任啟明
(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088)
綜合管廊是解決城市地下空間資源不足與地下管線建設需求矛盾的重要途徑,對保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、節約土地資源、促進城市集約高效和轉型發展具有重要意義。
本文主要以綜合管廊為例論述BIM技術在設計中的應用。
城市綜合管廊工程設計,主要應包括 BIM 方案設計、多專業間協同設計、管廊碰撞檢測和虛擬仿真漫游等。
采用傾斜攝影技術,獲取工程周邊場地的實景模型,如圖1所示。利用實景模型,對項目總體進行分析和設計,為方案比選與決策提供可視化的技術支持,提高方案比選的決策效率。同時將設計方案融入真實地理場景中,融合設計作品與現狀環境,實現了測量建模一體化,如圖2所示。

圖2 基于實景模型的防護設計
BIM技術支持管廊總體、結構、管線等多領域的協同合作,實現多專業基于一個平臺,一個模型的協同設計,如圖3所示。利用各專業綜合后的BIM設計模型,結合項目實際情況,解決各專業單獨設計帶來的交錯碰撞問題,優化項目復雜節點設計,減少后期設計變更,為項目設計的順利進行提供可靠技術支撐。

圖3 各專業協同設計
綜合管廊工程涉及結構、建筑、給水、排水、強電、弱電、暖通、自控等眾多專業,在設計過程中很難完成緊密配合,相互協調。而BIM技術具有良好的可視化特點,結合自動碰撞檢測技術可以準確地設置好眾多的結構預留孔洞,極大地減少眾多專業之間的管道沖突與干擾現象,提升管線設計的準確性,有效地指導安裝施工,避免造成后期較大的設計變更與施工困難,如圖4所示。

圖4 碰撞檢測
在綜合管廊設計階段進行模擬仿真漫游,如圖5所示,是應用 BIM 軟件模擬地下綜合管廊的三維空間關系和場景,通過漫游、動畫等形式提供身臨其境的視覺、空間感受,有助于相關項目管理人員及設計人員在設計階段對管廊內的布局情況預覽和比選[2]。

圖5 虛擬仿真漫游
應用BIM技術進行深化設計,有助于設計者對工程的總體把握以及對結構細部尺寸的控制,如圖6~圖8所示,消除設計誤差,大幅度提高施工效率,減少施工成本。

圖6 管廊細部構造設計

圖7 管廊爬梯設計

圖8 管廊交匯井設計
利用施工圖設計階段的精細化BIM模型直接進行切圖,得到所需截面的圖紙,保證平、立、剖面之間的準確的對應關系。
通過以綜合管廊為例論述BIM技術在工程設計中的應用可知,BIM技術對指導設計和施工,具有非常重要的意義。