周谊
中铁四院集团西南勘察设计有限公司、云南省昆明市、650214
摘要：给排水工程是市政道路工程中必不可少的一环，多属地下隐蔽工程，运行时检查维修难度较高，其质量甚至直接影响整个工程的使用寿命。BIM技术作为未来设计的主流方向，其先进的工作方式和高效、智能的特点逐渐在设计行业中凸显。BIM技术能对整个市政道路进行数据整合，并模拟实现工程的数据整合，将其贯穿于市政道路设计、施工及运行的全过程，实现市政道路的集中化管理，从而极大地提高工作效率。目前BIM技术在管线综合优化、参数设计、数字建模、施工模拟等方面应用较广，在市政道路给排水设计中使用BIM技术是发展的必然趋势。
关键词：BIM技术；市政道路；给排水；设计应用
1BIM技术概况
BIM(BuildingInformationModeling）是以三维数字手段为基础的建筑信息模型，用以表达详尽的工程相关信息，目前国内建筑领域主要使用的BIM软件有ArchiCAD、Revit、Bentley等。BIM技术可用于市政道路给排水设计领域，在该领域的设计、施工及运维中较传统的平面设计有着明显的优势。首先，BIM技术应用结合了项目实际情况，录入项目相关信息，对工程进行三维建模，模拟施工动画，可供市政道路设计人员及施工单位参考。第二点是BIM技术可结合参数变化，预测施工风险并提出预防及解决的措施，其在市政道路给排水工程方面的应用，规范了施工质量及施工流程，能为完善市政给排水构筑物的设计及施工提供有效的参考依据。
2BIM技术的应用价值
2.1可视化与人机互动体验
在市政给排水设计与道路设计中，可以利用BIM技术进行辅助设计。BIM技术能够利用特定的形状与图案，呈现建筑的立体化、直观化、可视化等基本特征。设计人员只要键入准确的数据信息，即可迅速模拟构建三维立体空间数据信息模型。与此同时，BIM技术还具有数据修改功能，提升了容错空间。
2.2数据处理能力
市政给排水工程是一项复杂的民生工程，其主要设计内容为给排水构筑物的设计。其中排水处理措施、泵站以及市政给排水管网设计是给排水构筑物设计的三个重要组成部分。泵站以及排水处理措施设计在技术上已经较为成熟,当前的施工以及设计工艺已经可以很好地满足这两项设计需求，而对于地域上庞大复杂的排水管网来说，目前国内仍然在广泛使用的二维平面设计在设计、施工及运行维护上都存在效率低下的问题，只靠CAD竣工图也很难满足运营方的检修维护需求。BIM技术的应用,无疑填补了这一空缺。其强大的三位建模能力和数据分析能力,简化了设计工作中的流程、减少了施工图变更的可能性和方便了维护管理,大大提高了管理人员的工作效率。
2.3协同设计，提高设计效率
随着城市建设发展，市政道路给排水工程规模越来越大、设计难度越来越高、设计内容越来越细、涉及专业越来越广，仅靠个人、个别部门已无法及时、高效地完成给排水工程的设计工作。BIM技术可以实现不同人员、不同专业之间的协同设计，当设计人员对其中的部分内容做了修改后，其余设计人员能及时地看到修改内容，实现信息模型的实时更新；同时，BIM技术还可以设置协同权限，避免不同专业的设计人员对其他专业的失误操作，当要修改其他专业领域的数据时，需要本专业技术人员的确定才可修改，从而实现多人、多专业的协同设计，极大地提高了设计效率。
3BIM技术在市政道路给排水设计中的应用
3.1市政给排水管道整体设计
在revit平台上，可以将给排水系统、电气系统与暖通空调系统置于同一设计环境中。通过平面视图观察与三维立体空间可视化图形观察，进一步明确碰撞点，初步解决显而易见的碰撞问题。
revit平台本身具有极强的碰撞检查功能。但由于revit平台对硬件的标准要求较高，且模型体量较大，单纯依靠revit平台自有的碰撞检查功能，根本无法完成相关任务。对此，在实践工作中，推荐使用Navisworks平台进行碰撞检查。碰撞检查的主要内容包括硬碰撞和软碰撞两方面。
Navisworks平面对计算机硬件的要求较低，实现各专业模型整合与浏览即可，从而提高了工作效率。
3.2在管线综合优化中的应用
市政道路给排水工程设计非常复杂，大多属于地下隐蔽工程，涉及了电力、电信、燃气等多个管线系统及综合管廊工程，与给排水系统纵横交错，因此在设计中要综合考虑各方面的因素，保证给排水系统管线的布设与其他系统互不影响，方便后期维护和施工。利用BIM技术可以直观地显示地下管线的三维位置及布设情况，帮助设计人员了解地下各管线之间的交叉情况、距离远近等，避免了对其他系统的影响，同时也方便设计人员对管线设计进行调整和优化。
3.3人机可视化
友好的可视化与人机互动体验是当前科技发展的目标,也是各个领域逐渐走向成熟发展的必然趋势。在市政给排水的设计以及城市道路设计过程中,如果能采用先进的BIM技术进行辅助设计，其强大的数据处理能力将为我们带来良好的数据可视化体验。与传统意义上的可视化不同,该技术可以通过采用专门的形状与图案来具体的表达所要表达的建筑特点。相关设计人员只需要录入关键的数据,数据软件即可迅速模拟所要的建筑形体颜色。同时其支持反复数据修改功能。通过形体颜色的改变实时反馈设计师修改后所呈现的模型,以一种较为强烈的视觉冲击体验,直观化的帮助设计师进行设计分析。
3.4在数字建模方面的应用
在市政给排水工程BIM建模过程中，首先需要收集管线资料，区分出管道类型，了解其基本信息，然后构建三维数字模型，继而建立6D（Dimension）关联数据库。由于建立的数据库中的每一个构件都包含多方信息（如厂家价格信息、竣工模型、维护信息、施工安装深化图等），BIM因此能藉由对不同属性的材料进行分类，实现快速准确的数据统计等功能，提高给排水设计的工作效率和准确率，也能预防和消除安全隐患，为施工方提供准确的依据。
3.5在施工模拟方面的应用
给排水工程不同于普通的建筑工程，属于地下隐蔽工程，施工环境比较恶劣，不确定因素较多。而BIM技术的应用，给原本不确定因素较多的管道施工提供了可视化模拟，同时可以引入时间维度，能帮助工作人员合理地安排工程进度，有效地规划施工和安装进度；对各种不确定因素进行模拟，还能减少施工中的设计变更问题，增加各分包工程的协同作业，提高施工效率。
3.6BIM技术的操作流程
(1）从市政部门处获取道路管线的规划设计图，从规划设计图中提炼重要的建筑群落分布信息，键入数据库，实现对整个工程的信息化与集成化处理。(2）在既有的建筑数据信息模型平台绘制道路管线图，并重新设定建筑规格、建筑标高与建筑材料等基础参数信息。(3）设定道路管线的位置，其中主要包括管道构件，以及管道构件和原有结构构件的碰撞检测。由此判断不同管道是否存在交叉矛盾问题，做到平面图纸与三维立体图纸的相互转化。(4）通过碰撞检测获取对应的碰撞检测结果。在碰撞检测结果中，针对不同的颜色予以排列，保证硬碰撞与软碰撞信息的准确性。在此基础上，判断哪些位置需要处理，哪些位置不需要处理，做到道路工程与管道工程的协同化设计，提升整体设计水平。(5）拖动绘制完成的道路与管线，对已经产生碰撞的点位进行调整，其中重点包括水平方向的数值调整与垂直方向的标高调整两部分。通过提升不同环节的设计水平，加强整个道路与管线规划设计的合理性。
结论
综上所述，基于BIM技术，进行市政给排水设计与道路设计已然成为设计领域的主流发展趋势。各基层市政企业必须顺应时代发展，积极引入BIM技术，加强技术人才储备，改善BIM技术应用水平，以此在激烈的市场竞争中占据一席之地，并最终实现可持续发展的战略目标。
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