BIM技術(shù)在市政道路給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

徐曉 胡云峰 紀(jì)笑

膠州市市政工程處 山東膠州 266300

1 BIM技術(shù)概況

BIM（BuildingInformationMolding）是以三維數(shù)字手段為基礎(chǔ)的建筑信息模型，用以表達(dá)詳盡的工程相關(guān)信息，目前國內(nèi)建筑領(lǐng)域主要使用的BIM軟件有Ar-chiCAD，Revit等。BIM技術(shù)可用于市政道路給排水設(shè)計(jì)領(lǐng)域，但在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了各種困難。BIM技術(shù)應(yīng)用要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，錄入項(xiàng)目相關(guān)信息，對工程進(jìn)行三維建模，模擬施工動畫，以供市政道路技術(shù)人員及施工人員參考[1]。BIM技術(shù)可結(jié)合參數(shù)變化，預(yù)測施工風(fēng)險(xiǎn)并提出預(yù)防及解決的措施，其在市政道路給排水工程方面的應(yīng)用，規(guī)范了施工質(zhì)量及施工流程，能為完善市政給排水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)及施工提供有效的參考依據(jù)。

2 BIM技術(shù)在市政道路給排水設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

2.1 仿真設(shè)計(jì)，提高分析模擬能力

在市政道路給排水工程設(shè)計(jì)中，仿真設(shè)計(jì)能為后期的施工運(yùn)行提供良好的指導(dǎo)，可以幫助設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段就能直觀地感受到工程的實(shí)際效果，方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行方案論證和調(diào)整，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，預(yù)防及消除工程隱患。BIM信息模型包含了豐富的信息，可為分析模擬提供數(shù)據(jù)支撐，以得出準(zhǔn)確的模型信息，提高設(shè)計(jì)、施工的工作效率及工程質(zhì)量[2]。在市政道路給排水工程施工時(shí)，管道錯綜復(fù)雜，施工難度大、周期長，安裝時(shí)的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性難度大，而BIM技術(shù)的仿真設(shè)計(jì)提高了分析模擬的能力，為施工提供了直觀準(zhǔn)確的支撐，提高了設(shè)計(jì)和施工效率。

2.2 可視化設(shè)計(jì)，明確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)只能反映二維空間要素，修改其中部分圖件后需一一修改其他相關(guān)圖紙。應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，只需在系統(tǒng)整體布局中修改就能有效完成所有修改工作，不僅減少了設(shè)計(jì)工作量，保證了信息的準(zhǔn)確性，還能準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)的意圖，建立完整可視化的三維數(shù)字模型，直觀地反映工程完工的效果。隨著市政道路工程的發(fā)展，城市復(fù)雜市政工程增多，差異性工程增加，導(dǎo)致給排水工程也出現(xiàn)越來越多的奇異構(gòu)筑物，此時(shí)BIM信息模型的可視化功能可以非常直觀地反映設(shè)計(jì)人員的意圖，幫助施工人員了解設(shè)計(jì)情況，提高施工效率和工程質(zhì)量[3]。

2.3 協(xié)同設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率

隨著城市建設(shè)發(fā)展，市政道路給排水工程規(guī)模越來越大、設(shè)計(jì)難度越來越高、設(shè)計(jì)內(nèi)容越來越細(xì)、涉及專業(yè)越來越廣，僅靠個(gè)人、個(gè)別部門已無法及時(shí)、高效地完成給排水工程的設(shè)計(jì)工作。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同人員、不同專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)計(jì)人員對其中的部分內(nèi)容做了修改后，其余設(shè)計(jì)人員能及時(shí)地看到修改內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)信息模型的實(shí)時(shí)更新；同時(shí)，BIM技術(shù)還可以設(shè)置協(xié)同權(quán)限，避免不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員對其他專業(yè)的失誤操作，當(dāng)要修改其他專業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)時(shí)，需要本專業(yè)技術(shù)人員的確定才可修改，從而實(shí)現(xiàn)多人、多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。

3 BIM技術(shù)在市政道路給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 在管線綜合優(yōu)化中的應(yīng)用

市政道路給排水工程設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，大多屬于地下隱蔽工程，涉及了電力、天然氣、管道等多個(gè)系統(tǒng)，與給排水系統(tǒng)縱橫交錯，因此在設(shè)計(jì)中要綜合考慮各方面的因素，保證給排水系統(tǒng)管線的布設(shè)與其他系統(tǒng)互不影響，方便后期維護(hù)和施工。利用BIM技術(shù)可以直觀地顯示地下管線的三維位置及布設(shè)情況，幫助設(shè)計(jì)人員了解地下各管線之間的交叉情況、距離遠(yuǎn)近等，避免了對其他系統(tǒng)的影響，同時(shí)也方便設(shè)計(jì)人員對管線設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

3.2 在參數(shù)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

BIM技術(shù)建模是建立在大量的數(shù)據(jù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用BIM技術(shù)可以構(gòu)建擬建工程的三維模型，進(jìn)行工程量明細(xì)、水力計(jì)算等；當(dāng)設(shè)計(jì)人員調(diào)整部分參數(shù)時(shí)，軟件可以自動調(diào)整其他相關(guān)參數(shù)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足。例如在市政道路給排水設(shè)計(jì)中，平面位置參數(shù)的調(diào)整會影響空間數(shù)量參數(shù)的變化，利用BIM技術(shù)對工程量明細(xì)表進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，極大地節(jié)省了統(tǒng)計(jì)時(shí)間，提高了準(zhǔn)確性和工作效率，也提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，有利于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

3.3 在數(shù)字建模方面的應(yīng)用

在給排水工程BIM建模過程中，首先區(qū)分出管道類型，收集已有管線資料，了解其基本信息；然后構(gòu)建三維數(shù)字模型，對模型進(jìn)行可視化及碰撞檢測工作，對涉及交叉問題的管線進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；最后利用BIM技術(shù)統(tǒng)計(jì)各工程量及所需材料、施工機(jī)械配置等，對不同屬性的材料進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，提高了給排水設(shè)計(jì)的工作效率和準(zhǔn)確率，能預(yù)防和消除安全隱患，為施工提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

3.4 在施工模擬方面的應(yīng)用

給排水工程不同于普通的建筑工程，屬于地下隱蔽工程，施工環(huán)境比較惡劣，不確定因素較多。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，給原本不確定因素較多的管道施工提供了可視化模擬，同時(shí)可以引入時(shí)間維度，能幫助工作人員合理地安排工程進(jìn)度，有效地規(guī)劃施工和安裝進(jìn)度；對各種不確定因素進(jìn)行模擬，還能減少施工中的設(shè)計(jì)變更問題，增加各分包工程的協(xié)同作業(yè)，提高施工效率。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在市政道路給排水工程中的規(guī)模化應(yīng)用是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著當(dāng)下城市建設(shè)的快速發(fā)展，市政道路給排水設(shè)計(jì)的地位愈發(fā)重要，BIM三維數(shù)字建模技術(shù)在給排水工程設(shè)計(jì)中優(yōu)點(diǎn)明顯，不但能提升設(shè)計(jì)人員的工作效率，還能降低設(shè)計(jì)人員的勞動強(qiáng)度、節(jié)省工作時(shí)間。