浅谈BIM技术在综合管廊建设和运维中的应用

张婕

（广东省建科建筑设计院有限公司，广东广州 510500）

浅谈BIM技术在综合管廊建设和运维中的应用

张婕

（广东省建科建筑设计院有限公司，广东广州 510500）

随着城市快速发展，地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序.国外很多城市制订了城市地下空间规划并付诸实施.由于综合管廊位于地下，管线的空间位置信息不易直观看见，管线自身的寿命、负荷的运行情况等以及与地下管线健康运行的关键信息不易获得.可见，BIM技术应用于综合管廊建设和运维中具有必要性.

BIM技术；综合管廊；应用

前言

随着我国信息技术的快速发展，BIM技术被广泛应用于社会的众多行业领域中.研究BIM技术在综合管廊建设和运维中的应用，可以使建筑物的所有参与方（包括政府主管部门、业主、设计、施工、运营管理、用户等）都能在模型中操作信息和信息中操作模型，从而实现综合管廊在全生命周期内的高效工作和质量，以及减少错误和风险的目标，满足我国综合管廊工程发展的需要.

1 综合管廊的特点及其建设步骤

1.1 综合管廊的特点

综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施［3］.可容纳的管线类型包括给水、雨水污水、再生水、天然气、热力、电力、通信等城市工程管线.

综合管廊工程的规划建设应结合新区建设、旧城改造、道路新（扩、改）建，主要在城市重要地段和管线密集区.由于复杂的地形给规划、设计方带来相当多的问题.那么如何依据项目所需设计条件来精确的划定可利用建设用地的标准，确定项目涉及的重要基础设施的标高、走向等要素，提前发现各专业设计的冲突并进行相应的协调和处理，同时要解决施工人员对图纸的误读引起的施工错误是至关重要的.

1.2 综合管廊的建设步骤

城市综合管廊的主要建设步骤.(见图1)

图1 城市综合管廊的主要建设步骤

2 BIM应用于综合管廊建设中的必要性

BIM可以实现建筑全生命期的信息共享，可以支持设计、施工及管理的一体化，对项目的建造及后期运营管理均具有重大意义，具体特点. (见图2).

图2 BIM技术的特点

3 BIM在综合管廊建设中的具体应用

运用BIM技术对综合管廊的建设和运维进行应用.通过发挥BIM技术的特点，将其应用于项目规划、设计过程、施工过程和运营过程，可以将综合管廊项目中遇到问题的解决方法和效果展示出来，从而可以得到BIM技术在综合管廊建设中的完整的流程和解决方案.

3.1 基于BIM和GIS技术，进行综合管廊规划和方案设计

我国的城市规划体系决定了城市规划管理的层次性，城市的总体规划、分区规划、控制性详细规划和专项园区总体规划构成了项目必须考虑的上位规划体系.项目的选址、建设和运行都需要融入更加宏观的区域中，其中交通系统、市政管线是需要跟区域系统对接的重要系统.应用BIM技术将已有市政管线建立三维模型，确定项目涉及的重要基础设施的标高、走向等要素，有利于多专业规划协调以及避免各层次规划设计的冲突.

3.2 BIM技术在综合管廊设计阶段的应用

3.2.1 管廊中管线布置中的应用

综合管廊会把给水、再生水、排水（雨水、污水）、燃气（煤气、天然气、液化石油气）、热力、电力、通信、工业管道、广播电视等管线等市政公用管线集中敷设，因此容易发生干扰事故［1］.例如，电力管线纳入管廊就必须解决防火防灾，通风降温的问题.通过BIM信息模型的建立，仿真模拟等研究，可以解决各机电管线的综合布置难题.同时进行碰撞检查，将可能出现的冲突暴露出来，及时改进，以保证设计图纸的质量，减少错误.

3.2.2 在断面设计中的应用

综合管廊还没有国际通用的标准断面形式，一般是要根据纳入的管线，地下可利用空间、施工方法等来具体设计.我们通过BIM技术，可以建立地形、基坑、管线以及设备的三维模型，这样直观的图形展示为断面的科学设计提供了保证.综合管廊其中一种的断面示意图见图3.

图3 综合管廊的断面示意图

3.2.3 节点设计中的应用

综合管廊的每个舱室设置了人员出入口、逃生口、吊装口、进风口、排风口等露出地面的构筑物，这些节点设计是比较复杂的问题，既要考虑管线间的交叉对整体空间的影响（包括对人行通道的影响），也要考虑进出口的处理，如防渗漏，因此，利用BIM技术可以有效的分析各种情况，得出最优方案.

3.3 BIM技术在综合管廊施工阶段的应用

3.3.1 基于BIM技术的施工场地布置

针对综合管廊的施工特点，利用BIM模型的可视性进行三维立体施工规划，可以更方便、快捷的进行施工布置策划，解决二维施工场地布置中难以避免的问题.

3.3.2 在物料跟踪中的应用

在设备及管线上贴二维码或RFID标签，将二维码或RFID标签中的信息录入BIM模型中.下面具体说明使用RFID标签的步骤，BIM服务器通过数字物理模型可以向RFID现场数据库提供《管线清册》，BIM《清册》，与传统的《清册》形式是相同的，也是EXCEL文件，区别是其中的内容，例如线缆的长度，在传统《清册》中为估算值，与实际发生值的误差高达30%至50%，而使用BIM《清册》则可精确到5%到10%.另外，传统《清册》中没有诸如位置这样的走向信息.可以根据《清册》计算出管线吊牌和位置标签的数量以及相互间的信息关联.然后再生成《吊牌信息清单》和制作吊牌的任务单，最后将信息写入吊牌中.详细步骤见图4.

图4 RFID使用步骤

3.3.3 BIM在综合管廊建设中状态和进度监控中的应用

通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中，可以直观、精确地反映综合管廊的施工过程.施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、4D精确掌握施工进度.

4 BIM技术在综合管廊运维阶段的应用

4.1 图纸管理

按照图纸的不同用途以及所属不同的专业进行分类管理，同时实现了图纸与构件的关联，能够快速的找到构建的图纸.同时实现了三维视图与二维平面图的关联.通过选择专业以及输入图纸相关的关键字，快速的查找图纸，并且打开图纸.

4.2 应急处理

通过模型定位，找到构件以及其上下游构件在三维模型中的位置，从而辅助综合管廊现场操作人员更加方面、准确的处理紧急事件.

5 结论

BIM技术应用中城镇综合管廊中，不仅是涉及了技术的创新，更为重要的是，它涉及了管理的革新.BIM可以实现建筑全生命期的信息共享，可以支持设计、施工及管理的一体化，对项目的建造及后期运营管理均具有重大意义，有利于促进建筑业提升效率、提升质量、减少浪费.

［1］孙彬.打造保障城市运行的安全“生命线”——国务院有关部门负责人及专家解读《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》［J］.中国勘察设计, 2014,07:1～3.

［2］童林旭.城市地下空间资源评估与开发利用规划［M］.北京：中国建筑工业出版社，2008.

［3］GB50838-2015，城市综合管廊工程技术规范［S］

［4］王恒栋薛伟辰.综合管廊工程理论与实践［M］.北京：中国建筑工业出版社，2013.

［责任编辑：张瑜东］

Application of BIM Technology in the Urban Utility Tunnel

ZHANG Jie

（Jianke Architecture Design Institute of Guangdong Co.,LTD.Guangzhou Guangdong,510500）

With the rapid development of the city,highlighting the lack of the size of the underground pipeline construction and management level is not high,some cities have occurred rain waterlogging,pipeline leak explosion,road subsidence event,a serious impact on people's lives and property safety and the city running order.Many foreign cities have developed urban underground space planning and put into practice.Because the urban utility tunnel is located in the underground,the space position information of the pipeline is not easy to see, the life of the pipeline,load operation and the key information of the underground pipeline health operation is not easy to obtain.Therefore,the application of BIM technology in the urban utility tunnel is necessary.This paper mainly expounds the characteristics of BIM technology,and puts forward the application of the specific application in the urban utility tunnel and the necessity of its application

BIM technology;Urban utility tunnel;Application

TU 9

B

1672-402X（2016）11-0067-03

2016-08-30

张婕（1989－），女，湖北武汉人，广东省建科建筑设计院有限公司技术人员.研究方向：建筑电气设计、BIM技术应用.