BIM技術(shù)在市政管網(wǎng)施工中的應(yīng)用研究

侯科磊

摘 要：城市建設(shè)日新月異，地下綜合管線也隨之復(fù)雜化，與此同時(shí)，地下施工要求地下綜合管線達(dá)到可視化的標(biāo)準(zhǔn)。參考總結(jié)其他學(xué)者對管線系統(tǒng)可視化相關(guān)文獻(xiàn)，確定了以BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)可視化的操作程序。本文首先概括了地下管網(wǎng)的實(shí)際情況與不足之處，制定了以BIM技術(shù)解決地下管線問題的發(fā)展規(guī)劃，以及利用這種技術(shù)用以完善地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)的操作程序。論述了這種技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中存在的問題，有利于推動(dòng)建筑業(yè)的信息化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);地下管網(wǎng);三維模型;物聯(lián)網(wǎng)

城市地下管線屬于城市居民生活基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，用于完成信息的正常傳遞、或是物質(zhì)的調(diào)配、屬于城市發(fā)展的“生命線”。一旦地下管線發(fā)生問題，對社會(huì)危害是不可忽視的。BIM技術(shù)的三維可視化模型對于這一問題的解決發(fā)揮了重要作用，可進(jìn)行漫游以及模型參看，同時(shí)數(shù)據(jù)模型當(dāng)中存在大部分內(nèi)部屬性信息，這對于模型數(shù)據(jù)研究具有參考作用。

1 BIM設(shè)計(jì)簡介

BIM技術(shù)屬于數(shù)值化表達(dá)形式，其主要以展現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目幾何屬性為主，這種知識資源結(jié)合體實(shí)現(xiàn)了建筑工程項(xiàng)目全方位的共享，基本操作原理如下：將工程建設(shè)環(huán)節(jié)施工過程中大量的零碎圖紙當(dāng)成整體進(jìn)行研究，并采取虛擬的方式鑒別施工單位存在的幾何學(xué)沖突，防止實(shí)際施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題。在2004年以后，國內(nèi)建筑施工行業(yè)便引入了BIM理念，現(xiàn)階段其在建筑行業(yè)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成效顯著，但其在地下工程勘探中的應(yīng)用不夠廣泛，仍然停留在探索階段，這種技術(shù)的應(yīng)用問題發(fā)展為現(xiàn)階段工程勘探領(lǐng)域研究的重難點(diǎn)。

2 市政管網(wǎng)現(xiàn)狀及存在的問題

在目前的地下工程當(dāng)中，主要利用二維信息圖紙研究地下管線資料，這些圖紙呈現(xiàn)出圖形以及地理符號的變化，無法全面呈現(xiàn)出其相關(guān)附加信息，其存在的問題在于幾點(diǎn)：傳統(tǒng)圖紙標(biāo)注不夠精準(zhǔn)，各專業(yè)交叉的情況下，只是規(guī)定了豎向角度上的極值標(biāo)高，但施工環(huán)節(jié)并不能保證施工定位準(zhǔn)確性。管材過時(shí)、操作不精準(zhǔn)等問題都可能造成爆管問題。應(yīng)對緊急事故的傳統(tǒng)報(bào)警模式如下：事故現(xiàn)場相關(guān)人員將問題匯報(bào)給上級，或是在管線中壓力監(jiān)測點(diǎn)參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)以后立即報(bào)警，由此無法準(zhǔn)確定位爆管管段，或是確定事故大小。即使是小問題也可能要用大開挖來排查。面對這些問題，引入BIM的解決方式是很有必要的。

3 BIM在地下管線設(shè)計(jì)與管理中的應(yīng)用

利用BIM技術(shù)完成地下管線三維設(shè)計(jì)的工作，其設(shè)計(jì)成果完整的呈現(xiàn)出工程整體情況，用戶結(jié)合自身需求獲取各個(gè)角度的斷面信息與不同部位數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)是無法做到的。

對三維BIM模型中當(dāng)中的地下管線做出適當(dāng)調(diào)整，或是進(jìn)行修改，使其完整清晰的呈現(xiàn)出工程中不同部位的連鎖反映，防止盲點(diǎn)調(diào)整產(chǎn)生的遺漏問題，使管線調(diào)整更加準(zhǔn)確。

地下管線三維BIM模型中項(xiàng)目標(biāo)高符合標(biāo)準(zhǔn)，用戶利用模型可以掌握所有部門的相關(guān)尺寸信息。因此，在施工環(huán)節(jié)能夠要求施工人員參考設(shè)計(jì)標(biāo)高開展施工，防止由于施工人員判斷問題導(dǎo)致的施工效率、質(zhì)量下降的問題。

將這種技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，能夠全面監(jiān)測管理地下管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的變化。同時(shí)，在監(jiān)測管段提前設(shè)置不同的傳感器，最后，在這一模型當(dāng)中呈現(xiàn)出不同傳感器測點(diǎn)位置變化。在日常運(yùn)營管理過程中，應(yīng)用利用這一模型隨時(shí)隨地監(jiān)測官網(wǎng)水力變化，對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)做好預(yù)防措施。在事故發(fā)生以后，及時(shí)利用BIM模型定位事故管段的位置，了解事故性質(zhì)，確定事故相關(guān)參數(shù)，從而使工作人員可以進(jìn)行后續(xù)檢修處理。型導(dǎo)入以GIS為核心的環(huán)境信息平臺，可綜合BIM數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)，對其加以匯總。

在以上內(nèi)外部信息模型當(dāng)中重建管線、道路等幾何物理新模型。利用碰撞檢測插件研究確定所有的碰撞點(diǎn)，將管道間的碰撞劃分為三類：一類是接近碰撞、第二類是軟碰撞、第三類是硬碰撞。對管線做出適當(dāng)調(diào)整，針對不同碰撞類型制定具體的解決方案。模型深入優(yōu)化后組織工作人員進(jìn)行作業(yè)，施工過程中，在官網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中的重點(diǎn)位置設(shè)立傳感器，將有線或是無線傳輸方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)傳感器信息到系統(tǒng)主機(jī)的輸入。主機(jī)存儲(chǔ)研究多種相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，最后將分析結(jié)果提交到用戶手中，使用戶可以更好了解官網(wǎng)運(yùn)作狀況，及時(shí)解決現(xiàn)階段存在的問題。

4 結(jié)語

地下工程屬于建筑業(yè)以及地質(zhì)業(yè)的交匯地帶，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槠鋭?chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)收益，具有較高的價(jià)值以及良好的發(fā)展前景。本文嘗試將這種技術(shù)應(yīng)用在地下三維綜合管線可視化工作中，在Revit系列軟件的基礎(chǔ)上，推動(dòng)上部建筑與其地下空間工程信息的三維模型融合，全面呈現(xiàn)出整個(gè)地下空間現(xiàn)狀，最后完整的展示地下管線、施工設(shè)施以及障礙物三者的空間變化，可以更好檢查工程設(shè)計(jì)問題，了解施工合理性，可以保證工程質(zhì)量，防止施工事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]朱栩瑩，吳迪，李丹.BIM技術(shù)在城市地下管線設(shè)計(jì)與管理中的應(yīng)用[J].山西建筑，2016，42（22）：230-232.

[2]胡朝輝.城市地下空間開發(fā)中BIM技術(shù)的應(yīng)用探析[J].中國高新區(qū)，2018，（08）：12-13.

[3]陳軍，郭顯鋒，胡繞，吳鋒.基于BIM技術(shù)的地下管線三維可視化及其應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2018，15（03）：313-320.

[4]崔琳琳.BIM技術(shù)在地下市政管網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用[J].四川水泥，2018，（11）：146.

[5]姚文馳，俞鑫.BIM技術(shù)在地下管線建模中的應(yīng)用[J].居舍，2018，（32）：70+168.

[6]張葉明.BIM在綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用[D].青島理工大學(xué)，2018.