BIM技術(shù)在城市地下管線設(shè)計與管道中的應(yīng)用研究

趙濱宇 楊東霖 李喬 鄭晨暉 白鶴

大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 遼寧 大連 116300

前言

在當(dāng)前我國建筑行業(yè)發(fā)展中，BIM 技術(shù)作為較強代表性的先進技術(shù)手段在建筑全生命周期中得到了廣泛的應(yīng)用，并且BIM 技術(shù)的應(yīng)用使整個工程項目得到了更好提升。同時，Bim技術(shù)較之傳統(tǒng)的技術(shù)更先進，它將平面圖變?yōu)榱Ⅲw效果圖，可以使項目的信息更直觀地展現(xiàn)在需求方面前，對于后期的施工、運營提供幫助。

1 Bim技術(shù)的概述

1.1 Bim技術(shù)的定義

Bim是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息[1]。

1.2 Bim技術(shù)擁有八大優(yōu)點

（1）可視化：整個工程項目通過可視化的呈現(xiàn)，減少設(shè)計者和需求者想象的落差、縮短雙方溝通的時間，簡化和加速溝通的過程，以達到參與者對項目的各領(lǐng)域的共識。

（2）協(xié)調(diào)性：Bim的協(xié)調(diào)性可以對建筑物在建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，并提供出協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，便于及時修正處理。

（3）模擬性：通過對3D畫面、建筑性能、施工進度、成本、現(xiàn)場布置與安全的模擬，及時發(fā)現(xiàn)每個階段存在的問題，從而提高工作的效率。

（4）優(yōu)化性：做到綜合管線初步定位及各專業(yè)之間無明顯不合理的交叉，綜合管線整體布局的協(xié)調(diào)合理，保證合理的操作與檢修空間。

（5）可出圖性：經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改，消除了相應(yīng)錯誤以后，可以出圖紙。

（6）信息完備性：可進行管線綜合調(diào)整，解決各個專業(yè)間的各類碰撞類型。

（7）信息關(guān)聯(lián)性：強大的族庫信息共享始終堅持標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化相結(jié)合，從而滿足多樣化的需求。

（8）信息一致性：導(dǎo)入信息，建立管理運維平臺。

2 項目中對城市地下管線的研究方向

2.1 對歷經(jīng)改造的傳統(tǒng)的地下管網(wǎng)進行設(shè)計優(yōu)化

傳統(tǒng)地下管網(wǎng)存在規(guī)劃控制落后、原有的設(shè)計缺乏長遠性、管材的老舊化、操作的不當(dāng)?shù)仍颍霈F(xiàn)反復(fù)修補改造等現(xiàn)象。運用Bim技術(shù)能對地下管網(wǎng)的所有交叉節(jié)點進行全局性的分析，避免因調(diào)整局部管線交叉綜合時引起不必要的連鎖反應(yīng)，歸并各種碰撞引起的問題，從而解決了傳統(tǒng)圖紙標(biāo)注精確化程度不髙和施工的過程中很難保證施工的精準(zhǔn)定位等各種問題的發(fā)生。進行優(yōu)化后的地下管網(wǎng)在發(fā)生緊急事故時，管線中的壓力監(jiān)測點對發(fā)出參數(shù)的變化進行報警，方便了工作人員及時、有效的準(zhǔn)確鎖定發(fā)生事故的管段，快速地進行處理。

2.2 建立三維立體管網(wǎng)優(yōu)化圖，充分發(fā)揮優(yōu)勢，為今后各部門的工作提供維護新資料

開發(fā)建立城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)，不僅是為了更好的實現(xiàn)Bim在地下管線設(shè)計與管理中的優(yōu)勢目標(biāo)。重要的是通過對各方面信息進行分析處理后，智能化的管理和保障地下管網(wǎng)的正常運作，減少不必要的耗工投資和浪費[2]。這也需要大力地提倡和推廣，具體的應(yīng)用方法應(yīng)做到以下幾個方面：

（1）設(shè)計者要有清晰的設(shè)計依據(jù)。為了能達到對各種管線的設(shè)計和建設(shè)要求，設(shè)計者應(yīng)該和各管線建設(shè)單位保持緊密的聯(lián)系，及時收集相關(guān)的規(guī)劃資料，在此基礎(chǔ)上，運用BIM技術(shù)對城市地下管線的規(guī)劃進行3d設(shè)計。

（2）準(zhǔn)確掌握現(xiàn)狀資料，便于后期管理。對已有管線的空間位置和相關(guān)的屬性信息，進行信息化處理，可直接導(dǎo)入信息。對沒有BIM模型的，需重新建立，并將已有的初始信息進行可視化顯示，便于后期分析管理。

（3）城市地下管線的綜合性設(shè)計。城市地下管線的高密度增長使得傳統(tǒng)的管線布置無法滿足城市化建設(shè)的發(fā)展，加上地鐵、地下走道等地下空間的不斷開發(fā)，迫使我們不得不考慮城市地下綜合管線的布置和使用。城市地下管線的工程建設(shè)需要大量的前期規(guī)劃，以保證達到安全的使用性和經(jīng)濟的合理性。它也需要完整的綜合管線數(shù)據(jù)，以保證后期各專業(yè)管線的高效運維和管理。因此，建立BIM技術(shù)在綜合城市地下管線中的實施體系，能夠為綜合城市地下管線建設(shè)和管理提供支撐，為鋪設(shè)城市綜合管網(wǎng)提供更精準(zhǔn)的參考。

（4）城市地下管線的碰撞分析。城市地下綜合管線設(shè)計完成后，將BIM模型導(dǎo)入相應(yīng)的碰撞軟件進行檢測，進而得出報告，對地下管線檢測存在的標(biāo)高、位置和尺寸錯誤、錯漏項等，及時做出優(yōu)化調(diào)整，形成最終的設(shè)計方案，從而避免了因施工出現(xiàn)判斷失誤而產(chǎn)生各種碰撞問題，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2.3 以實訓(xùn)項目為對象創(chuàng)新新教學(xué)模式

BIM技術(shù)具有兩大特點：一是實踐性強，需要熟練掌握相關(guān)的軟件；二是綜合性強，需要理論與實踐相結(jié)合，才能更好地掌握技能。這需要具有高尖端、高水準(zhǔn)的人才來完成，而高校的主要任務(wù)是匯集高水平專家教授來培育人才，其培育方法采用教學(xué)和科研，只有在實際的項目中摸爬滾打過，才能不斷地總結(jié)出實訓(xùn)經(jīng)驗，才能為日后的教學(xué)模式帶來新的突破[3]。

3 結(jié)束語

BIM不僅僅只是強大的設(shè)計平臺，更重要的是BIM技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，將對傳統(tǒng)設(shè)計管理流程和技術(shù)人員的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非同小可的影響。而BIM技術(shù)終將會給城市地下管線項目的精準(zhǔn)化管理帶來強大的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。它不僅能夠為城市地下管線的設(shè)計規(guī)劃選取最優(yōu)的線路、協(xié)同綜合設(shè)計等提供綜合的智能化管理，還能夠快速有效的解決城市綜合地下管線體系中的事故頻發(fā)問題。隨著城市地下管線的加速建設(shè)，對保障城市的安全、改善城市新面貌、促進社會經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的意義。