BIM技術(shù)在城市地下管線(xiàn)設(shè)計(jì)與管道中的應(yīng)用研究

趙濱宇 楊東霖 李喬 鄭晨暉 白鶴

大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 遼寧 大連 116300

前言

在當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展中，BIM 技術(shù)作為較強(qiáng)代表性的先進(jìn)技術(shù)手段在建筑全生命周期中得到了廣泛的應(yīng)用，并且BIM 技術(shù)的應(yīng)用使整個(gè)工程項(xiàng)目得到了更好提升。同時(shí)，Bim技術(shù)較之傳統(tǒng)的技術(shù)更先進(jìn)，它將平面圖變?yōu)榱Ⅲw效果圖，可以使項(xiàng)目的信息更直觀(guān)地展現(xiàn)在需求方面前，對(duì)于后期的施工、運(yùn)營(yíng)提供幫助。

1 Bim技術(shù)的概述

1.1 Bim技術(shù)的定義

Bim是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息[1]。

1.2 Bim技術(shù)擁有八大優(yōu)點(diǎn)

（1）可視化：整個(gè)工程項(xiàng)目通過(guò)可視化的呈現(xiàn)，減少設(shè)計(jì)者和需求者想象的落差、縮短雙方溝通的時(shí)間，簡(jiǎn)化和加速溝通的過(guò)程，以達(dá)到參與者對(duì)項(xiàng)目的各領(lǐng)域的共識(shí)。

（2）協(xié)調(diào)性：Bim的協(xié)調(diào)性可以對(duì)建筑物在建造前期對(duì)各專(zhuān)業(yè)的碰撞問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)，并提供出協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，便于及時(shí)修正處理。

（3）模擬性：通過(guò)對(duì)3D畫(huà)面、建筑性能、施工進(jìn)度、成本、現(xiàn)場(chǎng)布置與安全的模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)每個(gè)階段存在的問(wèn)題，從而提高工作的效率。

（4）優(yōu)化性：做到綜合管線(xiàn)初步定位及各專(zhuān)業(yè)之間無(wú)明顯不合理的交叉，綜合管線(xiàn)整體布局的協(xié)調(diào)合理，保證合理的操作與檢修空間。

（5）可出圖性：經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改，消除了相應(yīng)錯(cuò)誤以后，可以出圖紙。

（6）信息完備性：可進(jìn)行管線(xiàn)綜合調(diào)整，解決各個(gè)專(zhuān)業(yè)間的各類(lèi)碰撞類(lèi)型。

（7）信息關(guān)聯(lián)性：強(qiáng)大的族庫(kù)信息共享始終堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化相結(jié)合，從而滿(mǎn)足多樣化的需求。

（8）信息一致性：導(dǎo)入信息，建立管理運(yùn)維平臺(tái)。

2 項(xiàng)目中對(duì)城市地下管線(xiàn)的研究方向

2.1 對(duì)歷經(jīng)改造的傳統(tǒng)的地下管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化

傳統(tǒng)地下管網(wǎng)存在規(guī)劃控制落后、原有的設(shè)計(jì)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)性、管材的老舊化、操作的不當(dāng)?shù)仍?，出現(xiàn)反復(fù)修補(bǔ)改造等現(xiàn)象。運(yùn)用Bim技術(shù)能對(duì)地下管網(wǎng)的所有交叉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全局性的分析，避免因調(diào)整局部管線(xiàn)交叉綜合時(shí)引起不必要的連鎖反應(yīng)，歸并各種碰撞引起的問(wèn)題，從而解決了傳統(tǒng)圖紙標(biāo)注精確化程度不髙和施工的過(guò)程中很難保證施工的精準(zhǔn)定位等各種問(wèn)題的發(fā)生。進(jìn)行優(yōu)化后的地下管網(wǎng)在發(fā)生緊急事故時(shí)，管線(xiàn)中的壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)發(fā)出參數(shù)的變化進(jìn)行報(bào)警，方便了工作人員及時(shí)、有效的準(zhǔn)確鎖定發(fā)生事故的管段，快速地進(jìn)行處理。

2.2 建立三維立體管網(wǎng)優(yōu)化圖，充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，為今后各部門(mén)的工作提供維護(hù)新資料

開(kāi)發(fā)建立城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)，不僅是為了更好的實(shí)現(xiàn)Bim在地下管線(xiàn)設(shè)計(jì)與管理中的優(yōu)勢(shì)目標(biāo)。重要的是通過(guò)對(duì)各方面信息進(jìn)行分析處理后，智能化的管理和保障地下管網(wǎng)的正常運(yùn)作，減少不必要的耗工投資和浪費(fèi)[2]。這也需要大力地提倡和推廣，具體的應(yīng)用方法應(yīng)做到以下幾個(gè)方面：

（1）設(shè)計(jì)者要有清晰的設(shè)計(jì)依據(jù)。為了能達(dá)到對(duì)各種管線(xiàn)的設(shè)計(jì)和建設(shè)要求，設(shè)計(jì)者應(yīng)該和各管線(xiàn)建設(shè)單位保持緊密的聯(lián)系，及時(shí)收集相關(guān)的規(guī)劃資料，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)城市地下管線(xiàn)的規(guī)劃進(jìn)行3d設(shè)計(jì)。

（2）準(zhǔn)確掌握現(xiàn)狀資料，便于后期管理。對(duì)已有管線(xiàn)的空間位置和相關(guān)的屬性信息，進(jìn)行信息化處理，可直接導(dǎo)入信息。對(duì)沒(méi)有BIM模型的，需重新建立，并將已有的初始信息進(jìn)行可視化顯示，便于后期分析管理。

（3）城市地下管線(xiàn)的綜合性設(shè)計(jì)。城市地下管線(xiàn)的高密度增長(zhǎng)使得傳統(tǒng)的管線(xiàn)布置無(wú)法滿(mǎn)足城市化建設(shè)的發(fā)展，加上地鐵、地下走道等地下空間的不斷開(kāi)發(fā)，迫使我們不得不考慮城市地下綜合管線(xiàn)的布置和使用。城市地下管線(xiàn)的工程建設(shè)需要大量的前期規(guī)劃，以保證達(dá)到安全的使用性和經(jīng)濟(jì)的合理性。它也需要完整的綜合管線(xiàn)數(shù)據(jù)，以保證后期各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)的高效運(yùn)維和管理。因此，建立BIM技術(shù)在綜合城市地下管線(xiàn)中的實(shí)施體系，能夠?yàn)榫C合城市地下管線(xiàn)建設(shè)和管理提供支撐，為鋪設(shè)城市綜合管網(wǎng)提供更精準(zhǔn)的參考。

（4）城市地下管線(xiàn)的碰撞分析。城市地下綜合管線(xiàn)設(shè)計(jì)完成后，將BIM模型導(dǎo)入相應(yīng)的碰撞軟件進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而得出報(bào)告，對(duì)地下管線(xiàn)檢測(cè)存在的標(biāo)高、位置和尺寸錯(cuò)誤、錯(cuò)漏項(xiàng)等，及時(shí)做出優(yōu)化調(diào)整，形成最終的設(shè)計(jì)方案，從而避免了因施工出現(xiàn)判斷失誤而產(chǎn)生各種碰撞問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2.3 以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為對(duì)象創(chuàng)新新教學(xué)模式

BIM技術(shù)具有兩大特點(diǎn)：一是實(shí)踐性強(qiáng)，需要熟練掌握相關(guān)的軟件；二是綜合性強(qiáng)，需要理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能更好地掌握技能。這需要具有高尖端、高水準(zhǔn)的人才來(lái)完成，而高校的主要任務(wù)是匯集高水平專(zhuān)家教授來(lái)培育人才，其培育方法采用教學(xué)和科研，只有在實(shí)際的項(xiàng)目中摸爬滾打過(guò)，才能不斷地總結(jié)出實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，才能為日后的教學(xué)模式帶來(lái)新的突破[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

BIM不僅僅只是強(qiáng)大的設(shè)計(jì)平臺(tái)，更重要的是BIM技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，將對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)管理流程和技術(shù)人員的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非同小可的影響。而B(niǎo)IM技術(shù)終將會(huì)給城市地下管線(xiàn)項(xiàng)目的精準(zhǔn)化管理帶來(lái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。它不僅能夠?yàn)槌鞘械叵鹿芫€(xiàn)的設(shè)計(jì)規(guī)劃選取最優(yōu)的線(xiàn)路、協(xié)同綜合設(shè)計(jì)等提供綜合的智能化管理，還能夠快速有效的解決城市綜合地下管線(xiàn)體系中的事故頻發(fā)問(wèn)題。隨著城市地下管線(xiàn)的加速建設(shè)，對(duì)保障城市的安全、改善城市新面貌、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。