综合管廊工程BIM快速建模的方法研究

方晓亮 李波明 廖东杰

摘  要：随着BIM技术应用的普及，大型地下空间工程基本都会采用BIM技术进行设计，综合管廊作为地下空间工程的一种，其在国内正处在加速推进的过程中。基于此，利用BIM技术解决综合管廊传统设计中的错漏碰缺等问题，可提升设计质量，提升项目的整体精细化管理水平。

关键词：BIM;综合管廊;Dynamo

中图分类号：TU990.3    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）11-0000-00

0 概述

综合管廊工程具有管线种类多、密度高、设计复杂等特点，目前基于传统CAD的设计模式在设计过程中常常出现设计冲突、设计管理难、施工图出图效率低等问题。BIM技术是一种利用信息化建筑模型对建设项目进行规划、设计、施工、运维全生命周期管理和优化的手段，其具有可视化、一体化、参数化、仿真性、协调性、优化型、可出图性、信息完备性等特点[1，2]。

通过在管廊项目中应用BIM技术，使得整个项目在设计、施工、运维过程中的各种沟通决策可以实现以可视化的方式进行。基于管廊的BIM模型，可以在PC或者移动设备上更直观的展示综合管廊内部的复杂节点，不同种类的管线排布和走向等问题。通过碰撞检查核对不同专业间的设计碰撞情况，通过软件生成的碰撞报告结果对设计进行调整，从而避免后期返工。在模型整合后，还可通过前期的碰撞检查报告结合不同设备安装、吊装等内容，解决相关管线的三维布置问题。通过放置人物对象，对人物高度及活动属性进行定义，以沉浸式漫游的方式模拟管廊施工和运营阶段的工作场景，检测管廊内部净空是否满足后期施工和运维阶段的需求[3，4]。管廊模型图1所示。

2 管廊BIM建模

目前常用的BIM建模软件平台有Autodesk， Bentley， Catia三家，而其中Autodesk的Revit使用最为广泛。Revit软件主要用于建筑类的项目，软件包含建筑梁板柱的构件，而管廊与传统地下管线的区别就是管廊属于一种地下的隧道空间，其将电力、通讯、燃气、供热、给排水等各种专业的管线汇集到管廊中，并设有进风口、排风口、人员出入口、吊装口、管线分支口等多功能节点。我们可以将管廊的底板和侧板看做建筑的墙和楼板，基于Revit的构件组织架构来进行管廊模型设计。其中节点包含功能性设备、管线和人员通道等，且在大多数情况下功能相近的管廊节点模型是可以重复利用的，只需在前期对管廊节点进行参数化建模，将节点结构、设备、管线和支架进行布置，在后期模型整合时进行相应调整即可。管廊节点图2所示。

管廊区间段有所不同，管廊区间段是随着中线的平纵走向变化，且管线种类繁多，通过Revit软件自带的管线功能进行一次放置会花费很多时间和人力成本，而且通常市政项目的时间要求较为紧张，设计变更也较为频繁，在一些企业初期进行BIM应用时本身就会花费比传统设计更多的时间，最后很可能会导致整个项目的BIM应用工作无法持续下去。因此针对区间段的建模需要采用一种更为高效的程序化的设计手段，以此提高管廊的BIM设计效率。

3 区间段建模二次开发

如图3所示，Revit软件本身提供了一款供用户基于程序算法自动生成模型的插件—Dynamo，通过可视化编程的方式在Dynamo界面中将不同的函数通过逻辑关系链接起来，根据函数与参数自动生成三维模型。

由于管廊区间段是随着道路的中线在变化，在前期我们需要将管廊中线的平纵数据整理成Excel表格形式，同时根据管廊的不同舱室个数类型建立相应的Revit断面模板族，在Dynamo中输入管廊的中线数据，并根据管廊的桩号选择对应的断面模板，通过程序自动生成区间段的结构、支架、管线、照明设备等模型。管廊区间段图4所示。

4 总结

本文就综合管廊节点与区间段的建模方法进行了研究，总结了一套切实可行的管廊整体BIM建模方案，并成功在武漢江南中心绿道武九线综合管廊项目、武汉长江新城谌家矶大道项目等多个BIM项目中进行了应用，结果表明，其可大大提升管廊的BIM设计效率，为BIM技术在综合管廊项目中的全生命周期应用打下了坚定基础。

参考文献

[1] 谢非.建造信息化城市生命线：横琴市政综合管廊BIM技术应用[J].安装，2015（11）：25-26+59.

[2] 张敏，宋晓刚，曹聪慧.BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用探索[J].工程经济，2020（1）：42-44.

[3] 翟亮.地下综合管廊设计中BIM技术与有限元分析的联合应用[J].管线工程，2018（3）：165-167.

[4] 王宏彦.武汉市市政综合管理建设现状与若干问题分析-光谷中心区市政综合管廊[J].城市道桥与防洪，2015（11）：203-207.

收稿日期：2020-10-09

作者简介：方晓亮（1985—），男，湖北咸宁人，硕士，高级工程师，研究方向：BIM设计与应用。