基于BIM技术的市政给排水管线设计及应用研究 张明运

发表时间:2020/10/16   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:张明运
[导读] 摘要:随着我国社会经济的不断发展,居民对市政规划的要求越来越高,在目前的工程规划中,市政给排水管线总体设计质量成为整个工程设计的关键环节。
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        摘要:随着我国社会经济的不断发展,居民对市政规划的要求越来越高,在目前的工程规划中,市政给排水管线总体设计质量成为整个工程设计的关键环节。
        关键词:BIM技术;市政给排水;管线设计;应用研究
        引言
        在目前城市给排水工程建设期间,城市建设水平有所提升,利用BIM技术,能够保证整体工程质量,促使管线设计达到预期标准。经过长时间的使用,BIM技术可以帮助前期工作人员掌握更加全面的市政和管线分布状况,一旦出现设计隐患就能第一时间发现问题,从而解决问题。
        1BIM技术的主要特点
        BIM是建筑信息模型,属于信息时代下的工程创新设计技术。BIM技术通过信息模型实现信息集成,与其他数字技术不同,在工程建设中具有特定的应用价值。在市政给排水工程的设计过程中,BIM技术的应用可以实现管线的综合设计、参数设计、协同设计和可视化设计,提高城市给排水工程的设计质量。同时,BIM技术还具有以下的特点:①可视性特点。BIM技术具有良好的可视性,市政给排水管线设计人员可以结合管线的运行环境,科学运用BIM技术,构建合理的BIM模型,进一步提升市政给排水管线设计方案的科学性。由于市政给排水管线的运行环境比较复杂,设计人员要结合给排水管线运行环境特点,绘制给排水管线运行图,并结合BIM模型的运行现状,不断调整原有的市政给排水管线设计方案,从根本上提升管线设计方案的实施效率。②模拟性特点。建筑信息模型技术提供了良好的模拟性能,城市供水和排水设计的相关人员可以利用该技术进行虚拟的建造实验,并有效地分析供水和排水系统的建造模式是否科学,以确保供水和排水管道的运作问题得到合理解决。例如,在某市政给排水管线设计过程中,设计人员可以结合给排水管线周围构筑物的运行情况,进行虚拟施工,保证给排水管线的施工成本得到有效控制。另外,在市政给排水管线施工阶段,设计人员根据虚拟模型的运行情况,对管线运行过程中存在的问题,制定更加高效的解决对策。③协调性特点。由于BIM技术具有良好的协调性。通过科学运用BIM技术,能够有效减少市政给排水线路出现交叉现象,进一步提升给排水管线的运行速度,保证市政给排水管线更加稳定的运行。对于市政给排水管线设计人员来讲,要根据给排水管线设计方案的实施情况,做好相应的协调工作,有效协调给排水施工人员、管理人员之间的关系,保证市政给排水工程的总体经济效益得到有效提升。
        2BIM技术的市政给排水管线设计及应用
        2.1软硬件配置
        为开展基于BIM技术的市政给排水管线设计,工程采用了Win-dows7系统计算机及BIM技术相关软件,包括用于管网建模和CAD图纸输出的Revit2015,用于碰撞检测、进度模拟、漫游动画的NavisworksManage2015,用于工程量统计的广联达GMA,用于成本预算的广联达GBQ4.0,图1为BIM技术的应用框架。
       
        2.2计算项目建设工程量
        BIM技术的运用,给市政给排水管道线路的计算工作提供了强大的技术支撑,在另一方面也提高了工程量计算的准确性。在排水管线的设计工作中,想要得到具体准确地数据信息就要详细了解各个项目报表,通过具体的数据信息来分析管道线路的特点,这样才可以更加科学合理的做出排水管道线路设计方案。BIM技术的运用一方面可以确保工程量计算工作的准确性,另一方面还可以减小计算工作人员的工作力度,从而提高其工作效益。管道线路的数据信息的高准确度有利于后期虚拟三维模型的创建工作,而优化设计排水管道线路,才可以综合了解其实际运作状况,进而更好的防止管道线路运作的不良情况。而就目前情况看来,各个管道线路数量极多并且分布状况很繁杂,这就要求相关技术人员科学合理的利用BIM技术去做管道线路的前期设计工作,并且根据各种相关数据信息去不断调整和优化,进而有力的保证市政给排水管道线路的稳定工作以及高效运行。还可以合理避免管道线路的渗透情况,提高管道线路的设计水平和建设质量,促进整个项目工程的顺利完工。
        2.3合理规划管道
        在工作人员的实际建设过程中,采用BIM技术,能够实现对图纸的高度掌控,有关工作人员可以按照给排水线路规划状况应用的设计细节,有利于规划排水管道运行状况,能够结合实际工程环境进展,从而定制出详细的规划图纸。此种技术的使用,能够有效降低因为工作人员大量参与数据测量工作而导致的高失误率,减少对人力资源的依赖,保证整体工程建设数据的准确度。工作人员仅仅需要在电脑中录入详细的环境数据,就能够得出相对应的工程建设图纸,此类方式保证市政工程建设的质量和效率。在强化总体市政工程给排水管道建设环节中,前期工作人员需要全面了解BIM技术的特点以及优势,针对技术的需求,不断提升自我专业能力和综合素质水平,在实践的过程中,积累经验,并在设计环节中结合自身所学,在给排水管道设计方案细节设计中注重创新,采用全新的理念,从而保障市政给排水建设工程的科学性和合理性。例如,在目前城市给排水管道建设的过程中,现状管线和规划管线种类和数量多、管线交叉多、管线间距近。传统设计用平面设计和纵断面设计为主的2D设计方法,该专业与其他专业设计沟通困难,以至于设计中协调难度大、管线碰撞检查困难,施工阶段难度大、变更多。针对此种情况,在实际建设期间,采用BIM技术合理分析现状构筑物和管线情况,利用数字建模的方式分析现状管道,与规划管道协同,与其他专业协同,从而有效降低市政工程给排水管道总体建设的难度。因此,利用BIM技术建立给排水管道模型的方式,大大提升了总体设计效果,保证了建设的整体质量。
        2.4在管线与材料表方面的应用
        在设计城市供水和排水的设施时,使用建筑信息模型技术进行相关项目的基本模型创建工作。在系统的预设运算模式下,可以输入相关的建造设计方案的数据,并且通过组合管道的实际情况,以确保建筑设计的方案尽可能满足相关方面的需要。城市的供水和排水系统建设的相关工作人员将会依托项目建造设计方案进行最终的管道设计工作。通过建筑信息模型系统,该系统将检测出建筑设计方案中隐藏的缺陷和检查施工过程中可能会出现的各种情况。通过分析和整理相关设计方案和数据,这些问题将会得到一些解决方案的建议。此外,建筑信息模型技术还可以筛选备选的供水和排水建筑材料。由于BIM数据库中存在着大量的建筑模型标准,有关工作人员将能够在实际应用中获得一份精确的科学的建筑项目工程材料的方案,这将有助于建筑项目科学、顺利地执行费用报告,并将确保项目建造预算的可靠性。
        2.5碰撞检查
        在完成所有管道模型的创建后,需要对其进行碰撞检查。首先,在完成建筑、结构、给排水模型的创建后,团队通过协同设计的方法,对管道进行了初步的对比参照,从初期把明显的碰撞点排除,减少后期碰撞检查所消耗的时间。通过手动查找,得到明显的冲突点位置并进行标注,在这一阶段,大部分的碰撞都能通过调整标高和相应的埋深,平移管道与管件的位置得到解决。之后根据Revit软件进行系统的碰撞检查,通过BIM软件找出微小的碰撞点。并进一步讨论优化方案。
        结语
        近年来,在城市供水和排水系统设计中使用建筑信息模型技术日益增多,因此这种技术在项目建设的环节的重要地位日益增加。BIM技术可以有效地解决某些大规模综合排水和供水管道建设中的复杂问题。在市政给排水工程设计过程中采用BIM技术,可以改善给排水工程设计中存在的问题,解决施工设计过程中遇到的问题,提高市政给排水设计质量,显着提高了市政给排水结构设计的工作效率。
        参考文献:
        [1]孙同谦,徐峥.BIM标准对市政给排水专业的指导[J].中国给水排水,2016.
        [2]沈春山.市政给排水工程设计中BIM技术的应用[J].低碳世界,2018.
        [3]王盈盈,王蕴杰,郭水.BIM技术在市政给排水管线设计中的应用探索[J].山西建筑,2018.
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