基于BIM技術在城市綜合管廊綠色施工中的應用研究

蔡歷穎 鐘成帥 易璐瑤 宿 杰 李 龍

(中建海峽建設發展有限公司，福建 福州 350000)

在進行城市綜合管廊施工的時候，往往會出現很多的臨時性管線， 這就使得施工的難度加大，同時還會造成一些不必要的資源浪費。為了解決上述的難題， 將BIM技術應用于綜合管廊的綠色施工管理中，通過三維可視化的模型來模擬實際的工程情況，從而實現對整個大跨度的大范圍的綜合管廊的綠色化控制。

1 城市綜合管廊綠色施工理論基礎

1.1 城市綜合管廊概述

城市綜合管廊是指以城市地下空間為支撐，通過對管線的合理布置，實現對城市的有效管理并在一定程度上解決交通問題，還可以滿足居民的日常出行需求。隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口的迅速增加，市政工程建設的規模也在逐漸擴大，因此對城市綜合管廊的要求也越來越高，而綠色施工的理念正是基于此。綠色施工是指在保護環境的前提下，采取科學的手段和方法，最大限度地節約資源，減少污染，提高效益，使人們的生活質量得到保證的一種施工方式。綠色施工的主要目的在于降低能源消耗，改善生態環境，從而達到節能減排的目標和社會經濟的可持續發展。本文以BIM技術為基礎，將其應用于城市內部綜合管廊的綠色施工，并結合實際情況，分析了BIM技術的應用優勢，以期能夠更好的指導城市內部的綜合治理工作。

1.2 城市綜合管廊綠色施工發展

在城市發展過程中，往往會出現很多的問題和矛盾，比如，管線鋪設的不均勻，或者管線的埋深不夠，這些都會影響到后續的維修與維護。因此在進行施工的時候，需要對其進行合理的規劃與設計，以保證后期的使用效果。城市的綜合管廊建設主要包括以下幾個方面。

(1)地下通道的敷設 通過對管道的敷設，可以使整個區域的空間得到充分的利用。

(2)高架的布置方式 通常情況下，都是采用“雙排”的形式來完成，這樣就能夠有效避免以往的交叉路口擁堵現象，從而提高運輸效率。

(3)垂直的排列方式 將豎直的排架設置在地上，不僅能減少豎向的碰撞次數，而且還能使地面的污染程度降低。此外還可將一些垃圾填埋的位置設立在綠化帶的上方或下方，這也是一種環保的做法。

另外還有水平的擺放方法，也是綜合管廊設置的一種常見方式。

1.3 綠色施工的相關理論依據

綠色施工是在建筑的整個生命周期中，對環境進行有效的保護和改善，使其能夠在最大限度上減少對人類和社會的危害與影響，從而為達到節能減排的目的而實施的一系列管理活動。綠色施工的主要內容包括以下幾個方面。

(1)施工過程中的環保措施 通過采取先進的技術手段，提高能源利用率，降低生產成本。

(2)材料的使用方面 采用合理的施工方案，選擇合適的原材料、設備，避免浪費，節約資源。

(3)人員的選用 根據工程的具體情況，選取最適合的施工人員，使其發揮出應有的作用。

(4)機械的選型與安裝 對于大型項目要配備專業的機器設施，保證施工作業的順利開展。同時還要注意對周圍自然環境做到充分考慮后再做相關的防護設計，防止人為破壞。此外還需要做好防塵、防潮等安全相關措施，以保障人們的生命財產不受到威脅。

1.4 城市綜合管廊綠色建設理念

“綠色施工”是指通過對地下空間的有效利用，實現對城市的可持續發展。在進行城市綜合管廊的綠色建設過程中，需要遵循以下原則。第一，以人為本，在設計階段，要充分考慮到管線的布設和維修問題。第二，科學規劃，根據城市的總體布局，合理確定管廊的數量和類型。第三，保護優先，在制定綠色建筑的具體方案時，要將各個方面的因素都納入其中，保證每個環節的順利開展。第四，實施與維護，確保其安全運行，避免出現因施工質量不合格而導致的事故。第五，協調配合，做好各部門之間的溝通工作，使其能夠共同為城市規劃的目標而努力。城市綜合管廊的綠色建設理念主要體現在兩個層面，一是以“綠”為主，綠化為輔，創造一個舒適的環境氛圍，促進居民生活的健康、有序，提高人們的幸福感；二是以人的角度出發，堅持人與自然和諧相處，使之成為相互依存的整體生態體系。

2 城市綜合管廊綠色施工的必要性

由于城市的發展與交通的關系越來越緊密，城市建設和地下空間的開發利用也變得日益頻繁，而城市綜合管廊的出現是解決這一問題的有效途徑。在我國，城市化進程中的各種基礎設施的修建和運營都離不開市政的支持與幫助，而在這些設施的建造過程中，往往會對周邊的環境造成一定程度的破壞影響，甚至會對人們的生活產生嚴重的負面影響；此外，隨著城市的不斷擴大，人口數量的增加以及人口密度的增大等，大量人流、物流的流通也將受到極大的阻礙和干擾，這就要求我們必須要采取相應的措施來減少這種現象的發生頻率。為了能夠更好的保證居民的生命財產安全，需要進行綠色施工，這就意味著要對施工現場的各項資源配置情況、環保節能狀況等作出科學合理的規劃設計。因此在綠色施工的過程中，不僅要考慮到工程的進度、質量，還要充分發揮出BIM的作用來實現管理的高效化。

3 城市綜合管廊綠色施工可行性分析

目前，我國城市綜合管廊的建設還處于起步階段，在施工過程中，存在著許多問題，比如管線鋪設的重復和交叉，以及管道埋深的不合理等，這些都會造成大量的資源浪費，同時也增加了工程的造價成本。因此在綠色施工中，應該將綠色理念融入到綜合管廊的施工當中去，這樣不僅能夠提高工作效率，而且還能降低能源的消耗和材料的損耗量，從而實現對城市的可持續發展。通過BIM技術的應用可以有效解決當前的一些難題，例如，由于地下空間的限制而導致的地面下沉，還有因土層的原因而引起的地面塌陷等。利用BIM技術的建模方式，結合三維可視化模擬，對整個施工的全生命周期進行合理的規劃與管理，并將其運用到實際的項目中，為以后的施工提供參考。

3.1 綠色施工方案

BIM技術在城市綜合管廊綠色施工中的應用，主要是通過對管線進行三維建模，將其作為施工過程的模擬模型，然后根據實際情況對其進行調整，從而達到節能減排的目的；同時，利用BIM技術可以有效實現管道的動態化管理，使整個工程的設計、施工和維護的周期大大縮短，提高了效率。在具體的實施階段，首先需要將各個工序的信息數據傳送到現場，并建立相應的二維圖紙，并按照相關規范要求，對各專業的構件圖紙和材料清單等內容詳細說明，保證所有細節都能準確的反映出來，這樣就能夠及時發現問題，并且采取措施解決問題，從而避免浪費資源。其次是要做好前期的準備工作，包括場地的平整度，以及各種設備的安裝等。最后是要加強后期的檢查驗收，如果出現了質量不合格的現象就要立即停止作業，直到返工為止。

3.2 綠色施工方式的選擇

施工階段是工程項目中的關鍵環節，也是最容易受到外界干擾的一個過程，因此在進行施工時，必須要對其有充分的了解和掌握。在施工之前，首先，要對周邊環境做全面的調查和分析，并根據當地的氣候特點， 制定相應的措施來控制成本的投入；其次，要結合實際情況選擇適合的施工技術，比如采用先進的節能、 節材、環保材料；再次，在設計圖紙的時候， 需要考慮到綠色理念，減少資源的浪費；最后，在確定了具體的施工方案之后，還應該將其與以往的設計方案相結合，從而實現綠色的建設目標。目前，我國城市綜合管廊的綠色化改造，主要包括以下幾個方面。

(1)以保護生態環境為主，以人為本，實施可持續發展的循環經濟。

(2)加強對周圍的環境保護工作，提高人們的生活質量。例如，合理的規劃地下管線，避免二次搬運，防止水土流失。同時還要做好綠化的防護等。

(3)完善基礎設施，為居民提供更好的服務體驗。

4 基于BIM技術在城市綜合管廊綠色施工中的應用策略

4.1 BIM技術的建立

由于BIM技術的應用是基于計算機基礎上的模擬軟件， 所以在施工過程中，需要對施工現場進行全方位的分析和管理，通過對數據的整合和計算，可以得到工程的進度、質量等信息，為下一步工作提供依據。

在實際施工中，管理人員會根據不同情況采取相應的措施來控制施工的時間、數量，并及時反饋給設計人員，以便于能夠更好的完成工期的目標任務。在建筑的綠色建設中，BIM技術的運用也是十分重要的一個環節，其主要作用就是將各個專業的管線圖紙與相關的設備模型都一一建立，然后利用三維建模的方法來實現各專業的協同作業，最終形成統一的整體結構。而對于高層項目來說，其主要目的也是為了提高建筑物的抗震能力，減少因為地震災害帶來的損失；同時，還能為業主的安全問題提供保障；最后，還能避免一些不必要的返工，降低成本。總而言之，BIM技術的應用是非常有必要的一項活動。

4.2 BIM技術在城市綜合管廊綠色施工中的運行

施工階段的主要任務是進行施工現場的模擬和檢查，通過對施工過程中的各種數據信息的分析和處理，為后期的工程質量提供依據。在整個項目生命周期內，所有參與人員都要對項目的各個環節認真負責，這樣才能保證項目的順利實施。

在這個過程中，BIM技術可以幫助管理人員快速了解到施工的進度、材料的使用以及設備的維護情況，從而做出最合理的方案。同時還能有效避免資源的浪費和盲目采購的問題出現。由于我國城市化建設的不斷加快，城市面積的擴大使得城市的交通量也隨之增加，而道路的修建又會給城市的發展帶來巨大的壓力與挑戰。而BIM技術的應用就能夠很好的解決這一難題，利用BIM技術的仿真功能，將各方面的參數輸入到模型中，然后根據實際的需求來調整設計方案，使之更加符合當前的城市規劃要求。此外還能提高施工人員的工作效率，減少人力物力的消耗等。

4.3 BIM技術環境建設

建筑施工過程中，在施工現場的各個環節都會產生大量的能源和資源，而這些能源也是不可再生的；同時，隨著工程的進行會造成很多的廢棄物，而其中的一些污染物也是對人類和環境造成危害的原因之一。在施工時，需要對其加以回收利用，將其變為財富。BIM技術的應用可以有效解決這一問題，通過三維模型的模擬與碰撞，將整個項目建設的全生命周期的全部信息都體現出來，并為后期維護提供便利。

第一，施工現場的環境質量管理是整個工程項目中最重要的部分之一，也是對施工進度的控制和保證。在進行施工之前，要對周圍的環境情況有一個詳細的了解和分析，并制定相應的計劃方案，以確保其符合環保要求；第二，在施工過程中，要嚴格按照國家相關標準，以達到綠色建筑的目標為最終目的，并根據實際的需要來確定是否繼續執行；第三，在施工的時候還要注意環境保護，因為如果不將其作為重點考慮對象，將會導致大量的資源浪費，甚至會造成生態環境的污染和破壞等問題；第四，在設計階段，就要將BIM技術運用到土建的建設當中，通過三維空間模型的建立可以有效提高土建的強度、降低材料的損耗以及提升土建工程的使用壽命；第五，施工人員的安全意識也非常的關鍵，施工人員的人身財產安全一定不能受到威脅，所以說，施工人員的生命安全直接關系著建筑工程的順利運行；第六，由于BIM技術的應用范圍比較廣泛，因此它的安全性也就更加高了。對于施工準備，在項目開始前，對現場的情況做一個全面的了解和調查，并根據實地的勘察報告，確定圍護墻的位置、寬度、高度等，并將圍護墻的平面布置圖發給相關施工人員，由施工地的管理人員統一負責圖紙的繪制工作。同時還要派專門的技術人員到設計院進場地考察，咨詢設計院的意見及建議，最后完成場地的平整和高程的測量等。對于圍護墻的布設及標高的控制，在施工過程中，要嚴格按照國家有關規范標準來執行，并且要做好記錄。首先是要確保圍護墻上的標識牌完好無缺，然后是檢查各部位的軸線是否正確，以及各個部分的尺寸與水平線的關系；另外，還要注意各樓層的出入口與出口的距離；此外，還需考慮可能發生的一些意外狀況，比如管道滲漏、車輛轉彎、人員受傷等。

5 結 語

在城市的綜合管廊建設中，通過BIM技術的應用可以將其與傳統的施工工藝相結合，實現高效的施工管理，同時還能夠提高施工效率，降低工程的成本投入。本文主要探討的是在城市綜合管廊的綠色施工中，運用BIM技術的應用進行具體分析研究，希望能為今后的發展提供一定的參考價值。