BIM技术在城市综合管廊建设中的应用现状

陈勇燕

(福建船政交通职业学院,福建 福州 350007)

1 城市综合管廊概述

城市综合管廊工程是指在城市道路下面建造一个市政共用隧道,将电力、通信、供水、燃气等多种市政管线集中在一体,实行“统一规划、统一建设、统一管理”,以做到地下空间的综合利用和资源的共享,是现代化智慧城市建设的重要市政基础设施[1]。近年来,我国正在大力推进地下综合管廊的发展。传统的城市管线大多直接埋于地下,各专业分开布置,自成系统,无法适应城市高密度化的发展趋势。而综合管廊的建设有利于市政管线的敷设、增容、维护和管理,能最大限度的避免城市道路由于敷设或维修各种管线而导致的重复开挖,延长管线的使用期限,同时将提高城市排水能力,杜绝城市内涝现象出现[2]。城市综合管廊工程具有管线种类多、密度高、口部设计复杂等特点,传统基于CAD的设计模式在设计过程中极易出现设计冲突,设计管理无序、施工图出图效率低等问题。而BIM技术在优化设计质量和效率方面相比传统CAD模式有着无法比拟的优势。

2 BIM的基本概念

建筑信息模型BIM是以三维数字技术为基础,集成建筑工程项目全生命周期各种相关信息(包括所有几何模型信息、功能要求和构件性能)的工程数据模型,实现了建筑项目各阶段、各参与方、各专业之间的信息集成和信息共享,提高项目管理的效率。BIM技术通过三维数据模型展现各专业设计人员的设计意图,比传统的二维图纸更加直观,提高各专业间的信息传递效率。同时能通过BIM技术的模型漫游、碰撞检测、模拟施工等方式提前发现设计冲突点并及时更改,提高设计效率。

斯坦福整合设备工程中心总结使用BIM技术的好处[3]：①图纸设计的高准确率,减少由于设计变更所产生的资源损耗30%；②采用BIM技术的碰撞检查分析解决冲突问题,减少项目造价10%；③提高施工效率,缩短工程工期。在发达国家,BIM技术已经被建筑行业广泛应用于设计、施工和管理领域。在我国,住建部在2016年8月颁发了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》,明确提出大力推进BIM、GIS等技术在综合管廊建设中的应用,建立综合管廊集成管理信息系统,逐步形成智能化城市综合管廊运营服务能力[4]。可以说BIM技术与城市综合管廊的建设已经密不可分。

3 BIM技术在城市综合管廊建设中的应用分析

国外管廊建设的时间较早,乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授在1975年提出BIM的概念,现已被广泛运用。与国外发达国家相比,我国的BIM技术应用相对落后,我国城市综合管廊的设计采用BIM技术的实际案例较少,可查阅的相关技术分析不多。具体的案例分析如表1所示。

表1 BIM在我国城市综合管廊建设中的应用案例分析

从上述的案例分析可以看出,BIM技术在城市综合管廊建设中的应用主要包括模型数据的构建、碰撞检测、模拟施工、可视化运维管理等方面。从应用的情况看,主要体现在以下几个方面：①协同设计,各专业设计工作可提前实现并行设计,模型数据中的构件信息有助于各专业的设计信息提前融合,避免后续的设计冲突,提高设计效率；②碰撞检测,利用BIM技术可对各专业的模型进行碰撞检查,从而迅速找出设计冲突点,避免反复的设计变更,节省人力、物力；③施工模拟,将BIM模型与时间进度进行挂接,实现4D施工进度模拟,同时对施工工艺的模拟,可以避免施工过程中产生安全隐患,及时纠偏,保证施工进度按时完成；④运行维护,基于BIM技术建立的数据模型涵盖了综合管廊主体和附属设施的所有信息数据,可将数据与物联网技术相结合,建立统一的综合管廊运营维护管理平台进行实时监控,节约运维成本,提高维护效率。

4 结语

BIM技术应用是继CAD技术之后的一次从二维图形到三维数据模型转变的建筑业技术革命。采用BIM技术能实现城市综合管廊的全数据信息表达,可应用于管廊的全生命周期的各个阶段,包括规划、设计、施工和运营。随着技术的发展,BIM技术已越来越多的应用在建设工程项目中,综合管廊作为我国正大面积推广的项目,将BIM技术应用于城市综合管廊的智能化建设、运营和管理是发展的必然趋势。

[1]朱记伟,郑思龙,刘建林,等.基于BIM技术的城市综合管廊工程协同设计应用[J].给水排水,2016,52(11):131-135．

[2]张锴生.小窑湾国际商务区综合管廊工程设计分析[D].大连：大连理工大学,2014．

[3]牛博生.BIM技术在工程项目进度管理中的应用研究[D].重庆：重庆大学,2012．

[4]王军,潘梁,陈光,等.城市地下综合管廊建设的困境与对策分析[J].建筑经济,2016,37(07)：15-18．