淺析城市綜合管廊信息建模技術(shù)對市政工程課堂教學(xué)的影響

周密

摘 要：當(dāng)前在市政工程的建設(shè)當(dāng)中，都會使用到信息建模技術(shù)，本文首先對信息建模技術(shù)進(jìn)行介紹，然后介紹了當(dāng)前在市政規(guī)劃中，普遍使用的綜合管廊技術(shù)，并以綜合管廊進(jìn)行信息建模，來探討在市政工程課堂教學(xué)當(dāng)中向?qū)W生教授建筑信息建模技術(shù)的方法。

關(guān)鍵詞：市政工程課堂教學(xué)；綜合管廊信息建模；研究；BIM

引言：綜合管廊技術(shù)能夠有效的提升一座城市的承載能力，緩解城市當(dāng)中交通擁堵的情況，并且易于維護(hù)[1]。BIM技術(shù)是當(dāng)前工程建設(shè)當(dāng)中普遍使用的技術(shù)，通過對項目的信息建模，能夠讓項目不同方面的參與者，都能夠快速的了解項目當(dāng)前的情況，通過該技術(shù)，還可以進(jìn)行有效的項目設(shè)計，并對項目整個生命周期進(jìn)行預(yù)測。將這兩個技術(shù)結(jié)合起來加入到市政工程的教學(xué)當(dāng)中，能夠讓學(xué)生了解到最前沿的設(shè)計和規(guī)劃方法。

一、BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)的英文全稱是Building Information Modeling，翻譯成中文是建筑信息模型。該技術(shù)在工程設(shè)計、建造、管理都有廣泛的應(yīng)用，通過參數(shù)模型整合各種和建設(shè)項目相關(guān)的信息，建立項目的信息模型，并且能夠在項目規(guī)劃、設(shè)計、建造、維護(hù)這整個生命周期中，對信息進(jìn)行高效的共享和傳遞，讓工作人員能夠?qū)こ痰那闆r做出正確的判斷，并且高效應(yīng)對[2]。尤其是這項技術(shù)能夠提高各部門在工作上的協(xié)同，有效提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。在我國的《建筑信息模擬應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中，明確表達(dá)了BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性，這其中的可視化和模擬性與當(dāng)前職業(yè)教育的要求高度契合，所以，通過利用BIM技術(shù)，進(jìn)行虛擬施工、項目的虛擬運行，能夠有效的彌補當(dāng)前職業(yè)教育當(dāng)中存在的專業(yè)技能培訓(xùn)難、教學(xué)和實際脫節(jié)的短板。

二、綜合管廊簡介

綜合管廊值得是城市的地下綜合走廊，通過在城市地下創(chuàng)造一個隧道空間，將城市的電力、通信、燃?xì)?、供熱、給排水等工程管線集于一體。這些綜合管廊設(shè)有專門的檢修口和吊裝口，還配備了管廊的檢測系統(tǒng)。實現(xiàn)了對城市不同基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理，維持著城市的運行。

綜合管廊可以分成三類，分別是干線綜合管廊、支線綜合管廊和纜線管廊。干線綜合管廊主要負(fù)責(zé)容納城市主干線工程管線，采取獨立分倉方式進(jìn)行建造；支線綜合管廊用于容納城市配給工程，采取彈倉或雙艙的方式建設(shè)；纜線管廊用于容納電纜和通信線纜，采用淺埋溝道的方式建設(shè)，設(shè)有可開啟的蓋板，可用于技術(shù)人員進(jìn)行對纜線進(jìn)行檢查和修理[3]。

通過建設(shè)地下綜合管廊，能夠有效的解決城市的交通擁堵問題，并且通過對電力、通信、燃?xì)?、給排水等市政設(shè)施綜合統(tǒng)一管理，能夠提升維修和檢查效率，有效的提升了一座城市的承載能力。

三、綜合管廊信息模型技術(shù)在市政工程課堂教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用

3.1 建立信息模型

BIM模型是儲存信息的載體，主要用于創(chuàng)建、管理和實用信息，在市政工程課堂的教學(xué)當(dāng)中，可以先使用Autodesk系列軟件和SketchUP來建立綜合管廊的信息模型，可以在課前讓學(xué)生先采管廊的相關(guān)信息，為后續(xù)的課堂做好準(zhǔn)備做好準(zhǔn)備。

3.2 綜合管廊項目的信息模型設(shè)計

可以在課堂中采用實踐教學(xué)，通過一些課程設(shè)計來讓學(xué)生能夠初步掌握使用BIM技術(shù)的專業(yè)能力。比如，可以通過幾課時的課程完成一項設(shè)計，先讓學(xué)生對綜合管廊的信息進(jìn)行收集，然后用BIM技術(shù)設(shè)計綜合管廊。具體的方式是，先按照設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書的要求，分析一個項目的背景和參數(shù)，然后進(jìn)行計算整理，并繪制成果圖。學(xué)生的學(xué)習(xí)成果需要以計算機說明或者打印出紙質(zhì)的圖紙來實現(xiàn)?？梢允褂肁utoCAD等軟件繪制二維圖形，并且依靠BIM技術(shù)，對上述建立的模型進(jìn)行進(jìn)行更加完善的設(shè)計。

使用這種方式進(jìn)行教學(xué)，有以下幾個優(yōu)勢：

3.2.1 信息3D化

例如在市政管廊的設(shè)計當(dāng)中，可以將所有的專業(yè)管線放置在同一個模型里，從而能夠全面的檢測管線之間、管線和土建之間的相對位置和位置關(guān)系。在繪圖時，能夠?qū)芫€精確定位，還可以對圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而更加直觀的觀察管線的分布狀態(tài)[4]。這樣的方式，能夠全面發(fā)現(xiàn)問題，并且能夠?qū)Ω鞣N存在的問題進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)整。當(dāng)學(xué)生調(diào)整了管線之間的分布方式，各種參數(shù)也會隨之更新，從而實現(xiàn)對管廊設(shè)計的優(yōu)化。

3.2.2 成果更加直觀

將設(shè)計制作成三維的BIM模型，能夠進(jìn)行十分直觀的預(yù)覽，在需要時，還可以將整個設(shè)計做成動畫視頻進(jìn)行預(yù)覽。通過在動畫中加入時間軸，可以選擇不同時段的情況，分析綜合管廊當(dāng)中的電流量、水流量等情況。

3.2.3 準(zhǔn)確快速的計算工程量

BIM模型完成了對項目各類建設(shè)施工信息的收集，因此，通過使用BIM技術(shù)，還能夠快速的計算出一個工程的工程量，提升對工程成本的計算速度和精度，減少人工統(tǒng)計所造成的錯誤，讓學(xué)生能夠?qū)こ踢M(jìn)行成本控制。

3.3 使用BIM進(jìn)行模擬施工

通過使用BIM技術(shù)，可以讓設(shè)計增加增加時間維度，從而進(jìn)行工程項目的模擬施工。比如，通過BIM技術(shù)，對城市管廊的施工進(jìn)行模擬，從而能夠隨時直觀地對整個施工計劃進(jìn)行快速的瀏覽和模擬。學(xué)生通過進(jìn)行模擬施工的練習(xí)，能夠更好的理解市政工程的施工順序，并且對施工當(dāng)中可能存在的問題有更加深刻的了解。

3.4 將BIM融入教學(xué)的方法

首先，需要將BIM技術(shù)融入到一門課程當(dāng)中，通過向?qū)W生介紹BIM軟件和使用概念，讓學(xué)生學(xué)會使用相關(guān)軟件的操作和使用[5]。隨后，在課堂中加入一些項目讓學(xué)生進(jìn)行實踐，比如前文所使用的綜合管廊工程，并且還需要將BIM技術(shù)融合到類似工程制圖、市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃這類的專業(yè)課程當(dāng)中，讓學(xué)生全面的認(rèn)識BIM技術(shù)。

結(jié)束語：通過將BIM技術(shù)和綜合管廊結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生在充分學(xué)習(xí)了BIM技術(shù)的同時，還能提升他們的市政工程規(guī)劃能力。當(dāng)前，BIM技術(shù)人才短缺，通過在課堂中教授更多的BIM技術(shù)，建立完整的教學(xué)體系，培養(yǎng)綜合型人才，讓學(xué)生在未來能夠有更好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]姜天凌，李芳芳，蘇杰，潘艷艷，趙航，劉百韜.BIM在市政綜合管廊設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國給水排水，2015，31（12）：65-67.

[2]童麗閨，楊浩.城市地下綜合管廊信息化建設(shè)探討[J].科技資訊，2017，15（02）：36-37.

[3]李家斌.應(yīng)用BIM的綜合管廊三維建模探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017，14（21）：34+36.

[4]胥方濤，王立輕，焦劍峰，汪莉，張子葉，徐躍衛(wèi).BIM在城市綜合管廊項目中的實施模式探討[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2017，38（12）：46-50.

[5]周文，李倩楠，潘良波，楊國敬.BIM+GIS的綜合管廊智能化管理平臺研究與實現(xiàn)[J].城市勘測，2017（06）：31-35.

（作者單位：湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院）