BIM技术的综合管廊设计施工一体化协同机制研究

朱波

摘  要：传统模式下的综合管廊设计施工一体化协同性存在着诸多的不足，文章主要从信息流转、专业协同和流程管理等三个方面进行了深入的分析。这几个方面的不足大大降低了地下综合管廊设计施工一体化建设的效率。基于此，想要转变这种现状，文章运用BIM技术对管廊的设计施工的全过程进行了优化和处理，综合管廊设计施工体系化协同机制研究提供参考和借鉴。

关键词：BIM技术;综合管廊;设计施工一体化;协同机制

中图分类号：TU990.3       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）26-0139-02

Abstract： There are many shortcomings in the integration of design and construction of comprehensive pipe corridor under the traditional mode. This paper mainly makes an in-depth analysis from three aspects： information flow， professional coordination and process management. The shortcomings of these aspects greatly reduce the efficiency of the integrated construction of underground comprehensive pipe corridor design and construction. Based on this， in order to change this situation， this paper uses BIM technology to optimize and deal with the whole process of pipe corridor design and construction， and provides reference for the study of systematic collaborative mechanism of pipe corridor design and construction.

Keywords： BIM technology; comprehensive pipe corridor; integration of design and construction; collaborative mechanism

1 综合管廊设计施工一体化协同性问题研究

1.1 综合管廊设计各专业协同问题分析

由于综合管廊建设具有范围较广、构造形状独特、涉及的专业较多等特点。综合管廊在建设的过程中，只有解决设计阶段出现的问题，例如：专业协同和信息流通等问题，才能使得综合管廊设计的更加精准，实现设计施工协同化发展。其中综合管廊的设计内容需要对标准断面选型进行设计，还需要对横断面的尺寸、入廊管线的选取类型、入廊管线尺寸、各节点的管线设施等。因此，这些设计又可以将其划分为两个部分：第一，综合管廊廊体设计;第二，管线入廊设计。而传统的设计模式综合管廊建筑、结构的设计过程中很容易发生分割现象，继而在传递信息时很难对横向的信息结合在一起。也就无法将各阶段内的设计进行专业汇总。如果出现设计冲突，建筑设计和MEP设计都需要进行反复的修改和返工，指導达成设计目标为止。这些施工图的设计都是由专门的设计单位进行审核，因此，这就需要设计部门对施工图中的管廊设施成果进行全面的考虑和检测，进而能够在全面检查后保障出图的效果。特别是对于一些合理的地方应该将这些不合理的信息反馈给设计人员进行修改。其管廊工程设计阶段容易出现的问题如下所示：

（1）设计的信息在传递过程中容易丢失。在传统的设计模式中，管廊工程各个设计专业之间所产生的信息大多都是以平面CAD图纸和文本资料为主，信息承担载体并不能完全反映出设计数据的状态，进而使得在数据传输的过程中很容易发生信息丢失的现象。（2）专业协同效果不佳。综合管廊设计过程中需要对不同专业的设计进行明确，在对这些专业的设计进行分工和配置时，出现了设计模式归于形式化和程序化的现象。特别是彼此之间由于任务的不同而使得双方之间并没有很大的的关联性，其很容易发生建筑、建构等专业之间发生割裂的现象，使得各专业无法实施协同工作。其不仅大大浪费了设计人员的时间，还在一定程度上增加了设计的成本。（3）设计流程管理。对各阶段的设计和各结构之间的设计大多都是由各专业的设计人员协同完成的，如果设计管理人员的专业技能和经验较少，往往在处理相关的信息时，需要多次和重复的提取信息数据，进而很难保障信息共享的实效性。同时，还会使得一些重要的信息出现延迟性，进而很大程度上限制的协同工作的稳定发展，特别是需要重复的返工影响到整体的设计进度。

1.2 综合管廊设计单位与施工单位衔接问题

（1）设计成果的可施工性。设计人员如果专业性不强，并且没有足够的工程实际经验。在加强信息流转的单一性（设计到施工单向设计），这就会导致设计的图纸或者方案无法满足施工的要求，其操作性较小。同时，设计单位和施工单位并没有及时进行信息的交流和沟通，使得一些设计中存在的问题只有在施工过程中才能被发现，其严重耽误了施工的进程，使得设计的图纸无法达到施工图的要求。（2）设计施工的分离性。在传统的信息交流模式中，设计、施工单位通过依靠平面二维施工图展开对各项信息的传递。其中设计人员并没有深入的施工现场进行实践，这就使得一些设计的信息和施工现场中存在的问题出现了违背的现象。同时，一些设计信息也无法全部传递给施工单位，使得向现场一旦出现一些施工问题，则会使得双方之间相互推脱，出现相互之间的割裂。（3）施工单位相对滞后性。综合管廊施工阶段会由专门的设计单位进行图纸的设计，待到图纸设计完成后需要及时将图纸递交给施工单位。浪费时间的同时，还会隐藏像（1）、（2）中存在的问题。同时，施工单位无法更快的理解施工设计的意图，也进一步影响了设计的进度，使得设计的图纸无法发挥其应用的作用。

2 基于BIM技术的管廊设计施工一体化优化模式研究

2.1 基于BIM技术的设计协同性优化模式

（1）协同设计的相关概述。工程建筑的协同设计主要是指设计单位内部各个设计专业和设计管理人员通过将其放在同一个设计平台上对建筑工程的设计工作进行设计，以对各阶段出现的数据信息等进行及时的共享，继而为达到设计的目标，创建出一体化多专业协作性的工作创新模式、解决各专业关联系不强、信息不共享等设计冲突问题进行有效解决。（2）运用BIM技术对设计协同问题进行优化。BIM技术能够对各专业的设计进度信息和相关的资料进行归纳，通过对BIM技术中资源共享功能以调取相关的参照数据，以对原有的阶段性设计模式进行优化，解决各节点僵化的的现状。基于BIM技术的综合管廊设计模式中可以看出：管廊设计主要是对建筑、结构、MEP等三大专业进行的共享，以通过BIM中心文件中的信息能够为产生的各项数据提供出有效的通道，进而使得各专业之间能够在相互协同过程中对工程项目进行相互的合作和链接。另外，设计管理部门为了能够提升设计的效果和水平，则需要依托大量的数据信息，在对其进行审核的过程中，能够全面分析设计中存在的问题。在通过设计对对管廊BIM的模型进行重新的构建和完善，在经过审核部门检测之后能够判断其是否符合要求，最后在将审核的最终效果发出BIM的出图命令。由此可见，BIM技术的综合管廊设计任务也全部完成。

传统的设计模式与BIM技术的综合管廊协同设计工作模式相比，各专业之间保障绝对的同步管廊设计，通过对建筑、结构、MEP专业的项目链接，保障了设计信息的流动性，设计管理部门可以直接对BIM中心文件中的信息进行直接的传递，有效减少了设计的环节，还大大降低了信息传递的次数，使得各专业之间能够通过协同合作，对设计阶段中存在的设计缺陷和与现场不符合的现象进行检验，以及时做出处理和反馈，进而有效提升了设计的协同效率。

2.2 基于BIM技术的管廊设计施工协同性优化模式

（1）协调设计施工的相关概述。协调设计施工有效打破了信息孤岛的现象，在对整个设计施工全过程所产生的信息和数据进行归总和处理时，以保障各设计单位、施工各工种之间的信息互通。综合管廊工程施工特点主要包括：建设周期较长、工序繁多、各工种参与人员较多等特点。设计质量的好坏不仅关系到了施工的建设效率和进度，还影响了最终的施工成本，为各专业之间的信息共享和协同施工提供了基础保障。（2）基于BIM技术的管廊设计施工协同性优化策略。首先，由设计单位进行BIM模型的设计，并将设计的最终成果传递给施工单位。其次，运用BIM模型组织个参建单位进行技术交底工作，以及时找出设计中存在的问题。最后，将各项信息的反馈反映在BIM管廊模型中，并将修改和调整之后的设计，由设计方建立BIM综合管廊跟踪模型，以发挥出监督管理的重要作用。这种模型的建立能够使设计、建立、建设等三方对该模型中出现的施工问题进行及时把控，进而使得设计单位能够全面了解到施工现场的情况，对设计进行调整和改进。另外，在竣工阶段，施工单位可以将这种模型作为验收的依据，提高验收的整体效率，還能够保障设计的成果是否具有可操作性。各个参建单位在参与过程中通过运用BIM信息模型，对其进行深入的交流和协同合作，进而能够使设计单位所提供的设计图与施工单位进行协同工作形成整体的协同一体化管理。另外，管廊施工建设管理过程中，施工人员还需要依据BIM技术对施工的进度进行实时的跟踪，进而能够对参建单位协同的情况进行提前的部署和预测。在同时运用BIM技术对各项信息进行共享后，有效地将建设单位、施工单位和设计单位联系到一起。

2.3 BIM技术深化设计施工一体化优化模式

BIM的管廊信息模式能够有效加强施工和设计的双向传递，有效加强了设计-施工的衔接，施工单位通过运用BIM模型与设计单位所提供的设计，能够有效对信息进行共享和互通，在通过BIM模型中的三维视图效果，能够让施工单位更加清晰地了解到设计单位所提供的设计理念和设计的意图，从而使得设计施工能够实现无缝对接。一方面，通过对BIM模型，将设计和施工进行了深入的融合，以制定设计阶段和施工阶段双方之间的界定，进而使得各施工单位能够及早的介入设计阶段;另一方面，提高了各设计部门对设计理念的认知，使得设计单位更具可施工性，在协同机制的管理实施下，加快工程的进度和质量。

3 结束语

本文对研究的主要内容进行分析，有效解决了综合管廊传统设计、施工分离的现象，在运用BIM技术融合至全部施工过程中，使之形成了设计、施工协同一体化的机制，并对其进行优化和处理，从而为综合管廊工程的建设提供了有效的借鉴和帮助。

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