BIM技術(shù)的綜合管廊設(shè)計(jì)施工一體化協(xié)同機(jī)制研究

朱波

摘? 要：傳統(tǒng)模式下的綜合管廊設(shè)計(jì)施工一體化協(xié)同性存在著諸多的不足，文章主要從信息流轉(zhuǎn)、專業(yè)協(xié)同和流程管理等三個方面進(jìn)行了深入的分析。這幾個方面的不足大大降低了地下綜合管廊設(shè)計(jì)施工一體化建設(shè)的效率。基于此，想要轉(zhuǎn)變這種現(xiàn)狀，文章運(yùn)用BIM技術(shù)對管廊的設(shè)計(jì)施工的全過程進(jìn)行了優(yōu)化和處理，綜合管廊設(shè)計(jì)施工體系化協(xié)同機(jī)制研究提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);綜合管廊;設(shè)計(jì)施工一體化;協(xié)同機(jī)制

中圖分類號：TU990.3? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）26-0139-02

Abstract： There are many shortcomings in the integration of design and construction of comprehensive pipe corridor under the traditional mode. This paper mainly makes an in-depth analysis from three aspects： information flow， professional coordination and process management. The shortcomings of these aspects greatly reduce the efficiency of the integrated construction of underground comprehensive pipe corridor design and construction. Based on this， in order to change this situation， this paper uses BIM technology to optimize and deal with the whole process of pipe corridor design and construction， and provides reference for the study of systematic collaborative mechanism of pipe corridor design and construction.

Keywords： BIM technology; comprehensive pipe corridor; integration of design and construction; collaborative mechanism

1 綜合管廊設(shè)計(jì)施工一體化協(xié)同性問題研究

1.1 綜合管廊設(shè)計(jì)各專業(yè)協(xié)同問題分析

由于綜合管廊建設(shè)具有范圍較廣、構(gòu)造形狀獨(dú)特、涉及的專業(yè)較多等特點(diǎn)。綜合管廊在建設(shè)的過程中，只有解決設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的問題，例如：專業(yè)協(xié)同和信息流通等問題，才能使得綜合管廊設(shè)計(jì)的更加精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工協(xié)同化發(fā)展。其中綜合管廊的設(shè)計(jì)內(nèi)容需要對標(biāo)準(zhǔn)斷面選型進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要對橫斷面的尺寸、入廊管線的選取類型、入廊管線尺寸、各節(jié)點(diǎn)的管線設(shè)施等。因此，這些設(shè)計(jì)又可以將其劃分為兩個部分：第一，綜合管廊廊體設(shè)計(jì);第二，管線入廊設(shè)計(jì)。而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式綜合管廊建筑、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中很容易發(fā)生分割現(xiàn)象，繼而在傳遞信息時很難對橫向的信息結(jié)合在一起。也就無法將各階段內(nèi)的設(shè)計(jì)進(jìn)行專業(yè)匯總。如果出現(xiàn)設(shè)計(jì)沖突，建筑設(shè)計(jì)和MEP設(shè)計(jì)都需要進(jìn)行反復(fù)的修改和返工，指導(dǎo)達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)為止。這些施工圖的設(shè)計(jì)都是由專門的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行審核，因此，這就需要設(shè)計(jì)部門對施工圖中的管廊設(shè)施成果進(jìn)行全面的考慮和檢測，進(jìn)而能夠在全面檢查后保障出圖的效果。特別是對于一些合理的地方應(yīng)該將這些不合理的信息反饋給設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改。其管廊工程設(shè)計(jì)階段容易出現(xiàn)的問題如下所示：

（1）設(shè)計(jì)的信息在傳遞過程中容易丟失。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式中，管廊工程各個設(shè)計(jì)專業(yè)之間所產(chǎn)生的信息大多都是以平面CAD圖紙和文本資料為主，信息承擔(dān)載體并不能完全反映出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)，進(jìn)而使得在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中很容易發(fā)生信息丟失的現(xiàn)象。（2）專業(yè)協(xié)同效果不佳。綜合管廊設(shè)計(jì)過程中需要對不同專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)行明確，在對這些專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分工和配置時，出現(xiàn)了設(shè)計(jì)模式歸于形式化和程序化的現(xiàn)象。特別是彼此之間由于任務(wù)的不同而使得雙方之間并沒有很大的的關(guān)聯(lián)性，其很容易發(fā)生建筑、建構(gòu)等專業(yè)之間發(fā)生割裂的現(xiàn)象，使得各專業(yè)無法實(shí)施協(xié)同工作。其不僅大大浪費(fèi)了設(shè)計(jì)人員的時間，還在一定程度上增加了設(shè)計(jì)的成本。（3）設(shè)計(jì)流程管理。對各階段的設(shè)計(jì)和各結(jié)構(gòu)之間的設(shè)計(jì)大多都是由各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員協(xié)同完成的，如果設(shè)計(jì)管理人員的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)較少，往往在處理相關(guān)的信息時，需要多次和重復(fù)的提取信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而很難保障信息共享的實(shí)效性。同時，還會使得一些重要的信息出現(xiàn)延遲性，進(jìn)而很大程度上限制的協(xié)同工作的穩(wěn)定發(fā)展，特別是需要重復(fù)的返工影響到整體的設(shè)計(jì)進(jìn)度。

1.2 綜合管廊設(shè)計(jì)單位與施工單位銜接問題

（1）設(shè)計(jì)成果的可施工性。設(shè)計(jì)人員如果專業(yè)性不強(qiáng)，并且沒有足夠的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在加強(qiáng)信息流轉(zhuǎn)的單一性（設(shè)計(jì)到施工單向設(shè)計(jì)），這就會導(dǎo)致設(shè)計(jì)的圖紙或者方案無法滿足施工的要求，其操作性較小。同時，設(shè)計(jì)單位和施工單位并沒有及時進(jìn)行信息的交流和溝通，使得一些設(shè)計(jì)中存在的問題只有在施工過程中才能被發(fā)現(xiàn)，其嚴(yán)重耽誤了施工的進(jìn)程，使得設(shè)計(jì)的圖紙無法達(dá)到施工圖的要求。（2）設(shè)計(jì)施工的分離性。在傳統(tǒng)的信息交流模式中，設(shè)計(jì)、施工單位通過依靠平面二維施工圖展開對各項(xiàng)信息的傳遞。其中設(shè)計(jì)人員并沒有深入的施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)踐，這就使得一些設(shè)計(jì)的信息和施工現(xiàn)場中存在的問題出現(xiàn)了違背的現(xiàn)象。同時，一些設(shè)計(jì)信息也無法全部傳遞給施工單位，使得向現(xiàn)場一旦出現(xiàn)一些施工問題，則會使得雙方之間相互推脫，出現(xiàn)相互之間的割裂。（3）施工單位相對滯后性。綜合管廊施工階段會由專門的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)，待到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后需要及時將圖紙遞交給施工單位。浪費(fèi)時間的同時，還會隱藏像（1）、（2）中存在的問題。同時，施工單位無法更快的理解施工設(shè)計(jì)的意圖，也進(jìn)一步影響了設(shè)計(jì)的進(jìn)度，使得設(shè)計(jì)的圖紙無法發(fā)揮其應(yīng)用的作用。

2 基于BIM技術(shù)的管廊設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)化模式研究

2.1 基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)協(xié)同性優(yōu)化模式

（1）協(xié)同設(shè)計(jì)的相關(guān)概述。工程建筑的協(xié)同設(shè)計(jì)主要是指設(shè)計(jì)單位內(nèi)部各個設(shè)計(jì)專業(yè)和設(shè)計(jì)管理人員通過將其放在同一個設(shè)計(jì)平臺上對建筑工程的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行設(shè)計(jì)，以對各階段出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行及時的共享，繼而為達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)，創(chuàng)建出一體化多專業(yè)協(xié)作性的工作創(chuàng)新模式、解決各專業(yè)關(guān)聯(lián)系不強(qiáng)、信息不共享等設(shè)計(jì)沖突問題進(jìn)行有效解決。（2）運(yùn)用BIM技術(shù)對設(shè)計(jì)協(xié)同問題進(jìn)行優(yōu)化。BIM技術(shù)能夠?qū)Ω鲗I(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)度信息和相關(guān)的資料進(jìn)行歸納，通過對BIM技術(shù)中資源共享功能以調(diào)取相關(guān)的參照數(shù)據(jù)，以對原有的階段性設(shè)計(jì)模式進(jìn)行優(yōu)化，解決各節(jié)點(diǎn)僵化的的現(xiàn)狀。基于BIM技術(shù)的綜合管廊設(shè)計(jì)模式中可以看出：管廊設(shè)計(jì)主要是對建筑、結(jié)構(gòu)、MEP等三大專業(yè)進(jìn)行的共享，以通過BIM中心文件中的信息能夠?yàn)楫a(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)提供出有效的通道，進(jìn)而使得各專業(yè)之間能夠在相互協(xié)同過程中對工程項(xiàng)目進(jìn)行相互的合作和鏈接。另外，設(shè)計(jì)管理部門為了能夠提升設(shè)計(jì)的效果和水平，則需要依托大量的數(shù)據(jù)信息，在對其進(jìn)行審核的過程中，能夠全面分析設(shè)計(jì)中存在的問題。在通過設(shè)計(jì)對對管廊BIM的模型進(jìn)行重新的構(gòu)建和完善，在經(jīng)過審核部門檢測之后能夠判斷其是否符合要求，最后在將審核的最終效果發(fā)出BIM的出圖命令。由此可見，BIM技術(shù)的綜合管廊設(shè)計(jì)任務(wù)也全部完成。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式與BIM技術(shù)的綜合管廊協(xié)同設(shè)計(jì)工作模式相比，各專業(yè)之間保障絕對的同步管廊設(shè)計(jì)，通過對建筑、結(jié)構(gòu)、MEP專業(yè)的項(xiàng)目鏈接，保障了設(shè)計(jì)信息的流動性，設(shè)計(jì)管理部門可以直接對BIM中心文件中的信息進(jìn)行直接的傳遞，有效減少了設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，還大大降低了信息傳遞的次數(shù)，使得各專業(yè)之間能夠通過協(xié)同合作，對設(shè)計(jì)階段中存在的設(shè)計(jì)缺陷和與現(xiàn)場不符合的現(xiàn)象進(jìn)行檢驗(yàn)，以及時做出處理和反饋，進(jìn)而有效提升了設(shè)計(jì)的協(xié)同效率。

2.2 基于BIM技術(shù)的管廊設(shè)計(jì)施工協(xié)同性優(yōu)化模式

（1）協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)施工的相關(guān)概述。協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)施工有效打破了信息孤島的現(xiàn)象，在對整個設(shè)計(jì)施工全過程所產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行歸總和處理時，以保障各設(shè)計(jì)單位、施工各工種之間的信息互通。綜合管廊工程施工特點(diǎn)主要包括：建設(shè)周期較長、工序繁多、各工種參與人員較多等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到了施工的建設(shè)效率和進(jìn)度，還影響了最終的施工成本，為各專業(yè)之間的信息共享和協(xié)同施工提供了基礎(chǔ)保障。（2）基于BIM技術(shù)的管廊設(shè)計(jì)施工協(xié)同性優(yōu)化策略。首先，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行BIM模型的設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)的最終成果傳遞給施工單位。其次，運(yùn)用BIM模型組織個參建單位進(jìn)行技術(shù)交底工作，以及時找出設(shè)計(jì)中存在的問題。最后，將各項(xiàng)信息的反饋反映在BIM管廊模型中，并將修改和調(diào)整之后的設(shè)計(jì)，由設(shè)計(jì)方建立BIM綜合管廊跟蹤模型，以發(fā)揮出監(jiān)督管理的重要作用。這種模型的建立能夠使設(shè)計(jì)、建立、建設(shè)等三方對該模型中出現(xiàn)的施工問題進(jìn)行及時把控，進(jìn)而使得設(shè)計(jì)單位能夠全面了解到施工現(xiàn)場的情況，對設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。另外，在竣工階段，施工單位可以將這種模型作為驗(yàn)收的依據(jù)，提高驗(yàn)收的整體效率，還能夠保障設(shè)計(jì)的成果是否具有可操作性。各個參建單位在參與過程中通過運(yùn)用BIM信息模型，對其進(jìn)行深入的交流和協(xié)同合作，進(jìn)而能夠使設(shè)計(jì)單位所提供的設(shè)計(jì)圖與施工單位進(jìn)行協(xié)同工作形成整體的協(xié)同一體化管理。另外，管廊施工建設(shè)管理過程中，施工人員還需要依據(jù)BIM技術(shù)對施工的進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時的跟蹤，進(jìn)而能夠?qū)⒔▎挝粎f(xié)同的情況進(jìn)行提前的部署和預(yù)測。在同時運(yùn)用BIM技術(shù)對各項(xiàng)信息進(jìn)行共享后，有效地將建設(shè)單位、施工單位和設(shè)計(jì)單位聯(lián)系到一起。

2.3 BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)化模式

BIM的管廊信息模式能夠有效加強(qiáng)施工和設(shè)計(jì)的雙向傳遞，有效加強(qiáng)了設(shè)計(jì)-施工的銜接，施工單位通過運(yùn)用BIM模型與設(shè)計(jì)單位所提供的設(shè)計(jì)，能夠有效對信息進(jìn)行共享和互通，在通過BIM模型中的三維視圖效果，能夠讓施工單位更加清晰地了解到設(shè)計(jì)單位所提供的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)的意圖，從而使得設(shè)計(jì)施工能夠?qū)崿F(xiàn)無縫對接。一方面，通過對BIM模型，將設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行了深入的融合，以制定設(shè)計(jì)階段和施工階段雙方之間的界定，進(jìn)而使得各施工單位能夠及早的介入設(shè)計(jì)階段;另一方面，提高了各設(shè)計(jì)部門對設(shè)計(jì)理念的認(rèn)知，使得設(shè)計(jì)單位更具可施工性，在協(xié)同機(jī)制的管理實(shí)施下，加快工程的進(jìn)度和質(zhì)量。

3 結(jié)束語

本文對研究的主要內(nèi)容進(jìn)行分析，有效解決了綜合管廊傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工分離的現(xiàn)象，在運(yùn)用BIM技術(shù)融合至全部施工過程中，使之形成了設(shè)計(jì)、施工協(xié)同一體化的機(jī)制，并對其進(jìn)行優(yōu)化和處理，從而為綜合管廊工程的建設(shè)提供了有效的借鑒和幫助。

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