BIM技術(shù)對(duì)市政綜合管廊建設(shè)的作用

李洪亮 韓正威 代成利

（中建七局第四建筑有限公司 陜西西安 710000）

前言

綜合管廊是地下城管道的綜合走廊，就是城市地下隧道空間，集電力，通訊，燃?xì)猓幔o排水等各種工程管道于一體，并提供特殊檢查口和吊裝口以及監(jiān)控系統(tǒng)，綜合管廊通常都會(huì)實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計(jì)以及建設(shè)和管理，綜合管廊是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是確保一個(gè)城市運(yùn)營(yíng)的“生命線”。

1 BIM的概念及特點(diǎn)

BIM的全稱是建筑信息模型，由Autodesk在2002年提出，用于表示三維圖形、面向?qū)ο笈c體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。由于對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的高要求，它直到最近才被廣泛使用.BIM技術(shù)不僅指單一軟件，而且將工程項(xiàng)目中的各種信息集成到多維中。BIM模型本身是一種基于各種信息技術(shù)的載體，所以構(gòu)建的主要方可以隨時(shí)共享資源，并可以在不同階段插入，提取，更新和修改BIM信息。根據(jù)需要進(jìn)行項(xiàng)目。準(zhǔn)確反映項(xiàng)目的內(nèi)容。與傳統(tǒng)的CAD相比，BIM技術(shù)是一項(xiàng)重大革命，有著其他方法所不能相比的優(yōu)點(diǎn)。

1.1 全生命周期

基于相同的BIM建模標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段開始到建設(shè)階段到運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段，共享相同的模型，并根據(jù)初始模型的實(shí)際情況進(jìn)行修改，以實(shí)現(xiàn)全面的全流程設(shè)計(jì)以及模擬。

1.2 可視化

BIM可以構(gòu)建建筑物的三維模型，并實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件的可視化。無論是否專業(yè)，您都可以在共享的同一平臺(tái)上非常直觀地看到組件的形狀，從而提高溝通效率。

1.3 協(xié)調(diào)性更好

每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要多方合作。有的時(shí)候哦，參與設(shè)計(jì)的單位也有可能不是同一個(gè)企業(yè)。每個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)起點(diǎn)往往不同。在設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)造成沒有必要的返工。使用BIM技術(shù)，就可以可以方便快捷的生成各方的設(shè)計(jì)的圖紙，以同步各方的設(shè)計(jì)和圖紙。

1.4 模擬與優(yōu)化

BIM技術(shù)可用于以多方面的方式模擬施工過程，包括施工樓層模擬、施工模擬以及建筑施工后的相關(guān)模擬等。基于更多項(xiàng)目信息，可以更準(zhǔn)確地執(zhí)行模擬，一般用于用于項(xiàng)目管理，特殊設(shè)計(jì)優(yōu)化，成本和進(jìn)度控制等。

BIM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)基于同一標(biāo)準(zhǔn)下不同軟件的配合，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、施工，管理和維護(hù)等多種信息傳遞和共享。更成熟的BIM軟件系列有：REVIT系列，Bentley Systems系列，ArchiCAD系列，Digital Project系列，Vectorworks系列，Tekla Structures系列，Dprofiler系列，基于AutoCAD的應(yīng)用系列。應(yīng)用相關(guān)軟件，項(xiàng)目建模，生成圖紙，執(zhí)行成本會(huì)計(jì)，能源分析，設(shè)計(jì)和集成具有不同信息的管理系統(tǒng)。

2 市政施工特點(diǎn)

市政工程主要是指城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的建設(shè)。這是城市發(fā)展的關(guān)鍵。它通常是由政府投資的城市支持的基金會(huì)公益項(xiàng)目。最重要的組成部分就是市政道橋了。由于城市地區(qū)一般市政建設(shè)的目標(biāo)，所以市政工程就會(huì)有不同于其他工程的地方。

2.1 施工工期緊

市政工程在施工過程中一定的程度上會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成不良的影響。根據(jù)政府目標(biāo)，交通限制和公眾的便利這些要求，建設(shè)期將盡可能短。所以，建筑公司的搶施工期的情況很常見，這很容易造成施工期過短。減少對(duì)質(zhì)量的控制。

2.2 施工周邊環(huán)境復(fù)雜

在城市建設(shè)中，建筑范圍內(nèi)往往存在各種結(jié)構(gòu)，包括房屋，管道，現(xiàn)有道路等，在施工過程中也會(huì)對(duì)其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定不良影響，周邊環(huán)境也有很大干擾性，施工進(jìn)度將會(huì)因此受到阻礙。

2.3 協(xié)調(diào)單位眾多

市政道路和橋梁的建設(shè)經(jīng)常面臨處理高空鋪設(shè)并鋪設(shè)在地下的管道。由于涉及大量管道，協(xié)調(diào)和解決很困難。

2.4 配套單位眾多

在一般的市政建設(shè)中，包括各種管道的建設(shè)，智能交通的建設(shè)，道路和橋梁的建設(shè)，照明的建設(shè)等，有很多單位參與建設(shè)，而且往往有很多單位進(jìn)入建設(shè)是在不同的時(shí)間。相互協(xié)調(diào)不容易做到。

3 基于BIM技術(shù)在市政施工中的的應(yīng)用

與建筑業(yè)相比，BIM技術(shù)在市政工業(yè)中的應(yīng)用起步較晚，有許多相關(guān)專業(yè)，范圍廣泛，難度大。近年來，通過相關(guān)部門的推廣，BIM技術(shù)已初步建立在多個(gè)市政道路和橋梁上。應(yīng)用上取得了一定的成果。根據(jù)相關(guān)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于市政道路和橋梁的施工，BIM技術(shù)在整個(gè)施工階段的應(yīng)用可以保證施工的進(jìn)度，成本和質(zhì)量，影響非常的大。

3.1 進(jìn)度保證

BIM技術(shù)用于建立三維模型，并結(jié)合施工進(jìn)度建立基于時(shí)間維度的四維模型，可進(jìn)行項(xiàng)目施工模擬，直觀顯示項(xiàng)目在不同時(shí)段的施工。在此基礎(chǔ)上，可以確定項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目和最優(yōu)施工計(jì)劃。對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)項(xiàng)目，BIM技術(shù)用于可視化施工，合理規(guī)劃施工布局，施工機(jī)械使用和材料運(yùn)輸，以達(dá)到優(yōu)化時(shí)間和資源分配的目的。

3.2 施工工序優(yōu)化

施工前，通過建模，根據(jù)施工方案，圖像可以非常直觀的顯示現(xiàn)場(chǎng)施工情況。對(duì)于復(fù)雜的施工場(chǎng)景，可以進(jìn)行施工模擬，進(jìn)行過后就可以確定最佳工藝。對(duì)于鋼箱梁和工廠預(yù)制的其他部件，可以使用碰撞檢測(cè)，為的是減少返工的情況的發(fā)生。

3.3 施工管理優(yōu)化

在建筑行業(yè)，施工管理往往是粗魯?shù)模瑳]有長(zhǎng)遠(yuǎn)的去考慮，甚至可以說是混亂的。通過對(duì)施工方案的模擬，可以預(yù)先找到并解決施工過程中可能出現(xiàn)的問題，可以大大減少施工問題的發(fā)生，簡(jiǎn)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)。另外，對(duì)于復(fù)雜的施工方案，3D模型在技術(shù)演示和指導(dǎo)建設(shè)中的應(yīng)用使工人更容易理解和溝通更方便。

3.4 施工協(xié)調(diào)

市政道路和橋梁的建設(shè)不僅與業(yè)主，設(shè)計(jì)和監(jiān)督協(xié)調(diào)，而且與各管道單位，運(yùn)輸部門和配套施工單位協(xié)調(diào)。對(duì)于那些不從事土木工程行業(yè)的人來說很難根據(jù)附圖說明，想象三維形狀，基于BIM技術(shù)的三維模型可以顯著提高溝通。

4 BIM技術(shù)在市政工程應(yīng)用遇到的問題

現(xiàn)在，雖然在市政施工中，BIM技術(shù)已經(jīng)有了相當(dāng)多的應(yīng)用，但依舊存在一下問題。

4.1 應(yīng)用不夠深入

建筑企業(yè)BIM最常見的方法就是拿著設(shè)計(jì)院的CAD圖紙并使用該軟件再次構(gòu)建模型。許多BIM項(xiàng)目只是表面工程。建立了模型并渲染了幾張圖像。對(duì)外就宣傳使用BIM技術(shù)。它并沒有真正利用BIM的長(zhǎng)處。

4.2 軟件不成熟

市政道路和橋梁的建設(shè)涉及很多事情，環(huán)境相對(duì)來講會(huì)比較的復(fù)雜。BIM的吸引力高于建筑物，但應(yīng)用BIM的效果并不理想，主要是因?yàn)闆]有好的市政BIM軟件。而且，在軟件中，成本計(jì)算模塊在構(gòu)造中非常重要，先進(jìn)的計(jì)算效率不高，不能用于商業(yè)計(jì)算。最后，市政工業(yè)中建設(shè)領(lǐng)域的BIM軟件之間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或接口，不利于促進(jìn)互通。

4.3 BIM人才的不足

BIM人才使用相關(guān)的軟件建模，除此之外，更重要的是，這些人才可以與BIM的概念結(jié)合實(shí)際構(gòu)建。在建筑企業(yè)中，擁有相應(yīng)信息質(zhì)量和施工專業(yè)知識(shí)的人較少，但如果想要要充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，工作量將會(huì)非常大，需要的人越多，現(xiàn)有的人才就越難。每個(gè)項(xiàng)目的需求很難滿足。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，中國(guó)綜合管廊整體建設(shè)仍處于施工和建設(shè)的初期階段，以政府試點(diǎn)項(xiàng)目為主。從未來的發(fā)展來看，綜合管廊正在發(fā)展，將在勘察設(shè)計(jì)，建設(shè)，運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，信息線監(jiān)測(cè)四大行業(yè)形成一個(gè)特別巨大的市場(chǎng).BIM技術(shù)的應(yīng)用是CAD應(yīng)用程序?qū)е鹿こ處煼艞夒娐钒搴蟮挠忠桓锩墙ㄖ袠I(yè)的技術(shù)革命。它將有助于建筑業(yè)的現(xiàn)代化，支持城市地下一體化管廊的建設(shè)。作為繼CAD之后的一次革命，BIM技術(shù)無疑將改變整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展。目前，市政工業(yè)中BIM仍處于探索階段，但隨著相關(guān)國(guó)家政策的引入和相關(guān)部門的指導(dǎo)和支持，BIM技術(shù)在市政工業(yè)中的發(fā)展得到了極大的推動(dòng)。在市政建設(shè)行業(yè)，BIM可以有效提高工作效率，同時(shí)提供更多精確細(xì)致的控制。對(duì)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)有一個(gè)極大的沖擊，可以有效的推動(dòng)技術(shù)方面的發(fā)展。