BIM在市政综合管廊设计中的应用探讨

2017-07-12张东杰

科学中国人 2017年23期

关键词：管廊市政管线

张东杰

南宁城建管廊建设投资有限公司

BIM在市政综合管廊设计中的应用探讨

张东杰

南宁城建管廊建设投资有限公司

城市的供电线，给排水管道以及通讯电缆等大多都是依靠地下隧道管廊来建设的。这样的设计可以节约地面空间，防止线路杂乱，也可以减少故障的发生，因此这种隧道管廊是城市管线集中化，综合化的必然趋势。但是这种综合管廊的全面建设还有很多技术问题，因此现在只是在部分城市进行试点工程，然而还是有很多因素影响着试点工程的推广，例如城市线路规划问题，建筑技术问题等。而BIM技术的引进为这种建设提供了可能性。本文就这种技术如何应用于城市管廊设计进行分析探究，期望能对相关人员有所帮助。

BIM；市政；综合管廊；设计

一、BIM的概述

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling）的简称。这种模型的建立主要是依靠三维数字成像技术，通过IFC来综合各种建模工具，利用数字信息来模拟建筑物的真实信息，从而通过计算获得施工建造过程中的相关数据。BIM是对建筑本身的研究，从技术本质上来讲，它就是项目设计施工中的一种信息化管理技术。这种技术不仅可以模拟建筑对象的原貌，还能模拟施工过程，并且可以对实际施工加以管理，获取施工信息数据并且实时更新，参与整个工程的各个施工方都可以从中获取相应的最新数据和管理信息，实现资源信息共享。这样可以在一定程度上改变以往的工程合作方式，逐步实现协同管理的模式，而采用这种模式后，不仅可以提升施工效率，而且还可以减少信息不流通而造成的施工失误，对整个项目的生命周期的管理起到积极作用。

BIM分可为三种模式应用于建筑工程中，分别是设计方主导模式，施工管理方主导模式和施工方主导模式。建筑信息模型不仅是三维的造型还有诸多的管理信息，而是一种6D的运作方式。它可以将建筑模拟化，信息化，虚拟化，也就是将建筑这一实体转化为数字信息，并进行分析计算，根据相关数据使资源整合最大化，为建筑设计方和施工方提供良好的交流平台，从而提高施工效率和工程质量，施工成本也会相应降低。

二、BIM在市政综合管廊设计中的应用分析

（一）BIM应用优势分析

在传统的城市地下管廊设计中，一般都是在施工前将设计好的图纸集中起来，送到管线综合专业，再由管线综合专业对具体施工方案进行总体规划，最后由施工单位来执行。如果后期在实际施工中遇到线路冲突，就需要改变之前的设计，还需要对之前的工程进行返工处理。但是BIM技术与传统施工不同,BIM技术可以在工程正式施工前就做好各种施工预测，这样就会很大程度减少实际施工中所遇到的问题。例如通过施工预测的方式可以检测到地下管线铺设时可能出现的碰撞，从而在设计时就避免此类问题，也就减少在实际施工中的变更，提高施工的效率和质量。在市政管廊设计中加入了BIM技术，不仅可以设计地下管网，还可以对施工进行模拟，通过模拟来修正设计中存在的问题。在传统的二维管线设计中，线路交叉等问题不会与设计矛盾，因此也不会引起设计人员的注意，经常被忽略，但等到实际施工时这些问题又会显现出来，这时已经是无力回天，调整起来很困难。因此BIM技术不再局限于2D设计，它的设计可以反映整个工程的状况，显现局部断面及道路交叉等情况，不仅拥有二维设计的效果，还具备了很多二维设计中不能实现的功能。

（二）BIM的应用实例分析

1、工程项目的概述

某一城市的道路位于两条重要省道的交汇处，承载着该城市的发展重担。为了使得城市可以持续健康的发展下去，在市政管网的主干线上设计综合的地下管廊是对于未来城市的发展很有必要。本文所论述的是在两条街交汇处的城市道路，该地区线路极多，各种线路在此汇集，需要建设综合的地下管廊，减轻城市道路路面的建设负荷。由于这里是该城市的中心区域，因此管廊的建设要一次性建好，不能再进行大幅的开挖，而且还要考虑到未来城市的发展规划，预留一定的发展空间。在开挖地下管廊时，除了要设计水电线路，供热线路等，还要修建地下通道，方便大家安全的通过交叉路口。

2、设计软件的选择

BIM不是代表某一种设计软件，而是所有的三维设计软件的总称。目前比较常用的三维设计软件是Revit软件以及Archi CAD软件，这二者都是在建筑施工中应用很广泛的。施工人员对市政工程施工时，更习惯于用Archi CAD，这种软件是在二维软件CAD的基础上更新的，对于一些熟悉CAD的操作人员，他们可以依据自身积累的实践经验，通过二维图形，可以在心中想象出它的三维模型，并且很容易通过该软件表达出来，在施工中可以形成平面剖面图，再配合一些基础设施的插件，可以在同一个模型中布置不同的管路系统，体现建筑物的综合性。此外，这种软件可以生成虚拟文件，这种文件兼容性很好，在没有安装Archi CAD的电脑上也可以观察整个设计模型，这对于建筑情况工作的交流汇报有着重要作用。

3、施工模型建立以及具体施工环节

在地下管廊的施工中，主体采用墙、梁、板、柱等工具搭建起大致空间结构，局部使用复杂的壳体，但是在不同线路的所在层使用的材料是要不同的。例如某一部分走电路，那么采用的材料要是绝缘的；另一部分走水暖，材料就应该是隔热性能好的。在设计时要用不同颜色标注清楚各个部分的材料，并且设计好管道的直径和倾斜度。施工时也要按照设计的先后顺序进行，这样不仅方便查看管道建设的相关信息，还可以及时发现设计漏洞，避免重大失误。