談BI M在市政綜合管廊設計中的應用

張欣宇，吳芝奇

（1.中國市政工程西南設計研究總院有限公司，成都610081；2.內江市水務有限責任公司，四川 內江641000）

1 BI M技術特征介紹

1.1 BI M技術的含義

BIM 技術隸屬建筑信息模型范疇，以實體信息為基礎，將三維數字成像技術作為原理，依托IFC，進行多種建模工具的集成，通過數字信息進行建筑物信息的模擬操作，獲取工程項目的相關參數、信息等。BIM 以建筑物為研究目標，代表了工程管理中的信息化管理技術，既可以發揮立體模型的功能，強化對過程項目管理的效果，又能與諸多參建主體進行合作，收集過程管理的多方面信息，結合自身管理水平，進行信息的目的性提醒，在很大程度上提高工程信息的共享水平[1]。

1.2 BI M技術的先進性

依托BIM 技術的管理方式，項目建設效率大大提升，BIM應用模式主要以3 種形式體現，即設計方為核心的模式、以管理方為主導的模式以及以施工方為主導的模式。新型模式支持6D運作方式，能夠融合模擬、虛擬以及信息化系統于一體，結合相關數據，對多種信息進行最大限度的整合，平臺交互作用突出，也是降低成本的重要手段，有力地維護了施工效率與施工質量。

2 BI M在市政綜合管廊設計中的應用環節

對于綜合管廊，鑒于空間有限，類型繁多，多學科知識需要體現其中，需要進行多方優化與完善。依托BIM 技術，能夠增強各參與方之間的協同設計，整合不同設計的優勢，改善傳統設計的不足。基于BIM 協同平臺的綜合管廊設計，按工作內容主要分為管廊工藝設計、管廊結構設計、管廊機電設計、管廊容納專業管道設計。這些內容相互影響，要在設計過程中相互參照、相互協同[2]。

2.1 管廊工藝設計

在工藝設計中，首先進行平面路由設計。主要是結合道路板塊以及交叉的地下部分，進行設計工藝的設計。為了明確路由，準確判斷其與建筑物的存在狀態，需要借助BIM 軟件，融合二維與三維一體化方式，結合平面圖，充分參考道路線路，確定管廊平面路徑，形成BIM 模型。其次，進行橫斷面的標準設計。在BIM 軟件中，內置標準圖集，可以針對性地對設計中的橫斷面進行修改。借助多種操作，任意進行艙室組合形式的選擇。針對管道位置，以水平與豎向定位為模式，合理進行艙室規格調整，無須進行管道位置的變化，管廊設計效率更高。再次，針對交叉井室以及附屬物設計，依據不同時期，采取差異化的方式，以簡易與精細化設計為主。前者能夠快速獲取BIM 模型，參數輸入量不多，操作簡單。后者主要集中在施工圖以及深化設計階段，借助腳本模式進行附屬物等的構建，綜合利用多種參數，形成BIM 模型，處理相互之間的關系，同時，落實細部的完善。BIM 軟件以縱斷面可視化為特征，更加明確與直觀地程序管廊在穿越過程中的標高，結果會同步更新到模型之中。豎向設計借助物體移動、局部調整等得以實現。

2.2 管廊的結構設計

首先，創建BIM 結構模型，結合綜合管廊設計要求，強化多種構件屬性添加，而后應用到結構之中，實現受力分析，最后出圖。其次，進行結構計算。為了真實反映結構受力狀態，需要以管廊為整體，進行內力的有效計算。

2.3 機電設計

對于BIM 基礎上的管廊機電設計，既要確定機電設備的參數與性能，又要明確位置。Revit MEP 以結構模型為基礎，深化對水暖電、照明以及管道系統的深化設計，結合分析與核算，針對性地完成機電模型。一旦管廊平面與豎向設計出現變化，機電設計需要進行大規模修改。依托BIM 軟件，能夠借助其專業功能，實現機電設備與管理變化的同步進行，設計效率大幅提升，避免手改造成的誤差，設計質量更高。Revit MEP 能夠將能耗分析、計算工具等導入其中，進行模擬與分析[3]。

2.4 管道設計

在綜合管廊結構與管線創建結束之后，需要進行管線不足與支架的放置，鑒于管線、支架類型的多樣性，尤其是交叉井室的存在，更是增添復雜性。在傳統設計中，更多依賴的是人員經驗，以空間想象為基礎。在BIM 技術的支持下，能夠模型開展碰撞試驗，能較為及時地發現設計時期的問題，有效處理數據，完善和修改設計，在施工時期難以處理具體遺漏問題。如果沒有合理規劃，橫斷面沒有確定好，那么會影響設計效果。設計中，必須了解管道和管廊之間的關系，利用軟件來確定管道和支架、支墩之間的數據關系。BIM 軟件可以利用自動化功能檢查細節問題和舉例，這樣能夠完善布局和設計的合理性。對于交叉部位或者管廊拓寬部位，可以利用BIM 軟件來完善可視化設計，利用三維工具能夠進行模擬操作，自由獲取關鍵數據，通過自主調整視角，能夠解決數據處理問題。

3 BI M在市政綜合管廊設計中的應用情況

想要完善市政管廊設計，在這樣的施工設計中，必須在設計方面匯總相關數據，得出合理設計方案。綜合專業部門需要整合數據，進而利用科學思路設計和規劃方案。對于施工中可能產生的矛盾沖突，需要做好預測處理，有效改進方案。返工處理很難避免。但是，BIM 技術的應用強調對施工預測行為，借助預施工方式，實現對地下管線鋪設的全面檢測，分析可能出現的問題，而后進行針對性施工設計，有效避免施工中出現不足，減少返工現象的發生，降低設計方案變更率。引入BIM技術之后，對施工方式進行模擬，對設計方案中的參數進行校正，減少施工過程中突發事件的發生。為此，BIM 技術的應用能夠對設計施工中時常被忽略的問題進行準確界定，預估效果更強。BIM 技術突破2D 技術的制約，促使設計方案既能夠呈現工程現狀，又能將局部斷面以及道路縱橫交叉的狀態進行反映，在保證二維設計目標的同時，強化模擬功能。

4 結語

綜上，立足新的發展時期，BIM 技術應用更加廣泛，在市政綜合管廊設計中的優勢更加突出，發揮了新型管線設計模型的功能。依托BIM 技術，設計工作更具精細化、智能化和規范化的特性。利用BIM 技術的專業協同性，整合各專業BIM模型，落實實時智能監測。因此，一套成熟的BIM 實施系統有助于推動綜合管廊的智能化建設、運營和管理，提高施工質量，對推動市政建設發展意義重大。