BIM技術在城市綜合管廊建設中的應用現狀

陳勇燕

(福建船政交通職業學院,福建 福州 350007)

1 城市綜合管廊概述

城市綜合管廊工程是指在城市道路下面建造一個市政共用隧道,將電力、通信、供水、燃氣等多種市政管線集中在一體,實行“統一規劃、統一建設、統一管理”,以做到地下空間的綜合利用和資源的共享,是現代化智慧城市建設的重要市政基礎設施[1]。近年來,我國正在大力推進地下綜合管廊的發展。傳統的城市管線大多直接埋于地下,各專業分開布置,自成系統,無法適應城市高密度化的發展趨勢。而綜合管廊的建設有利于市政管線的敷設、增容、維護和管理,能最大限度的避免城市道路由于敷設或維修各種管線而導致的重復開挖,延長管線的使用期限,同時將提高城市排水能力,杜絕城市內澇現象出現[2]。城市綜合管廊工程具有管線種類多、密度高、口部設計復雜等特點,傳統基于CAD的設計模式在設計過程中極易出現設計沖突,設計管理無序、施工圖出圖效率低等問題。而BIM技術在優化設計質量和效率方面相比傳統CAD模式有著無法比擬的優勢。

2 BIM的基本概念

建筑信息模型BIM是以三維數字技術為基礎,集成建筑工程項目全生命周期各種相關信息(包括所有幾何模型信息、功能要求和構件性能)的工程數據模型,實現了建筑項目各階段、各參與方、各專業之間的信息集成和信息共享,提高項目管理的效率。BIM技術通過三維數據模型展現各專業設計人員的設計意圖,比傳統的二維圖紙更加直觀,提高各專業間的信息傳遞效率。同時能通過BIM技術的模型漫游、碰撞檢測、模擬施工等方式提前發現設計沖突點并及時更改,提高設計效率。

斯坦福整合設備工程中心總結使用BIM技術的好處[3]：①圖紙設計的高準確率,減少由于設計變更所產生的資源損耗30%；②采用BIM技術的碰撞檢查分析解決沖突問題,減少項目造價10%；③提高施工效率,縮短工程工期。在發達國家,BIM技術已經被建筑行業廣泛應用于設計、施工和管理領域。在我國,住建部在2016年8月頒發了《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》,明確提出大力推進BIM、GIS等技術在綜合管廊建設中的應用,建立綜合管廊集成管理信息系統,逐步形成智能化城市綜合管廊運營服務能力[4]。可以說BIM技術與城市綜合管廊的建設已經密不可分。

3 BIM技術在城市綜合管廊建設中的應用分析

國外管廊建設的時間較早,喬治亞理工大學的Chuck Eastman教授在1975年提出BIM的概念,現已被廣泛運用。與國外發達國家相比,我國的BIM技術應用相對落后,我國城市綜合管廊的設計采用BIM技術的實際案例較少,可查閱的相關技術分析不多。具體的案例分析如表1所示。

表1 BIM在我國城市綜合管廊建設中的應用案例分析

從上述的案例分析可以看出,BIM技術在城市綜合管廊建設中的應用主要包括模型數據的構建、碰撞檢測、模擬施工、可視化運維管理等方面。從應用的情況看,主要體現在以下幾個方面：①協同設計,各專業設計工作可提前實現并行設計,模型數據中的構件信息有助于各專業的設計信息提前融合,避免后續的設計沖突,提高設計效率；②碰撞檢測,利用BIM技術可對各專業的模型進行碰撞檢查,從而迅速找出設計沖突點,避免反復的設計變更,節省人力、物力；③施工模擬,將BIM模型與時間進度進行掛接,實現4D施工進度模擬,同時對施工工藝的模擬,可以避免施工過程中產生安全隱患,及時糾偏,保證施工進度按時完成；④運行維護,基于BIM技術建立的數據模型涵蓋了綜合管廊主體和附屬設施的所有信息數據,可將數據與物聯網技術相結合,建立統一的綜合管廊運營維護管理平臺進行實時監控,節約運維成本,提高維護效率。

4 結語

BIM技術應用是繼CAD技術之后的一次從二維圖形到三維數據模型轉變的建筑業技術革命。采用BIM技術能實現城市綜合管廊的全數據信息表達,可應用于管廊的全生命周期的各個階段,包括規劃、設計、施工和運營。隨著技術的發展,BIM技術已越來越多的應用在建設工程項目中,綜合管廊作為我國正大面積推廣的項目,將BIM技術應用于城市綜合管廊的智能化建設、運營和管理是發展的必然趨勢。

[1]朱記偉,鄭思龍,劉建林,等.基于BIM技術的城市綜合管廊工程協同設計應用[J].給水排水,2016,52(11):131-135．

[2]張鍇生.小窯灣國際商務區綜合管廊工程設計分析[D].大連：大連理工大學,2014．

[3]牛博生.BIM技術在工程項目進度管理中的應用研究[D].重慶：重慶大學,2012．

[4]王軍,潘梁,陳光,等.城市地下綜合管廊建設的困境與對策分析[J].建筑經濟,2016,37(07)：15-18．