李家斌

摘 要：目前建筑信息模型（BIM）作為一項新的信息技術，其在國內(nèi)受到了廣泛關注，BIM的應用也越來越多。本文結(jié)合某市綜合管廊建設實例，探討了基于BIM的三維模型構(gòu)建方法，包括結(jié)構(gòu)元素建模、管道建模和項目展示等，相信對從事相關的同行能有所裨益。

關鍵詞：市政 綜合管廊 BIM 三維模型

中圖分類號：TU992 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0034-02

在傳統(tǒng)的二維設計環(huán)境下，機電各專業(yè)的設計互相獨立，且受限于二維設計圖紙的局限性，在無法將建筑信息完全表達的情況下，MEP（Mechanical，Electrical and Plumbing）方案經(jīng)常出現(xiàn)各種錯誤，如管線沖突等，這需要設計單位、施工單位等進行及時溝通協(xié)調(diào)和修改，如果處理不當將導致工期拖延。

BIM具備可視化和可優(yōu)化性的特點，能為各專業(yè)的設計提供一個協(xié)同設計平臺，將BIM應用于MEP設計可以解決目前MEP設計中存在的問題。

1 項目概述

在城市市政管網(wǎng)的主干線上設置綜合管廊是城市安全、健康發(fā)展的有力手段。某市古城中街交口、區(qū)內(nèi)管網(wǎng)干管（ 包含熱力、給水、電信、電力管線）均經(jīng)此處交匯轉(zhuǎn)輸，建設綜合管廊優(yōu)勢明顯，且因地處片區(qū)負荷中心和市政府核心區(qū)域，要求一次性建設好，無需再行開挖，因此，需預留未來發(fā)展空間。

除此之外，該交叉口還承擔了兩條主干路間地下人行通道的任務，共計8個人行出入口、市政管廊水電艙與熱力艙分隔下穿人行通道。水電艙凈尺寸為3.3m×2.7m，熱力艙凈尺寸為2.3m×2.7m。

2 模型建立

BIM是三維設計的代稱，并不專指某款軟件，目前應用較廣的三維設計軟件有Graphisoft公司的ArchiCAD以及Autodesk公司的Revit，兩款軟件均為建筑軟件，應用于市政工程設計時，相比較Archi CAD更能符合設計人的操作習慣，設計人員可以根據(jù)自己在二維設計中積累的經(jīng)驗和習慣快速地建立三維建筑模型并自動生成平立剖面圖，配合MEP水暖電插件，可以在同一個模型中布設管道系統(tǒng)，完整表現(xiàn)構(gòu)筑物及管道綜合。

此外，Archi CAD還可以生成虛擬漫游文件，用戶無需安裝軟件即可在個人電腦上瀏覽整個模型，用來做匯報非常方便。

2.1 結(jié)構(gòu)元素建模

首先是管廊的建模，其結(jié)構(gòu)元素搭建主要使用墻梁板柱工具，局部異型使用復雜截面或殼體、變形體完成，注意區(qū)分圖層與材質(zhì)。作為與二維設計的區(qū)別之一，三維設計每一筆畫出的都是虛擬實體，有必要養(yǎng)成操作幾步就觀察一下三維視角的習慣，以便及時發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題。

2.2 管道建模

管道建模使用軟件自帶的MEP（水暖電插件），不同種類管線預設置不同顏色的MEP系統(tǒng)，通過在布設過程中設置管道直徑、標高信息，可連續(xù)畫出不同管徑、標高、傾斜角度的連續(xù)管段，彎頭及異徑管根據(jù)設置將自動添加，設計中管線綜合依據(jù)《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB 50289—98）及各種管線相關規(guī)范進行避讓調(diào)整。

圖1為包含結(jié)構(gòu)元素和管道系統(tǒng)的完整道路交口綜合管廊及地下通道模型。模型建成后，使用剖面圖工具在模型任意位置剖切，可自動生成相應剖面圖，并可直接在其中添加標注，任意剖切是三維設計軟件的主要優(yōu)勢之一，且剖面圖與模型聯(lián)動，一處修改同步更新，非常方便。

由于道路管廊的特殊性，有時需要做非垂直的折剖，例如：兩個接入口成170°交角，這種情況Archi CAD無法剖切仍需手繪，為了保持出圖風格一致，本子項出圖仍為Auto CAD繪制，但自動生成的剖面發(fā)揮了很好的參考作用，減輕腦力消除錯漏。

圖2、圖3為不同剖面的三維視角。

2.3 項目展示

創(chuàng)建的模型可以采用多種方式進行展示匯報，Archi CAD創(chuàng)建的模型可以導出至Artlantis進行照片渲染或動畫制作，除此以外還可以生成一個exe可執(zhí)行文件，用戶無需安裝軟件即可在個人電腦上瀏覽整個模型，在瀏覽的同時可以查看模型信息及距離測量。

3 結(jié)語

BIM作為一種嶄新的設計手段，目前還有許多問題亟待解決，比如：設計流程改變后多專業(yè)間的協(xié)同、三維設計規(guī)范的建立、不可避免增加工作量是否值得的爭論等，這些都需要進行不斷的實踐與改進。

參考文獻

[1] 李亞東，郎灝川，吳天華.基于BIM實施的工程質(zhì)量管理[J].施工技術，2013（15）：20-22，112.

[2] 李亞東，郎灝川，吳天華.現(xiàn)場掃描結(jié)合BIM技術在工程實施中的應用[J].施工技術，2012（18）：19-22.

[3] 楊科，康登澤，車傳波，等.基于BIM的碰撞檢查在協(xié)同設計中的研究[J].土木建筑工程信息技術，2013（4）：71-75，98.

[4] 楊遠豐，蔡曉寶.三維管線綜合設計實踐與技術探討[J].建筑技藝，2011（Z1）：154-159.

[5] 李雄華.BIM技術在給水排水工程設計中的應用研究[D].華南理工大學，2009.endprint