BIM在室外管綜中的應(yīng)用

章 杰

江蘇龍騰工程設(shè)計(jì)股份有限公司，江蘇南京 210008

在管道線路的綜合建設(shè)過程中由于管道線路的錯綜復(fù)雜，施工精度的要求高，給建筑工程室外管綜的施工帶來了一定的難度，在BIM技術(shù)的應(yīng)用之后，所有的管道線路都可以清晰地顯示在計(jì)算機(jī)電腦中，并且通過BIM技術(shù)的應(yīng)用控制，可以有效地提高施工的質(zhì)量和施工的效率。

1 傳統(tǒng)管綜建設(shè)中存在的問題

1.1 管道井蓋設(shè)計(jì)的不科學(xué)

在室外管綜建設(shè)的過程中多數(shù)的線路都是在管道內(nèi)完成施工的，而養(yǎng)護(hù)與維修都是通過管道井口下到施工的區(qū)域進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與搶修的，那么管道井設(shè)計(jì)的位置以及井口的井蓋等，都會影響到管綜的整體使用性能。我們可以發(fā)現(xiàn)一些井口設(shè)計(jì)在公交站牌的旁邊或者是在道路中的指示線的一旁，在長時間的公交車碾壓和汽車碾壓下，管道井口的質(zhì)量逐漸地出現(xiàn)了問題，從而影響管綜運(yùn)行的性能安全。

1.2 反復(fù)的土方開挖

在室外管綜建設(shè)的過程中由于沒有科學(xué)合理系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了第一次開挖的管道區(qū)域，沒有達(dá)到實(shí)際管綜線路走向的要求，因?yàn)樾枰M(jìn)行第二次的開挖，在反復(fù)的土方開挖的過程中不僅增加了施工的成本，并且影響到其他工程的施工建設(shè)。這些都是管綜在設(shè)計(jì)過程中埋下的施工隱患。

1.3 井口與景觀綠化不協(xié)調(diào)

在管道設(shè)計(jì)的過程中沒有很好地考慮到景觀植物的綜合觀賞效果，使得景觀的觀賞性大打折扣。我們可以發(fā)現(xiàn)很多景觀綠化的區(qū)域，都使用綠色的人造景觀物將管道井口遮蓋起來，從而提高景觀植物的整體觀賞性。在管綜設(shè)計(jì)的過程中如何將綠化考慮到位，就不會出現(xiàn)類似這樣的問題[1]。

2 傳統(tǒng)管綜建設(shè)中存在問題的原因

傳統(tǒng)方式對設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)與責(zé)任心的依賴特別大，傳統(tǒng)方式對這種需要消耗很大體力與時間的煩瑣工作無法檢查。傳統(tǒng)方式管綜的成果表達(dá)事倍而功半。最后工作流于形式，問題傳遞給現(xiàn)場解決。從而造成了管綜施工問題頻出的原因，不僅為施工企業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，并且直接影響到整體工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。

3 BIM在室外管綜中的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在管綜應(yīng)用中需要注意的問題

管線種類多：住宅小區(qū)普遍都有排水管道（雨水排水管、污水排水管）、供水管道（自來水管）、煤氣管道、通訊及智能管網(wǎng)（電話、有線電視、寬帶網(wǎng)等）、電力管線等。

施工單位多：各專業(yè)管線分屬各專業(yè)部門施工，尤其是自來水、煤氣、電力等專業(yè)管線的施工，目前仍有一定的壟斷性。

交叉多：小區(qū)管線縱橫交叉，造成專業(yè)施工交叉。“兩緊”就是工期緊和場地緊。

工期緊：作為配套的小區(qū)管網(wǎng)工程，預(yù)留的施工工期很緊，加之往往主體工程拖期擠占配套工程工期，致使小區(qū)管網(wǎng)工程工期緊上加緊。

場地緊：表現(xiàn)為現(xiàn)在小區(qū)管網(wǎng)幾乎都是埋在其道路和綠化這一有限空間的地下，要求在 一個短時間內(nèi)完成諸多管線施工，場地必然緊張。

3.2 室外管綜設(shè)計(jì)的參數(shù)化

在上文中我們說到了管綜設(shè)計(jì)得不合理，主要就是因?yàn)楣芫C設(shè)計(jì)的方案之間沒有緊密的交互性，也就是說優(yōu)化改進(jìn)一個項(xiàng)目的施工方案，其他與之對應(yīng)的項(xiàng)目方案沒有發(fā)生太多的改變，因此，造成了室外管綜施工的過程中問題頻出。

在BIM技術(shù)應(yīng)用之后，室外管綜在設(shè)計(jì)的過程中所有的項(xiàng)目計(jì)劃，都是以參數(shù)的方式記性建立模型的。就是說工作人員調(diào)整一個管道井口的位置，當(dāng)該管道的參數(shù)發(fā)生變化時，整個設(shè)計(jì)方案中的參數(shù)都會根據(jù)通過的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，從而不斷地優(yōu)化提高室外管綜的設(shè)計(jì)方案，提高施工建設(shè)的質(zhì)量[2]。

3.3 協(xié)作共同設(shè)計(jì)

在室外管綜規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中不能依靠一家設(shè)計(jì)單位，需要多家設(shè)計(jì)單位通過在線設(shè)計(jì)規(guī)劃。在管綜建設(shè)中電力管道、排水管道、天然氣管道、光纜管道、通信管道、供暖管道、供水管道等，每一個管道的施工都是涉及一個工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，也就是說管綜設(shè)計(jì)建設(shè)時間非常的緊迫。通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多行業(yè)、多部門的協(xié)作設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)環(huán)境不僅很好地提高了管綜設(shè)計(jì)的科學(xué)性，并且有效地縮短了設(shè)計(jì)規(guī)劃的時間。

3.4 數(shù)模的交互性

在BIM技術(shù)的支持下，設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃出管綜的數(shù)據(jù)庫后，對應(yīng)的實(shí)景模型就可以在電腦中進(jìn)行自動的制作，從而更好地提高設(shè)計(jì)的效率。設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)景的模型參照規(guī)劃院給定的設(shè)計(jì)原則，對設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行逐漸的修改，從而有效地避免上文說到的管道與景觀不協(xié)調(diào)、反復(fù)土方開挖和井口位置設(shè)計(jì)不合理的情況出現(xiàn)[3]。

3.5 BIM技術(shù)建模的數(shù)據(jù)真實(shí)性

在傳統(tǒng)的管綜設(shè)計(jì)中主要是采取CAD電腦制圖的方式，在BIM技術(shù)應(yīng)用之后室外管綜的設(shè)計(jì)出現(xiàn)很大改變。CAD、BIM的設(shè)計(jì)效果分別如圖1、圖2所示。

圖1 CAD設(shè)計(jì)圖

圖2 BIM設(shè)計(jì)圖

從圖中我們明顯的發(fā)現(xiàn)，CAD設(shè)計(jì)的過程中所有的管道設(shè)計(jì)都是采取統(tǒng)一的線條規(guī)劃，在實(shí)際的施工過程中，不同的管道線路施工采取的施工工藝，以及占地開挖的區(qū)域都是不一樣的，這個也是CAD設(shè)計(jì)存在的一個不足之處。通過對比可以發(fā)現(xiàn)BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)圖，不同的管道線路以及施工面積，都清晰的表達(dá)在設(shè)計(jì)方案中，也就是說BIM設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)信息更加具有真實(shí)性。在這樣的施工方案下，室外管綜建設(shè)質(zhì)量得到了有效的保障。

3.6 可以及時的發(fā)現(xiàn)問題

在BIM技術(shù)下設(shè)計(jì)的管綜方案，具有非常強(qiáng)的可視性，也就是說構(gòu)建的三維模型與實(shí)際的建設(shè)工程完全是采取1：1的方式虛擬的，在計(jì)算機(jī)電腦中可以從多個視角去觀察研究設(shè)計(jì)的方案，通過與實(shí)際工程環(huán)境的比較，及時的發(fā)現(xiàn)問題，從而不斷的優(yōu)化調(diào)整。比如，一個綠化草坪規(guī)劃的整體坡度在11°左右，但是在監(jiān)測了當(dāng)?shù)氐挠晁恐螅l(fā)現(xiàn)在最大降雨的過程中由于坡度較小，雨水不能及時的排出，從而很容易造成于雨水的堆積，給植物景觀造成一定的影響。因此，在綜合研究之后，將草坪的整體坡度提高2°從而保障在最大降雨量的過程中雨水可以及時排出。

3.7 解決很多管綜建設(shè)的問題

在室外管綜建設(shè)的過程中管道的交叉復(fù)雜性非常的嚴(yán)重，常見的就有廣電管穿過強(qiáng)電電纜、強(qiáng)電管道穿過雨水井、污水井與電纜井重疊、雨水管與強(qiáng)電管道路由重疊、雨水管、污水管、華數(shù)廣電管、通信管相互交叉等，由于各個專業(yè)之間缺乏一定的交流，使得很多不相容的線路和管道都交叉在一起，給管綜的整體運(yùn)營造成了非常嚴(yán)重的影響[4]。

在BIM技術(shù)的幫助下，可以將不相容的電纜、線路、管道進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)的過程中就會增加線路、光纜的施工長度，施工的成本就會增加，有的位置由于科學(xué)的調(diào)整，還可以很好地縮短線路的長度，減低施工的成本。因此，在BIM設(shè)計(jì)方案的調(diào)節(jié)優(yōu)化過程中，為了更好地提高施工的質(zhì)量，保障施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在調(diào)節(jié)的過程中一定要邀請到各個專業(yè)的設(shè)計(jì)人員，采取多個學(xué)科系統(tǒng)化、科學(xué)合理性的調(diào)節(jié)，從而更好地優(yōu)化室外管綜的整體設(shè)計(jì)方案質(zhì)量。

4 結(jié)語

在今后的室外管綜設(shè)計(jì)的過程中需要很好地發(fā)揮出BIM技術(shù)的優(yōu)勢，從而更好地提高室外管綜的整體建設(shè)質(zhì)量。