BIM技術在城市地下管線設計與管道中的應用研究

趙濱宇 楊東霖 李喬 鄭晨暉 白鶴

大連海洋大學應用技術學院 遼寧 大連 116300

前言

在當前我國建筑行業發展中，BIM 技術作為較強代表性的先進技術手段在建筑全生命周期中得到了廣泛的應用，并且BIM 技術的應用使整個工程項目得到了更好提升。同時，Bim技術較之傳統的技術更先進，它將平面圖變為立體效果圖，可以使項目的信息更直觀地展現在需求方面前，對于后期的施工、運營提供幫助。

1 Bim技術的概述

1.1 Bim技術的定義

Bim是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息[1]。

1.2 Bim技術擁有八大優點

（1）可視化：整個工程項目通過可視化的呈現，減少設計者和需求者想象的落差、縮短雙方溝通的時間，簡化和加速溝通的過程，以達到參與者對項目的各領域的共識。

（2）協調性：Bim的協調性可以對建筑物在建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，并提供出協調數據，便于及時修正處理。

（3）模擬性：通過對3D畫面、建筑性能、施工進度、成本、現場布置與安全的模擬，及時發現每個階段存在的問題，從而提高工作的效率。

（4）優化性：做到綜合管線初步定位及各專業之間無明顯不合理的交叉，綜合管線整體布局的協調合理，保證合理的操作與檢修空間。

（5）可出圖性：經過碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤以后，可以出圖紙。

（6）信息完備性：可進行管線綜合調整，解決各個專業間的各類碰撞類型。

（7）信息關聯性：強大的族庫信息共享始終堅持標準化與多樣化相結合，從而滿足多樣化的需求。

（8）信息一致性：導入信息，建立管理運維平臺。

2 項目中對城市地下管線的研究方向

2.1 對歷經改造的傳統的地下管網進行設計優化

傳統地下管網存在規劃控制落后、原有的設計缺乏長遠性、管材的老舊化、操作的不當等原因，出現反復修補改造等現象。運用Bim技術能對地下管網的所有交叉節點進行全局性的分析，避免因調整局部管線交叉綜合時引起不必要的連鎖反應，歸并各種碰撞引起的問題，從而解決了傳統圖紙標注精確化程度不髙和施工的過程中很難保證施工的精準定位等各種問題的發生。進行優化后的地下管網在發生緊急事故時，管線中的壓力監測點對發出參數的變化進行報警，方便了工作人員及時、有效的準確鎖定發生事故的管段，快速地進行處理。

2.2 建立三維立體管網優化圖，充分發揮優勢，為今后各部門的工作提供維護新資料

開發建立城市地下管網信息系統，不僅是為了更好的實現Bim在地下管線設計與管理中的優勢目標。重要的是通過對各方面信息進行分析處理后，智能化的管理和保障地下管網的正常運作，減少不必要的耗工投資和浪費[2]。這也需要大力地提倡和推廣，具體的應用方法應做到以下幾個方面：

（1）設計者要有清晰的設計依據。為了能達到對各種管線的設計和建設要求，設計者應該和各管線建設單位保持緊密的聯系，及時收集相關的規劃資料，在此基礎上，運用BIM技術對城市地下管線的規劃進行3d設計。

（2）準確掌握現狀資料，便于后期管理。對已有管線的空間位置和相關的屬性信息，進行信息化處理，可直接導入信息。對沒有BIM模型的，需重新建立，并將已有的初始信息進行可視化顯示，便于后期分析管理。

（3）城市地下管線的綜合性設計。城市地下管線的高密度增長使得傳統的管線布置無法滿足城市化建設的發展，加上地鐵、地下走道等地下空間的不斷開發，迫使我們不得不考慮城市地下綜合管線的布置和使用。城市地下管線的工程建設需要大量的前期規劃，以保證達到安全的使用性和經濟的合理性。它也需要完整的綜合管線數據，以保證后期各專業管線的高效運維和管理。因此，建立BIM技術在綜合城市地下管線中的實施體系，能夠為綜合城市地下管線建設和管理提供支撐，為鋪設城市綜合管網提供更精準的參考。

（4）城市地下管線的碰撞分析。城市地下綜合管線設計完成后，將BIM模型導入相應的碰撞軟件進行檢測，進而得出報告，對地下管線檢測存在的標高、位置和尺寸錯誤、錯漏項等，及時做出優化調整，形成最終的設計方案，從而避免了因施工出現判斷失誤而產生各種碰撞問題，提高生產效率和質量。

2.3 以實訓項目為對象創新新教學模式

BIM技術具有兩大特點：一是實踐性強，需要熟練掌握相關的軟件；二是綜合性強，需要理論與實踐相結合，才能更好地掌握技能。這需要具有高尖端、高水準的人才來完成，而高校的主要任務是匯集高水平專家教授來培育人才，其培育方法采用教學和科研，只有在實際的項目中摸爬滾打過，才能不斷地總結出實訓經驗，才能為日后的教學模式帶來新的突破[3]。

3 結束語

BIM不僅僅只是強大的設計平臺，更重要的是BIM技術的創新應用，將對傳統設計管理流程和技術人員的結構產生非同小可的影響。而BIM技術終將會給城市地下管線項目的精準化管理帶來強大的數據和技術支撐。它不僅能夠為城市地下管線的設計規劃選取最優的線路、協同綜合設計等提供綜合的智能化管理，還能夠快速有效的解決城市綜合地下管線體系中的事故頻發問題。隨著城市地下管線的加速建設，對保障城市的安全、改善城市新面貌、促進社會經濟的發展具有重要的意義。