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解决综合管廊工程难点的BIM思路

2021-02-24

综合管廊是建于城市地下,用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。由于实施统一规划、设计、建设和管理,综合管廊避免了由于敷设或维修地下管线而反复挖掘道路,减少了对道路交通和居民出行造成的影响和干扰;提高了市政管线的耐久性和安全性;便于对各种管线的敷设、增设、维修和管理;有效利用了地下空间,节约了城市用地;减少了道路的杆柱和架空线等,保证了城市的整体景观,提升了城市品位,是国家经济和城市发展到一定阶段的必然产物。

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BIM技术具有的可视化、协调性、模拟性、可出图性和精确性等特点,为解决综合管廊工程一系列设计、施工、运维难点,提供了良好的思路及方法。

可视化 · 减少识图误差

在设计阶段,由于管廊节点井布线复杂,设计人需要在脑中将设计意图还原成三维空间形象,再将其转化为二维图纸进行表达,这个过程有可能会产生一部分信息丢失甚至错误,为后续专业配合及施工阶段带来变更的风险。在施工阶段,施工人员对照二维施工图进行施工,识图效率较低,甚至有可能出现理解错误,从而造成施工进度滞后。

BIM技术最为直观的优越性就是为操作者提供了全程可视化的模型,将以往的线条式的构件,以一种三维的立体实物图形展示在人们的面前。通过对综合管廊模型的建立,可以为方案评审、决策工作等提供更为直观的方案展示途径,也可以给各专业提供较二维图纸更为直观的三维模型,很大程度上减少了设计出错的几率。而施工人员通过查看BIM模型,可直观理解设计人意图,通过观看对复杂节点进行的工序模拟演示动画,可减少识图误差,提高施工效率及质量。

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模型可视化

协调性 · 统一图纸版本

利用BIM技术协调性的特点,为设计人提供了统一的协同设计平台,由于各专业基于同一模型文件进行协同设计,降低了因为专业之间的差异性对项目理解而造成的错误,可以有效解决各专业间设计对象的碰撞问题。同时,各专业数据也可准确传递,降低了图纸版本不统一的风险,减少了设计变更以及施工、运维管理的麻烦。

在施工阶段,利用BIM技术协调性,通过将BIM与4D技术有机结合起来,引入建筑业国际标准IFC(Industry Foundation Classes),研究基于IFC 标准的BIM 体系结构、模型定义及建模技术、数据交换与集成技术,将综合管廊及其施工现场3D模型与施工进度、资源、安全、 质量、成本以及场地布置等施工信息相集成,实现了基于BIM的施工进度、施工资源及成本、施工安全与质量、施工场地及设施的4D集成管理、实时动态控制。

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各专业基于同一BIM模型协同设计

模拟性 · 优化施工方案

BIM技术可以模拟出难以在真实世界中进行操作的事件。在综合管廊工程设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些事件进行模拟实验,例如,照明节能模拟、通风模拟和结构分析计算模拟等。在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(3D模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,充分利用空间和资源整合,消除冲突,得到最优的施工计划和方案。特别是对于新形式、新结构、新工艺和复杂节点,可以充分利用BIM的参数化和可视化特性,对节点进行施工流程、结构拆解、配套工器具等角度的分析模拟,可以改进施工方案实现可施工性,以达到降低成本、缩短工期、减少错误和浪费的目的。同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制),从而实现成本控制。在后期运营阶段,可基于BIM模型进行管道设备拆除更换工序的模拟,还可以将模型以IFC等交换格式导入灾害模拟分析软件中,进行日常紧急情况处理方式的模拟,以可视化方式提供给巡检人员,让其迅速找到合适的逃生路线。

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施工场地模拟

可出图性 · 提高出图质量

利用BIM技术信息一致性以及可出图性的特点,对管廊模型进行任意方向的剖切,并将剖切面导出为CAD二维图纸。由于各剖切面均来源于同一个BIM模型,因此可以保证数据的统一性及准确性,不会出现二维设计时平面及剖面数据不一致的现象,可大大提高出图的质量。

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导出CAD二维图纸

精确性· 减少计算工作

基于精确的BIM模型,可更为便捷准确地统计工程量,不会出现人工统计时的漏项,使造价师从算量的繁琐工作中脱离出来,大量减少了计算工作,将更多的目光放在组价和合同问题上。

工程建设方式的转变

目前,随着我国综合管廊试点省和试点城市的确定,我国综合管廊的建设进入了高速发展期,城市地下综合管廊必将成为未来一个时期内我国城市基础设施建设的重要内容。由于传统二维设计图纸的局限性,在综合管廊工程的设计与建设过程中必然会出现上述的种种问题,既影响工程设计质量,也影响建设效率,从而会拖延整个综合管廊工程的建设进度。

BIM技术可以将工程行业中的设计成果完整地数字化。让我们的设计拥有一个完整的数字孪生,让我们可以在项目策划、设计、施工和运营等各个阶段中,根据需要整合、集成不同的相关管理数据,用于管控项目的各个现场。毫无疑问,BIM对整个工程建设行业产生很大的影响,其发展速度之快既是 BIM自身优势使然,也是国家战略发展的需要。随着各界对BIM技术关注的逐渐增强,无论业主还是设计单位内部,对于BIM的需求都在不断增长,国家对BIM技术的推广力度也逐渐加大,住建部印发的《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中,更是把推进BIM技术列为今后工程项目信息化发展的主要任务,大力发展BIM技术已迫在眉睫。利用BIM技术的优点,可以大大提高综合管廊项目的设计质量及设计效率,也完全符合目前综合管廊高速建设、安全运行、智能化管理的要求。因此如何利用BIM技术进行综合管廊类项目的设计,将是今后长时间的研究课题,本文对此方面仅做了较为初级的探索,还需各方进行更深入的探讨,以发掘BIM技术在管廊项目中更多应用点。

(本文来源于网络,如有侵权请联系删除)


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