綜合管廊工程BIM快速建模的方法研究

方曉亮 李波明 廖東杰

摘? 要：隨著BIM技術(shù)應(yīng)用的普及，大型地下空間工程基本都會采用BIM技術(shù)進行設(shè)計，綜合管廊作為地下空間工程的一種，其在國內(nèi)正處在加速推進的過程中?；诖?，利用BIM技術(shù)解決綜合管廊傳統(tǒng)設(shè)計中的錯漏碰缺等問題，可提升設(shè)計質(zhì)量，提升項目的整體精細化管理水平。

關(guān)鍵詞：BIM;綜合管廊;Dynamo

中圖分類號：TU990.3? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-00

0 概述

綜合管廊工程具有管線種類多、密度高、設(shè)計復(fù)雜等特點，目前基于傳統(tǒng)CAD的設(shè)計模式在設(shè)計過程中常常出現(xiàn)設(shè)計沖突、設(shè)計管理難、施工圖出圖效率低等問題。BIM技術(shù)是一種利用信息化建筑模型對建設(shè)項目進行規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維全生命周期管理和優(yōu)化的手段，其具有可視化、一體化、參數(shù)化、仿真性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化型、可出圖性、信息完備性等特點[1，2]。

通過在管廊項目中應(yīng)用BIM技術(shù)，使得整個項目在設(shè)計、施工、運維過程中的各種溝通決策可以實現(xiàn)以可視化的方式進行。基于管廊的BIM模型，可以在PC或者移動設(shè)備上更直觀的展示綜合管廊內(nèi)部的復(fù)雜節(jié)點，不同種類的管線排布和走向等問題。通過碰撞檢查核對不同專業(yè)間的設(shè)計碰撞情況，通過軟件生成的碰撞報告結(jié)果對設(shè)計進行調(diào)整，從而避免后期返工。在模型整合后，還可通過前期的碰撞檢查報告結(jié)合不同設(shè)備安裝、吊裝等內(nèi)容，解決相關(guān)管線的三維布置問題。通過放置人物對象，對人物高度及活動屬性進行定義，以沉浸式漫游的方式模擬管廊施工和運營階段的工作場景，檢測管廊內(nèi)部凈空是否滿足后期施工和運維階段的需求[3，4]。管廊模型圖1所示。

2 管廊BIM建模

目前常用的BIM建模軟件平臺有Autodesk， Bentley， Catia三家，而其中Autodesk的Revit使用最為廣泛。Revit軟件主要用于建筑類的項目，軟件包含建筑梁板柱的構(gòu)件，而管廊與傳統(tǒng)地下管線的區(qū)別就是管廊屬于一種地下的隧道空間，其將電力、通訊、燃氣、供熱、給排水等各種專業(yè)的管線匯集到管廊中，并設(shè)有進風(fēng)口、排風(fēng)口、人員出入口、吊裝口、管線分支口等多功能節(jié)點。我們可以將管廊的底板和側(cè)板看做建筑的墻和樓板，基于Revit的構(gòu)件組織架構(gòu)來進行管廊模型設(shè)計。其中節(jié)點包含功能性設(shè)備、管線和人員通道等，且在大多數(shù)情況下功能相近的管廊節(jié)點模型是可以重復(fù)利用的，只需在前期對管廊節(jié)點進行參數(shù)化建模，將節(jié)點結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線和支架進行布置，在后期模型整合時進行相應(yīng)調(diào)整即可。管廊節(jié)點圖2所示。

管廊區(qū)間段有所不同，管廊區(qū)間段是隨著中線的平縱走向變化，且管線種類繁多，通過Revit軟件自帶的管線功能進行一次放置會花費很多時間和人力成本，而且通常市政項目的時間要求較為緊張，設(shè)計變更也較為頻繁，在一些企業(yè)初期進行BIM應(yīng)用時本身就會花費比傳統(tǒng)設(shè)計更多的時間，最后很可能會導(dǎo)致整個項目的BIM應(yīng)用工作無法持續(xù)下去。因此針對區(qū)間段的建模需要采用一種更為高效的程序化的設(shè)計手段，以此提高管廊的BIM設(shè)計效率。

3 區(qū)間段建模二次開發(fā)

如圖3所示，Revit軟件本身提供了一款供用戶基于程序算法自動生成模型的插件—Dynamo，通過可視化編程的方式在Dynamo界面中將不同的函數(shù)通過邏輯關(guān)系鏈接起來，根據(jù)函數(shù)與參數(shù)自動生成三維模型。

由于管廊區(qū)間段是隨著道路的中線在變化，在前期我們需要將管廊中線的平縱數(shù)據(jù)整理成Excel表格形式，同時根據(jù)管廊的不同艙室個數(shù)類型建立相應(yīng)的Revit斷面模板族，在Dynamo中輸入管廊的中線數(shù)據(jù)，并根據(jù)管廊的樁號選擇對應(yīng)的斷面模板，通過程序自動生成區(qū)間段的結(jié)構(gòu)、支架、管線、照明設(shè)備等模型。管廊區(qū)間段圖4所示。

4 總結(jié)

本文就綜合管廊節(jié)點與區(qū)間段的建模方法進行了研究，總結(jié)了一套切實可行的管廊整體BIM建模方案，并成功在武漢江南中心綠道武九線綜合管廊項目、武漢長江新城諶家磯大道項目等多個BIM項目中進行了應(yīng)用，結(jié)果表明，其可大大提升管廊的BIM設(shè)計效率，為BIM技術(shù)在綜合管廊項目中的全生命周期應(yīng)用打下了堅定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 謝非.建造信息化城市生命線：橫琴市政綜合管廊BIM技術(shù)應(yīng)用[J].安裝，2015（11）：25-26+59.

[2] 張敏，宋曉剛，曹聰慧.BIM技術(shù)在裝配式建筑全生命周期管理中的應(yīng)用探索[J].工程經(jīng)濟，2020（1）：42-44.

[3] 翟亮.地下綜合管廊設(shè)計中BIM技術(shù)與有限元分析的聯(lián)合應(yīng)用[J].管線工程，2018（3）：165-167.

[4] 王宏彥.武漢市市政綜合管理建設(shè)現(xiàn)狀與若干問題分析-光谷中心區(qū)市政綜合管廊[J].城市道橋與防洪，2015（11）：203-207.

收稿日期：2020-10-09

作者簡介：方曉亮（1985—），男，湖北咸寧人，碩士，高級工程師，研究方向：BIM設(shè)計與應(yīng)用。