BIM技術(shù)在綜合管廊中的應(yīng)用

何冠男 向亮 劉偉雄

通過各項軟件平臺的對照分析和BIM在管廊中如何操作等方面，調(diào)研了BIM在地下綜合管廊中的建模方法，并探索其在施工中起到的作用。調(diào)查的結(jié)果表明：（1）使用Autodesk這個軟件平臺對管廊設(shè)計是非常有幫助的，它的功能性非常多、所體現(xiàn)出的強大管理性與連接性，可以將地下綜合管廊數(shù)據(jù)交換能力記性提高，并且能更好的滿足施工要求。（2）相比于經(jīng)常使用的CAD設(shè)計技術(shù)，這個技術(shù)可以更好的提高其設(shè)計的準(zhǔn)確性，讓管理者變的更加高效，進而減少不必要的資源浪費。（3）在實際的工程應(yīng)用中，BIM技術(shù)在施工中的各個方面都有不可磨滅的功效。

BIM； 軟件平臺； 綜合管廊； 建模方法； 成果優(yōu)化

TP391.99 A

［定稿日期］2022-01-05

［作者簡介］何冠男（1986—），男，碩士，工程師，從事城市軌道交通設(shè)計與科研工作。

BIM軟件它的作用是在整個是施工工程中體現(xiàn)出來的，用BIM對整個建筑工程在實際中施工的各種情況進行模擬，將施工過程中所得到的信息進行維護與傳遞［1］。如今，伴隨高科技的迅速發(fā)展，BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域已經(jīng)比比皆是了，成功的經(jīng)驗已經(jīng)有許多。

對于BIM技術(shù)在地下綜合管廊項目中的應(yīng)用，國內(nèi)一些學(xué)者已做了一定的研究。姜天凌等［2］用這個叫ArchiCAD軟件平臺將綜合管廊有效的進行設(shè)計，使其技術(shù)在其領(lǐng)域里充分表現(xiàn)出來，同時更方便各工作人員溝通交流也，對建模環(huán)節(jié)中的節(jié)點進行碰撞檢查，使其更加合理。朱記偉等［3］找了一個工程例子，提出了CAD設(shè)計與BIM設(shè)計的相同點和異同點，更好地為管廊設(shè)計進行了研究。蔣鋒［4］對BIM這個軟件進行合理分析后，靈活的將BIM與工程進行搭配，在施工中去發(fā)現(xiàn)重難點，有效地規(guī)避各種問題，讓整個施工更加順利。李飛［5］對BIM技術(shù)進行分析拆解，并對其功能進行探索，將BIM技術(shù)各階段的發(fā)揮的作用一一列舉出來，發(fā)現(xiàn)其在質(zhì)量、成本、工程進度3個方面的優(yōu)勢巨大，為工程做出貢獻。

張婕［6］經(jīng)過研究，肯定了BIM技術(shù)在管廊建設(shè)中的作用，得到了的許多優(yōu)質(zhì)的結(jié)果，比如BIM可以將工程的各種相關(guān)信息進行統(tǒng)計并匯總，有效地提高管理者在現(xiàn)場的把控水平。

從上述內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，前人對BIM在綜合管廊的許多階段都進行了探索與研究。本文通過鄭州航空港的綜合管廊工程項目作為依據(jù)，將工程的各個方面進行研究比對，去探索BIM在綜合管廊中的建模方法是怎樣的，是如何操作的。并將其發(fā)揮的作用體現(xiàn)出來，為后續(xù)綜合管廊工程的各個階段提供重要的依據(jù)。

1 綜合管廊BIM建模方法研究

1.1 BIM軟件平臺對比

目前，在國內(nèi)外BIM技術(shù)應(yīng)用比較廣泛的軟件平臺主要有5個［7］，分別是Autodesk平臺、Bentley平臺、Nemetschek平臺、Dassault平臺以及Tekla平臺，不同軟件平臺在不同的地方有著不一樣的優(yōu)缺點，軟件平臺比選如表1所示。

相較于其他平臺，Autodesk平臺操作方便易學(xué)，在整個環(huán)節(jié)起的作用很大，它的各項優(yōu)勢可以盡可能的滿足工程需要，并且還特別符合地下綜合管廊BIM的理念。因此，本文選Autodesk平臺為主要軟件。

1.2 BIM建模標(biāo)準(zhǔn)

目前針對管廊BIM技術(shù)所執(zhí)行的各項指標(biāo)基本上都是針對項目施工方面與數(shù)據(jù)結(jié)合方面的建筑信息模型來界定的，這些指標(biāo)基本上是針對各類大型項目的，而在細(xì)化到工程中的某一點時，往往會缺少許多針對性，例如GB/TS 51212-2016《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》［8］，主要在模型的存儲模式、創(chuàng)建要求、實施過程等方面進行了界定，而對于管廊建模過程中的其他方面并沒有做過多的要求。

城市地下綜合管廊工程在修建過程中往往會遇到許多問題，比如搶工期、抓節(jié)點等，經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計單位交付給施工單位CAD的圖紙后，他們才同時進行BIM三維建模的情況。由于沒有對建模規(guī)則的要求進行界定。2家單位的BIM模型各自就相對獨立，各自為戰(zhàn)，會因為各自對其要求的不一樣的出現(xiàn)信息溝通不及時的情況，不利于設(shè)計單位和施工單位查找自己的問題。因此，規(guī)范地下綜合管廊BIM建模準(zhǔn)則是勢在必行，這樣不僅有助于提高設(shè)計階段管理者的規(guī)范化建模效率，還能夠統(tǒng)將施工過程中的各個階段進行定義。有助于平臺管理者對工作進行統(tǒng)一安排。

1.3 BIM建模技術(shù)路線

選用Autodesk平臺為建模平臺，并配以強有力的專業(yè)輔助BIM建模軟件對地下綜合管廊BIM的分析，BIM建模技術(shù)路線如圖1所示。

2 BIM技術(shù)優(yōu)化設(shè)計成果

2.1 方案模擬

BIM技術(shù)與傳統(tǒng)建筑工程的在綜合管廊的最大區(qū)別是其與GIS能夠結(jié)合起來。BIM技術(shù)可以將內(nèi)部信息有效的表達出來，GIS技術(shù)則可以將外部信息進行整合，兩者結(jié)合實現(xiàn)地下綜合管廊工程、環(huán)境、社會等多方面的信息整合與管理［9-10］，利用三維的直觀模型，為選擇的一個好方案策劃提供有效的技術(shù)支持，直觀、準(zhǔn)確地反映出想要表達的內(nèi)容，確保信息的正確傳遞，避免詞不達意的尷尬境地，提高方案比選的決策效率，如圖2所示。

2.2 圖紙交付

目前，二維圖紙仍然是大多數(shù)人使用的方式。在CAD二維模式下，施工圖設(shè)計變得十分繁瑣，并且戰(zhàn)線長，效率慢，但配備BIM技術(shù)的三維模型，可以使模型進行相應(yīng)的修改，施工圖就會自己產(chǎn)生。二維圖紙作為末端產(chǎn)品隨設(shè)計的改變而改變，設(shè)計師只需要通過視圖控制對模型進行處理，可生成滿足規(guī)范的各種圖紙。

BIM不僅能對各種施工圖紙進行產(chǎn)出，還可以利用BIM產(chǎn)出三維圖紙，將效率最大化。BIM模型可以很好的體現(xiàn)施工內(nèi)部出現(xiàn)的問題，三維的直觀表達方式也更易于溝通交流，利用Revit軟件視圖控制對施工人員的進出進行觀看，直觀清楚地表達了出入口的各項內(nèi)容，如圖3所示。BIM可以在項目不同階段出具不同深度的圖紙，能滿足實際需求有針對性地出圖有效地減少施工中的各項浪費。

2.3 碰撞檢查

沖突檢測是BIM技術(shù)在整個工程環(huán)節(jié)最重要的、最有效的功能，將各個模型進行整個比選，利用沖突規(guī)則在檢測平臺（如Autodesk NavisWorks）上進行可視化的檢測，檢測過后，設(shè)計人員可根據(jù)沖突檢測的所提供的數(shù)據(jù)內(nèi)容對人工判定設(shè)計的可疑之處進行修改完善，從而減少不必要的浪費［11］。BIM的碰撞檢查是通過建模和收集相關(guān)數(shù)據(jù)，將所收集的內(nèi)容都導(dǎo)入這個系統(tǒng)內(nèi)，讓其進行工作，來解決施工過程中因管線碰撞出來的各項麻煩問題，有效地提高設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計效率，如圖4所示。

2.4 施工管理與協(xié)同

施工進度計劃受項目各方以及不可抵抗的因素等影響，造成與原規(guī)定計劃相背離的事件經(jīng)常發(fā)生［12］。在施工中需要不斷的改變計劃，基于BIM模型搭建的信息平臺，可以有效的開展包括各項管理應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)可能存在的各項問題以及帶來的風(fēng)險，并針對性的做出方案和計劃的調(diào)整，提前相應(yīng)的對策，為整個工程的效益做到最大。

3 結(jié)論

（1）使用Autodesk軟件平臺進行地下綜合管廊工程BIM應(yīng)用是非常有用的，它的各項能力可以最大程度地滿足地下綜合管廊的整個施工過程。

（2）相比于經(jīng)常使用的CAD設(shè)計技術(shù)，BIM的設(shè)計技術(shù)可以讓其更加準(zhǔn)確，加強施工的操作性，進而減少不必要的返工和資源浪費。

（3）在實際的工程應(yīng)用中，BIM技術(shù)應(yīng)用在施工的各個方面都取得了良好的改善效果，可為將來的地下綜合應(yīng)用提供思路和建議。

參考文獻

［1］ 何清華， 錢麗麗， 段運峰， 等. BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究［J］. 工程管理學(xué)報， 2012， 26（1）： 12-16.

［2］ 姜天凌， 李芳芳， 蘇杰， 等. BIM在市政綜合管廊設(shè)計中的應(yīng)用［J］. 中國給水排水， 2015（12）： 65-67.

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［6］ 張婕. 淺談BIM技術(shù)在綜合管廊建設(shè)和運維中的應(yīng)用［J］. 廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)）， 2016（11）： 67-69.

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［8］ 建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 51212 - 2016［S］.

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［10］ 王玲莉， 戴晨光， 馬瑞. GIS與BIM集成在城市建筑規(guī)劃中的應(yīng)用研究［J］. 地理空間信息， 2016， 14（6）： 75-78.

［11］ 鄭思龍. 基于BIM的城市綜合管廊工程協(xié)同設(shè)計應(yīng)用研究［D］. 西安： 西安理工大學(xué)， 2017.

［12］ 韓曉瀚. 基于BIM的城市綜合管廊工程應(yīng)用研究與探索［D］. 青島： 青島理工大學(xué)， 2018.