计。

采用 BIM 技术进行照明平面设计,首先需收集建筑空间信息,建筑模型内每个设备用房都已定义为一个空间,结合《城市轨道交通照明》(GB/T16275—2008)的照度要求,可对设备用房空间照度级别进行定义。随后对灯具类型属性进行编辑,修改其功率、光通量、色温、 发光形状、光线分布、倾斜角等参数,以满足项目实际需求。

在平面图中,根据房间照度要求,确定灯具数量及开关、灯具布置形式。当对设备房间内灯具按要求进行布置后,可利用 Revit 软件创建照度明细表,并将照度明细表根据需要进行编辑,如增加照度差 值信息,可对其设置条件格式,在不满足设计需求时进行亮显,以便 查看房间内照度信息是否符合规范要求。当设备用房较多时,可一目

了然地找出不符合照明设计要求的房间并对灯具布置方式进行更改。利用 BIM 技术进行地铁车站照明设计,要充分考虑灯具的空间位置,以满足环境和作业的配光要求,使其不产生眩光和严重的光幕反射, 获得较高的照明质量,减少设备投资,达到事半功倍的效果。 照明系统设计。

进行照明配电系统设计时,应根据项目实际要求对照明配电所采 用的配电制式等信息进行定义;同时,对照明设备与相应照明配电箱、开关建立链接关系。当为所有照明设备创建配电系统后,可用Revit 软件创建配电盘明细表,照明配电箱内每回线路功率大小等信息就一目了然了。低压配电设计人员也可利用Revit 软件可自行创建照明配电盘明细表,对配电回路所选用开关类型、电缆等信息进行编辑。与传统设计方式相比,采用 BIM 技术进行配电系统图的绘制,设计效率得到提高。 照明配电设计优势 照明配电的模拟性

针对地铁车站照明配电设计,通过 BIM 三维技术,可展现一个立体全面的虚拟光环境。设计人员可依此及时发现设计问题并对方案进 行修改,以提高照明设计质量。同时,设计完成后所创建的三维模型 可向施工单位提供准确的低压配电施工资料,让施工人员充分了解电 气路由、配电系统等关键信息,从而开展科学合理的施工。 照明设备的标准化。

在进行地铁车站照明配电设计时,可对灯具采用的灯管材质、外 形尺寸、电源、发光体等信息作出定义,做到模块化设计。如根据工 程实际需求调整灯具功率、光通量、色温、光源类型等信息,并由中 标厂家提供相应的灯具 BIM 族文件以供设计人员使用。 专业间的协同性。

在传统设计过程中,各个设备专业设计人员仅负责相关设计内容, 如在管综设计阶段,各设备专业人员需要将本专业管线汇总于同一图 纸当中,而此时会不可避免地发生管线碰撞、净高空间不足等情况。通过利用 RevitMEP,低压配电设计人员能够在设计时对其他设备的模型进行链接,对管线碰撞检查,实时协调。若开启复制 / 监视功能, 假如建筑标高出现变化,模型会将自动给出警告,从而保证设计的同 步性。

结语

BIM 模型以集成建筑信息为基础,在建设项目生命周期内进行资源共享、信息同步更新、参与方协同工作、施工模拟等功能,实现了 建设项目信息化管理方式,从而提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短施工工期。BIM 技术改变了传统建设项目施工管理模式,促进了我国项目管理模式由粗放式向精细化的转变。它不仅提升了施工企业建造质量与水平,同时还促进了项目效益最大化的实现,BIM 技术终会成为建筑业走向智能化、信息化的重要手段。 参考文献

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[2] 李坤 .BIM 技术在地铁车站结构设计中的应用研究[J]. 铁道工程学报,2015,02:103 ~ 108.

[3] 梁学艳 .BIM 技术在沈阳地铁车站设计中的应用研究[J]. 北方交通,2015,07:107 ~ 110.

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