綜合管廊工程BIM快速建模的方法研究

方曉亮 李波明 廖東杰

摘? 要：隨著BIM技術應用的普及，大型地下空間工程基本都會采用BIM技術進行設計，綜合管廊作為地下空間工程的一種，其在國內正處在加速推進的過程中。基于此，利用BIM技術解決綜合管廊傳統設計中的錯漏碰缺等問題，可提升設計質量，提升項目的整體精細化管理水平。

關鍵詞：BIM;綜合管廊;Dynamo

中圖分類號：TU990.3? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-00

0 概述

綜合管廊工程具有管線種類多、密度高、設計復雜等特點，目前基于傳統CAD的設計模式在設計過程中常常出現設計沖突、設計管理難、施工圖出圖效率低等問題。BIM技術是一種利用信息化建筑模型對建設項目進行規劃、設計、施工、運維全生命周期管理和優化的手段，其具有可視化、一體化、參數化、仿真性、協調性、優化型、可出圖性、信息完備性等特點[1，2]。

通過在管廊項目中應用BIM技術，使得整個項目在設計、施工、運維過程中的各種溝通決策可以實現以可視化的方式進行。基于管廊的BIM模型，可以在PC或者移動設備上更直觀的展示綜合管廊內部的復雜節點，不同種類的管線排布和走向等問題。通過碰撞檢查核對不同專業間的設計碰撞情況，通過軟件生成的碰撞報告結果對設計進行調整，從而避免后期返工。在模型整合后，還可通過前期的碰撞檢查報告結合不同設備安裝、吊裝等內容，解決相關管線的三維布置問題。通過放置人物對象，對人物高度及活動屬性進行定義，以沉浸式漫游的方式模擬管廊施工和運營階段的工作場景，檢測管廊內部凈空是否滿足后期施工和運維階段的需求[3，4]。管廊模型圖1所示。

2 管廊BIM建模

目前常用的BIM建模軟件平臺有Autodesk， Bentley， Catia三家，而其中Autodesk的Revit使用最為廣泛。Revit軟件主要用于建筑類的項目，軟件包含建筑梁板柱的構件，而管廊與傳統地下管線的區別就是管廊屬于一種地下的隧道空間，其將電力、通訊、燃氣、供熱、給排水等各種專業的管線匯集到管廊中，并設有進風口、排風口、人員出入口、吊裝口、管線分支口等多功能節點。我們可以將管廊的底板和側板看做建筑的墻和樓板，基于Revit的構件組織架構來進行管廊模型設計。其中節點包含功能性設備、管線和人員通道等，且在大多數情況下功能相近的管廊節點模型是可以重復利用的，只需在前期對管廊節點進行參數化建模，將節點結構、設備、管線和支架進行布置，在后期模型整合時進行相應調整即可。管廊節點圖2所示。

管廊區間段有所不同，管廊區間段是隨著中線的平縱走向變化，且管線種類繁多，通過Revit軟件自帶的管線功能進行一次放置會花費很多時間和人力成本，而且通常市政項目的時間要求較為緊張，設計變更也較為頻繁，在一些企業初期進行BIM應用時本身就會花費比傳統設計更多的時間，最后很可能會導致整個項目的BIM應用工作無法持續下去。因此針對區間段的建模需要采用一種更為高效的程序化的設計手段，以此提高管廊的BIM設計效率。

3 區間段建模二次開發

如圖3所示，Revit軟件本身提供了一款供用戶基于程序算法自動生成模型的插件—Dynamo，通過可視化編程的方式在Dynamo界面中將不同的函數通過邏輯關系鏈接起來，根據函數與參數自動生成三維模型。

由于管廊區間段是隨著道路的中線在變化，在前期我們需要將管廊中線的平縱數據整理成Excel表格形式，同時根據管廊的不同艙室個數類型建立相應的Revit斷面模板族，在Dynamo中輸入管廊的中線數據，并根據管廊的樁號選擇對應的斷面模板，通過程序自動生成區間段的結構、支架、管線、照明設備等模型。管廊區間段圖4所示。

4 總結

本文就綜合管廊節點與區間段的建模方法進行了研究，總結了一套切實可行的管廊整體BIM建模方案，并成功在武漢江南中心綠道武九線綜合管廊項目、武漢長江新城諶家磯大道項目等多個BIM項目中進行了應用，結果表明，其可大大提升管廊的BIM設計效率，為BIM技術在綜合管廊項目中的全生命周期應用打下了堅定基礎。

參考文獻

[1] 謝非.建造信息化城市生命線：橫琴市政綜合管廊BIM技術應用[J].安裝，2015（11）：25-26+59.

[2] 張敏，宋曉剛，曹聰慧.BIM技術在裝配式建筑全生命周期管理中的應用探索[J].工程經濟，2020（1）：42-44.

[3] 翟亮.地下綜合管廊設計中BIM技術與有限元分析的聯合應用[J].管線工程，2018（3）：165-167.

[4] 王宏彥.武漢市市政綜合管理建設現狀與若干問題分析-光谷中心區市政綜合管廊[J].城市道橋與防洪，2015（11）：203-207.

收稿日期：2020-10-09

作者簡介：方曉亮（1985—），男，湖北咸寧人，碩士，高級工程師，研究方向：BIM設計與應用。