刍议BIM技术在市政综合管廊设计中的应用

发表时间:2021/4/26   来源:《工程管理前沿》2020年36期   作者:胡婵娟
[导读] 依据规划将电力线路、通信线路、供水管路等集中敷设在城市地下市政公用隧道这一个地下建筑物内的布局是一种新型现代化的城市基础设施,

        胡婵娟
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        摘要:依据规划将电力线路、通信线路、供水管路等集中敷设在城市地下市政公用隧道这一个地下建筑物内的布局是一种新型现代化的城市基础设施,称为综合管廊。综合管廊的建设能够有效解决城市道路反复开挖、对地下空间的浪费、以及市政管线损毁等问题。能够提高地下综合管廊的建设及运维的信息化智能化,保障地下管线的安全运行,提升城市整体环境,为城市的发展预留了宝贵的地下空间。
        关键词:BIM技术;市政;综合管廊;应用
        CAD技术让设计师从手工绘图走向电子绘图。BIM技术的出现不但让图纸从二维走向了三维,更是将建筑工程中从设计、施工到运营等各个阶段实现了信息的统一。通过BIM技术,设计人员可以快速有效的获悉设计的各处情况和信息,在设计阶段就可以大量避免项目施工阶段可能出现的问题,同时还可以精确的实现建筑的外观可视化,模拟出项目各个阶段的各项成本、工期等因素。
        1.传统管线敷设与使用BIM技术的综合管线敷设的对比
        1.1 传统通过直埋敷设的优缺点
        传统的直埋敷设方式采用了全部直埋的方式敷设管线,具有成本低、施工简单的优点,但各个管线分散施工,在老城区经常出现因施工意外导致的停水、停电、断网等问题。而在新城,由于在很多地区要求道路下不得布置雨污水管,部分管道在道路规划范围内无法满足地下管线的敷设,不利于土地的利用。各个管线分散建设,各自的检查井、室比较多,导致环境视觉感知差,不利于城市的高标准发展建设。
        1.2 综合管廊敷设的优点
        1)避免因管线的埋设、维修而导致道路反复开挖,从而确保道路交通通畅。
        2)因综合管廊完善的附属设施配置,对各个管线的维修保护能力大大增强,从而延长了管线的使用寿命。同时由于综合管廊内的管线并不直接与土壤、水等物质接触,避免了与各种酸碱类物质的接触,从而可以有效减少对管材的腐蚀,同时延长了管线的使用寿命。
        3)架空类管线进入综合管廊,不仅大大减少了地面的架空线路,避免了鸟类带来的双向风险,同时还可以节约土地,优化绿化面积,并增强城市的整齐度和美观度。
        4)综合管廊由于有效利用了道路下的空间,这不仅节约了城市用地,而且起到了促进地下空间开发利用的良好作用。
        5)为各种管线进行综合管理提供了可能,能够通过物联网设备实现,及时发现隐患,及时的维护与管理,提高了管线的安全性和稳定性,能够优化城镇居民的生活水平。
        6)由于管线的增设、扩容较为方便,管线可分阶段进行敷设,同时管线的建设资金也可分期进行投资。
        2.BIM技术在综合管廊中的作用
        2.1BIM技术于设计过程中的作用
        综合管廊中的地下管线错综复杂,在设计施工的过程中最常见出现的问题之一就是管线的碰撞。在设计阶段,设计团队通过利用BIM技术可以建立项目的专属模型,通过不断的采集汇总数据,甚至是基于与其他设计方、施工方的合作,实现数据的共享,从而使管线设计人员提前预知可能出现的问题,并尽早的对可能出现问题的地方进行修正。


        在BIM平台上,当某一设计人员对模型进行了修改,其余的设计人员也会同步共享到该数据模型的变化,可以有效降低管理成本,并极大的降低因数据同步错误从而出现施工问题的可能性。
        BIM数据模型通过三维的展示,可以模拟出三维环境下各个管线的具体位置和位置关系,工作人员可以通过对整体和细部的审视,让所有的状况一目了然。设计开始的初期,BIM软件中的各项测试功能能够帮助设计人员尽早的发现设计图纸中可能存在的问题,便于设计人员尽早对设计方案的做出各种调整,减少后来施工过程中因设计问题从而出现返工的现象,极大的提高了设计与施工的效率。方案基本稳定后,BIM还可以通过对环境场景的模拟,进行有限条件下的模拟运行,从而帮助项目施工管理人员对项目进行快速的了解。
        2.2BIM技术于施工过程中的作用
        在设计阶段完成后,还可以通过BIM模型自动生成各个分项工程的工程量,为实现精确的成本和工量控制提供数据支撑,如若对模型进行了改动,则相对应的工程量数据也会相对应的发生改变。这些数据为造价的管理提供了信息基础,通过这些信息,造价工程师可以快速的进行统计的分析,并且能够非常便捷的实现施工工程量与设计方案的一致。利用管线分区的详细模型,进行材料统计,可快速的提供出材料供给方案。通过对人、材、机数据的导入,可以快速的模拟施工进度及相关费用,高效的为施工方提供出相关的参考数据,在工程的施工阶段,可以随时进行数据分析,以便找出施工过程中可能存在或已经存在的各种问题,尽早的做出相关的调整。
        BIM模型拥有可以自动生成进度计划的相关功能,项目管理人员可以通过BIM软件进行施工进度的动态模拟,可以提前预测出施工过程中每个关键节点施工所需的机械设备、材料用量、布置方案和人员的分配情况,可以快速调整因施工现场原因或外界不可抗力所导致的施工进度变更问题,快速的拿出自动优化更新后的进度计划。BIM数据模型还可以将实际进度与计划进度进行对比,方便工作人员发现其中的不合理之处,以便于尽早的进行相关调整。
2.3BIM技术对于综合管廊使用过程的作用
        在综合管廊中加装的各种监测监控设备,通过对前期设计、建设过程中所保存下来的数据库进行有机的结合,从而对综合管廊系统的安全性、可靠性提供依靠。通过大数据技术和5G技术可以确保数据存储的可靠性和及时性。通过云计算技术对整个系统收集来的即时数据进行实时的监测分析。可以智能快速的给出故障出现的位置以及应急处理方案,实现及时的对异常情况进行远程分析并快速处理。三维的处理界面可以方便于工作人员观察综合管廊中的各处传感器、控制设备的位置信息和采集到的信息,并可以通过平台对所有控制和探测设备实行远程的控制和调用。
        结语
        综上所述,BIM 技术在市政综合管廊设计的过程中,与其他目前流行的技术相比,能够更加有效的降低管廊的设计组织难度。通过BIM技术可以实现在对信息进行集成和协同处理的同时,减少各方的各项重复性工作,能够有效的提高设计效率并控制相关成本。通过实时的对数据变量的控制,可以即时的看到相对应的三维效果。与传统二维的效果图相比,三维的视图,更美观、直观、易懂,同时沟通效率更高。三维的核心模型分析计算和出图更加精确,更加便于对数据进行修改。通过查看三维的视图,便于观察效果,有效的减少了沟通成本和沟通所可能产生的误差,更加高效。协同的工作平台,便于提高设计质量,减少误差的可能。
        参考文献
        [1] 邓剑峰.物联网和BIM技术在地下综合管廊建设运维中的应用研究[J].信息系统工程,2018(05):21.
        [2] 郑立宁,罗春燕,王建.综合管廊智能化运维管理技术综述[J].地下空间与工程学报,2017,13(S1):1—10.
        [3] 李芊,许高强,韦海民.基于BIM的综合管廊运维管理系统研究[J]地下空间与工程学报,2018,14(02):287—292.
        [4] 刘雪君,白建国,高将.BIM技术在市政综合管廊中的应用价值分析[J]江苏建筑,2020(05):124-126.
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