李志遠(yuǎn),武照遠(yuǎn),張鴻斌（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院,天津300457）

BIM在天津塘沽南部新城管線綜合中的應(yīng)用

李志遠(yuǎn),武照遠(yuǎn),張鴻斌
（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院,天津300457）

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)二維管線綜合設(shè)計(jì)的不足，提出了BIM三維管線綜合設(shè)計(jì)方案。結(jié)合具體工程實(shí)例，建立完整的管線綜合模型。通過對(duì)模型的碰撞檢測，完成模型的“模擬施工”，為工程項(xiàng)目的施工與后期運(yùn)維提供了可靠的資料。

關(guān)鍵詞：管線綜合；BIM碰撞檢測；應(yīng)用??

BIM（BuildingInformationModeling），建筑信息模型。BIM設(shè)計(jì)是相對(duì)于常規(guī)CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))的一種全新設(shè)計(jì)手段，指基于先進(jìn)三維數(shù)字設(shè)計(jì)解決方案所構(gòu)建的可視化的數(shù)字建筑模型[1]。BIM技術(shù)在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛，近些年也在市政工程中得到應(yīng)用。在市政管線綜合設(shè)計(jì)中，BIM三維管線綜合設(shè)計(jì)能夠直觀、高效、精確地幫助我們協(xié)調(diào)各專業(yè)的管線布置，因而得到業(yè)內(nèi)的重視[2]。

1管線綜合

管線綜合是指在工程建設(shè)過程中對(duì)各種地下專業(yè)管線進(jìn)行綜合管理，即在平面與高程上控制管線之間的空間關(guān)系，具體包括：

（1）確定城市工程管線在地下敷設(shè)時(shí)的排列順序及工程管線間的最小水平凈距及最小垂直凈距；

（2）確定城市工程管線在地下敷設(shè)時(shí)的最小覆土深度；

（3）確定城市工程管線在架空敷設(shè)時(shí)管線及桿線的平面位置，及與周圍建（構(gòu))筑物、道路、地下管線的最小水平凈距和最小垂直凈距。

1.1傳統(tǒng)二維管線綜合設(shè)計(jì)

市政管線包括給水、再生水、污水、雨水、照明、通信、電力、燃?xì)?、熱力等多個(gè)工程管線，傳統(tǒng)二維管線綜合普遍做法是將所有專業(yè)的管線平面布置進(jìn)行疊加，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或路口確定管線“控制高程”，往往不夠全面。具體來說有以下幾點(diǎn)不足：

（1）傳統(tǒng)二維管線綜合主要有管線平面布置圖、豎向剖面圖、管線橫斷面圖等，這些二維圖紙更多的表達(dá)是局部情況，缺乏整體連貫性；

（2）傳統(tǒng)二維管線綜合豎向設(shè)計(jì)控制標(biāo)高多為原則性控制相對(duì)位置，即確定了節(jié)點(diǎn)處管線上下極限范圍值，并非精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，難以保證管線的精準(zhǔn)定位；

（3）二維圖紙圖面復(fù)雜，表達(dá)方式不夠直觀。不僅給設(shè)計(jì)人員帶來繁重的工作量，也給施工、后期運(yùn)營帶來極大不便。

由于傳統(tǒng)二維管線綜合設(shè)計(jì)存在諸多局限性，采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維管線綜合設(shè)計(jì)已成為解決復(fù)雜管線綜合的優(yōu)選方案。

1.2BIM三維管線綜合設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)的理念是“所見即所得”，建立模型的過程，不僅是一次“三維校審”過程，更是一次“模擬施工”的過程。在模擬過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)二維設(shè)計(jì)中難以發(fā)現(xiàn)的碰撞問題。具體來說BIM三維管線綜合設(shè)計(jì)具有一下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

（1）BIM模型不僅可以表達(dá)二維管線綜合設(shè)計(jì)所能體現(xiàn)的局部信息，也可以在整體上解決碰撞問題；

（2）BIM建模均為準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，可對(duì)管線進(jìn)行全面精準(zhǔn)定位，有利于管線施工與后期運(yùn)維管理；

（3）BIM建立的三維管線信息模型，不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)二維局部截面展示，也可以生成漫游文件，進(jìn)行直觀生動(dòng)的展現(xiàn)。

2工程實(shí)例

2.1工程概況

該項(xiàng)目位于天津?yàn)I海新區(qū)核心區(qū)西側(cè)的塘沽南部新城范圍內(nèi)，西中環(huán)以西，西外環(huán)以東，天津大道以北，南窯半島及海河以南，占地面積約9.8平方公里。為配合塘沽南部新城申報(bào)國家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)，提升塘沽南部新城工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，在結(jié)合新城開發(fā)建設(shè)時(shí)序，保證各專業(yè)管線順利實(shí)施的背景下，提出了管線綜合BIM設(shè)計(jì)的方案。本次管線綜合設(shè)計(jì)擬對(duì)新城9.8平方公里范圍內(nèi)8種專業(yè)管線進(jìn)行管線綜合設(shè)計(jì)，具體管線包含：給水管線、再生水管線、雨水管線、污水管線、燃?xì)夤芫€、熱力管線、電力管線、電信管線。

2.2建模軟件

目前開發(fā)BIM軟件的公司主要有歐特克公司（Autodesk），奔特力（Bentley）公司，匈牙利的Graphisoft公司，法國達(dá)索公司，國內(nèi)目前主要有鴻業(yè)軟件公司。市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，Graphisoft公司的ArchiCAD與Bentley公司的PowerCivil具有更好的針對(duì)性和適用性，應(yīng)用也比較為廣泛。筆者對(duì)于兩款軟件的建模均有研究，認(rèn)為前者的模型表現(xiàn)效果更佳，因此本次工程采用的BIM建模軟件為ArchiCAD。

2.3建模方法

BIM軟件可以實(shí)現(xiàn)二三維同步協(xié)同設(shè)計(jì)。通過軟件插件MEP模塊與圖庫對(duì)象中“管”構(gòu)件建立市政管線壓力管線與重力管線，通過軟件“沖突檢查”功能，不斷調(diào)整管線平面與豎向關(guān)系，直到解決所有碰撞問題。管線綜合碰撞檢測建模成果見下圖1：

圖1南部新城某市政道路管線綜合BIM模型

通過前期數(shù)據(jù)精確的建模，建模過程中經(jīng)碰撞檢測的不斷修正，以后后期模型直觀的表達(dá)，建立整體全面的市政管線綜合模型。對(duì)于管線模型中任一管段，均可實(shí)現(xiàn)信息查詢。也可在模型中任意截取橫斷面，并可以保證模型與橫截面的聯(lián)動(dòng)。此外，模型可生成獨(dú)立的漫游文件，可供方案匯報(bào)、指導(dǎo)施工、后期運(yùn)維等。

當(dāng)然，作為一種新興的技術(shù)手段，BIM在市政工程領(lǐng)域應(yīng)用仍處于初期探索階段，軟件專業(yè)化程度不夠，圖庫構(gòu)件、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的欠缺等等仍然是BIM發(fā)展過程中亟待解決的問題。

3結(jié)語

結(jié)合具體工程項(xiàng)目，提出了BIM三維管線綜合設(shè)計(jì)方案。通過BIM三維管線綜合設(shè)計(jì)，可以更加直觀、有效地幫助我們協(xié)調(diào)各市政專業(yè)的管線布置。盡管在市政領(lǐng)域，BIM技術(shù)應(yīng)用尚屬起步探索階段，但是其先進(jìn)的理念，巨大的優(yōu)勢，必將成為未來設(shè)計(jì)技術(shù)的主流方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]張新蘭,李彥強(qiáng),李文江.積極推進(jìn)BIM設(shè)計(jì)技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用[J].中國給水排水,2013,29(08):63-67.

[2]孫同謙，徐崢.BIM在市政管線綜合種的應(yīng)用[J].中國給水排水,2014,30(12):77-79.

作者簡介：李志遠(yuǎn)（1988-），男，內(nèi)蒙古通遼人，碩士研究生，助理工程師，主要從事：給排水設(shè)計(jì)工作。