王铁刚 计佳斌
嘉兴市佳安燃气技术服务有限公司 浙江嘉兴 314000
摘要：近年来，在长输管道建设过程中，也利用BIM技术开展了场站的建筑三维设计、碰撞检测等单业务应用，但应用的深度不够，不具规模；因此，将BIM在建筑工程中共享全生命周期信息资源库、协同工作、信息集成等理念引入到管道工程建设管理中来，提出管道全生命周期一体化管理模式（PLIM），同时，开发基于BIM技术的燃气管道工程建设管理平台；有利于提高我国燃气管道智能化建设管理和管道运营维护管理水平，实现燃气管道的全数字化移交和一体化管控。
关键词：BIM技术；城镇燃气管道；模型
引言
BIM技术在建筑领域逐步深入，已覆盖到项目策划、设计、实施、运行各个阶段。工厂预制化施工是当前安装行业发展趋势，依托于先进加工设备，提高安装效率，提升整体施工质量。
1 BIM技术
近些年来，随着建设工程施工质量要求不断提高，国家有关部委出台了关于建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)技术在建设工程中推广的指导性意见。结合国内城市地下综合管廊建设现状指出:“我国综合管廊建设信息化起步晚，但发展迅速”;地下综合管廊建设问题的基础上，针对管廊施工提出了“管廊施工力求方法创新，确保施工质量”的建议。在上述背景的驱使之下，迅速发展起来的建筑信息模型技术因其具有易研发升级、兼容性强及信息集成度高等诸多优点，被业界普遍认为是建设工程设计、施工及管理变革的生力军。BIM技术发展至今所涉及的基础软件较多，如Ｒevit、广联达BIM5D、Fuzor、Navisworks、InfraWorks、Lumion及3DStudioMax等。BIM技术建模的流程相对比较明晰，其主要通过相关软件将项目二维模型转换成三维模型，继而可以更加充分发现并解决传统施工图中存在的施工难点。例如:本文研究的石家庄汇明路地下综合燃气工程施工中遇到了技术交底是否准确有效，项目施工进度能否有效控制，大型燃气工程如何安全高效入廊安装，大量管线碰撞能否识别并消除等问题，在完成二维工程图向三维模型翻模等基本工作后，借助BIM软件中的可视化模块，对燃气工程内部进行动画渲染，实现了工程场景模拟展现。同时根据需要对模型进行任意放大、缩小观察以及修改，给项目添加或删除有关建筑信息等，实现了从宏观上把控建筑物的整体，从细观上把握某一具体构件的细节。
2 BIM在燃气长输管道中的应用价值
美国bSa（buildingSMARTalliance）对BIM在建筑全生命周期各个阶段的应用做了详细的归纳。BIM可以集成管道设施所有的几何模型、信息功能、要求及设施信息，涵盖了管道全生命周期的所有信息，如设计、施工、运营维护等施工过程的信息。BIM的应用涵盖了设施的全生命周期各个阶段，这与智能管道、智慧管网“全数字化移交，全生命周期管理”的建设目标相契合。采用BIM技术可使燃气管道建设全生命周期的各个阶段都能有效提高信息共享程度、建立资源计划、控制风险、减少资源消耗、节约成本和提高工作效率。应用BIM技术，建立管道全生命周期一体化管理模式，将会改变传统的燃气管道建设管理模式，保证管道建设的安全、质量和效率，引领燃气管道智能化建设走向更高层次，从而加快构建燃气管道数字孪生体进程，实现智慧燃气管道的建设目标。
3 BIM技术在城镇燃气管道工程中的应用
3.1虚拟施工
通过在BIM三维模型中引入时间维度，可以得到相应的子模型，模拟燃气管道施工的动态过程，提前检验施工技术与施工计划的合理性，做好及时的调整与优化，保证工程的施工效果。
BIM技术的4D虚拟施工技术能够实现对工程难度的有效控制，具体来讲，就是通过制定详细施工进度表的方式对各个阶段施工的时间节点进行明确，帮助燃气管道工程的参与方在项目实施前，及时发现存在的问题和不足，借助优化模型为现场施工提供指导。
3.2实现协同作业
从管道建设项目的立项到竣工验收过程中，由于涉及参与的各个专业较多，而最终的成果是各个专业成果的综合。这个特点决定了在管道建设项目的各个阶段需要密切的配合和协作。基于BIM技术创建的三维可视化平台，与管道相关的各个专业的数据都以实际的形式存在平台模型中，各参与方都可以在平台模型中输入、修改、下载数据信息，保证了数据的唯一性和及时性。
3.3燃气设备族在燃气正向设计中应用
燃气正向设计中应用燃气设备族的具体步骤：首先，通过Revit软件新建一个项目文件，根据项目需要，制定该项目的项目样板文件、项目基点、项目信息、项目标高、管道材质、管道连接方式、阀门类型、燃气设备族的类型等。其次，在项目文件的基础上进行建筑物的创建工作，根据设计要求、功能需求、业主提资和设计规范进行燃气管道的设计工作。最后，在完成相应的管道建模之后，通过三维视图将创建好的燃气设备族通过“载入到项目”按钮载入，安装到创建完成的管道模型上，完成燃气正向设计BIM模型的创建。同时，根据BIM技术的可出图性、可出工程量性和可视化性进行燃气正向设计的进一步应用，提高了工作效率、提升了设计质量、适应了燃气高效快速发展的需求。
3.4管线碰撞识别与消除
燃气工程施工过程中不可避免会发生各专业管线碰撞情况，因此碰撞识别与消除是燃气工程施工过程中需要重视的关键环节。根据二维CAD设计图，在BIM中将绘制好的三维立体模型导出NWC格式文件，之后导入相关软件中建立各类管线三维施工虚拟场景，检查施工图的错漏碰缺，出具碰撞检查报告，该报告包括碰撞位置、碰撞类型等信息，该报告方便各管线专业间审核设计图，保障参建各方在充分协商的基础上快速识别、标记并修改碰撞点，降低设计失误。
3.5提高精细化管理水平
在管道项目的设计、施工阶段，通过BIM软件的算量，可以使用一个模型，实现管道造价的精细化管理，在项目管理子系统（PMS）中，基于平台模型的虚拟施工，也可以实现组织材料、设备进场的精细化管理，减少由于项目组织不当，而造成的窝工、延期等问题发生。另外，由于管道建设的参与方较多，时常出现沟通协调不畅不及时，责任划分不明确等问题，建立基于BIM的管道全生命周期一体化管理模式，所有参与方的沟通协调都集中在BIM平台管理上，可以提高管理参与方的精细化管理水平，从而可以实现各个参与方的利益协调和目标一体化。
结束语
在城镇燃气管道工程的施工建设中，涉及内容众多，容易出现与其他市政工程交叉施工的问题，要切实保障工程的施工进度和效果，可以将BIM技术引入其中，借助相应的BIM三维可视化模型，完成燃气管道碰撞检测、虚拟施工以及运营维护工作，做好不同专业和作业环节的协调，以此保证燃气管道工程建设和运营的效果，为城镇居民的生产生活提供便利。
参考文献
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