BIM技術(shù)在城市綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

陳勇燕

(福建船政交通職業(yè)學(xué)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(gè)市政共用隧道,將電力、通信、供水、燃?xì)獾榷喾N市政管線集中在一體,實(shí)行“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”,以做到地下空間的綜合利用和資源的共享,是現(xiàn)代化智慧城市建設(shè)的重要市政基礎(chǔ)設(shè)施[1]。近年來,我國正在大力推進(jìn)地下綜合管廊的發(fā)展。傳統(tǒng)的城市管線大多直接埋于地下,各專業(yè)分開布置,自成系統(tǒng),無法適應(yīng)城市高密度化的發(fā)展趨勢。而綜合管廊的建設(shè)有利于市政管線的敷設(shè)、增容、維護(hù)和管理,能最大限度的避免城市道路由于敷設(shè)或維修各種管線而導(dǎo)致的重復(fù)開挖,延長管線的使用期限,同時(shí)將提高城市排水能力,杜絕城市內(nèi)澇現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。城市綜合管廊工程具有管線種類多、密度高、口部設(shè)計(jì)復(fù)雜等特點(diǎn),傳統(tǒng)基于CAD的設(shè)計(jì)模式在設(shè)計(jì)過程中極易出現(xiàn)設(shè)計(jì)沖突,設(shè)計(jì)管理無序、施工圖出圖效率低等問題。而BIM技術(shù)在優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率方面相比傳統(tǒng)CAD模式有著無法比擬的優(yōu)勢。

2 BIM的基本概念

建筑信息模型BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成建筑工程項(xiàng)目全生命周期各種相關(guān)信息(包括所有幾何模型信息、功能要求和構(gòu)件性能)的工程數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)了建筑項(xiàng)目各階段、各參與方、各專業(yè)之間的信息集成和信息共享,提高項(xiàng)目管理的效率。BIM技術(shù)通過三維數(shù)據(jù)模型展現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖,比傳統(tǒng)的二維圖紙更加直觀,提高各專業(yè)間的信息傳遞效率。同時(shí)能通過BIM技術(shù)的模型漫游、碰撞檢測、模擬施工等方式提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)沖突點(diǎn)并及時(shí)更改,提高設(shè)計(jì)效率。

斯坦福整合設(shè)備工程中心總結(jié)使用BIM技術(shù)的好處[3]：①圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的高準(zhǔn)確率,減少由于設(shè)計(jì)變更所產(chǎn)生的資源損耗30%；②采用BIM技術(shù)的碰撞檢查分析解決沖突問題,減少項(xiàng)目造價(jià)10%；③提高施工效率,縮短工程工期。在發(fā)達(dá)國家,BIM技術(shù)已經(jīng)被建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、施工和管理領(lǐng)域。在我國,住建部在2016年8月頒發(fā)了《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》,明確提出大力推進(jìn)BIM、GIS等技術(shù)在綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用,建立綜合管廊集成管理信息系統(tǒng),逐步形成智能化城市綜合管廊運(yùn)營服務(wù)能力[4]?？梢哉fBIM技術(shù)與城市綜合管廊的建設(shè)已經(jīng)密不可分。

3 BIM技術(shù)在城市綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用分析

國外管廊建設(shè)的時(shí)間較早,喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授在1975年提出BIM的概念,現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用。與國外發(fā)達(dá)國家相比,我國的BIM技術(shù)應(yīng)用相對落后,我國城市綜合管廊的設(shè)計(jì)采用BIM技術(shù)的實(shí)際案例較少,可查閱的相關(guān)技術(shù)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(shè)中的應(yīng)用案例分析

從上述的案例分析可以看出,BIM技術(shù)在城市綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用主要包括模型數(shù)據(jù)的構(gòu)建、碰撞檢測、模擬施工、可視化運(yùn)維管理等方面。從應(yīng)用的情況看,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①協(xié)同設(shè)計(jì),各專業(yè)設(shè)計(jì)工作可提前實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì),模型數(shù)據(jù)中的構(gòu)件信息有助于各專業(yè)的設(shè)計(jì)信息提前融合,避免后續(xù)的設(shè)計(jì)沖突,提高設(shè)計(jì)效率；②碰撞檢測,利用BIM技術(shù)可對各專業(yè)的模型進(jìn)行碰撞檢查,從而迅速找出設(shè)計(jì)沖突點(diǎn),避免反復(fù)的設(shè)計(jì)變更,節(jié)省人力、物力；③施工模擬,將BIM模型與時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行掛接,實(shí)現(xiàn)4D施工進(jìn)度模擬,同時(shí)對施工工藝的模擬,可以避免施工過程中產(chǎn)生安全隱患,及時(shí)糾偏,保證施工進(jìn)度按時(shí)完成；④運(yùn)行維護(hù),基于BIM技術(shù)建立的數(shù)據(jù)模型涵蓋了綜合管廊主體和附屬設(shè)施的所有信息數(shù)據(jù),可將數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,建立統(tǒng)一的綜合管廊運(yùn)營維護(hù)管理平臺進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,節(jié)約運(yùn)維成本,提高維護(hù)效率。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)應(yīng)用是繼CAD技術(shù)之后的一次從二維圖形到三維數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)變的建筑業(yè)技術(shù)革命。采用BIM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)城市綜合管廊的全數(shù)據(jù)信息表達(dá),可應(yīng)用于管廊的全生命周期的各個(gè)階段,包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營。隨著技術(shù)的發(fā)展,BIM技術(shù)已越來越多的應(yīng)用在建設(shè)工程項(xiàng)目中,綜合管廊作為我國正大面積推廣的項(xiàng)目,將BIM技術(shù)應(yīng)用于城市綜合管廊的智能化建設(shè)、運(yùn)營和管理是發(fā)展的必然趨勢。

[1]朱記偉,鄭思龍,劉建林,等.基于BIM技術(shù)的城市綜合管廊工程協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].給水排水,2016,52(11):131-135．

[2]張鍇生.小窯灣國際商務(wù)區(qū)綜合管廊工程設(shè)計(jì)分析[D].大連：大連理工大學(xué),2014．

[3]牛博生.BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用研究[D].重慶：重慶大學(xué),2012．

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