張風(fēng)桃，李志軍

（北京優(yōu)奈特燃?xì)夤こ碳夹g(shù)有限公司，北京100023）

1 引言

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局提供的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2019 年，我國(guó)城鎮(zhèn)地區(qū)常住人口數(shù)量達(dá)到84 843 萬(wàn)人，城鎮(zhèn)人口在總?cè)丝谥兴嫉谋戎兀闯擎?zhèn)化率達(dá)到60.60%。以此為背景，各類城鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目飛速發(fā)展，對(duì)市政配套基礎(chǔ)設(shè)施也提出了許多新的要求。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠提升管道工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工的合理性，保證良好的施工效果，將燃?xì)夤艿赖墓δ芎妥饔们袑?shí)發(fā)揮出來，規(guī)避管道運(yùn)行中的各類安全隱患。

2 BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)指建筑信息模型，對(duì)比傳統(tǒng)的CAD 技術(shù)，由BIM 技術(shù)構(gòu)建的模型的維度更多，技術(shù)人員可以從不同的視點(diǎn)和角度對(duì)模型進(jìn)行觀察、分析與操作，更加貼近現(xiàn)實(shí)，因此，也能更好地把握建筑工程施工建設(shè)中可能出現(xiàn)的問題，做好相應(yīng)的防范和應(yīng)對(duì)。

3 BIM 技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ讨械膽?yīng)用

BIM 技術(shù)在燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ讨饕T站、儲(chǔ)配站等各類場(chǎng)站工程、燃?xì)夤艿拦こ痰取?/p>

3.1 碰撞檢測(cè)

管線碰撞檢測(cè)可以借助Revit 或Navisworks 軟件實(shí)現(xiàn)，相比較而言，前者給出的報(bào)告比較簡(jiǎn)單，后者得到的報(bào)告更加清晰，也可以給出具體的碰撞位置圖片，因此更加常用。在以往的工程項(xiàng)目規(guī)劃中，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)都是由具備相關(guān)資質(zhì)的燃?xì)夤具M(jìn)行，但是因?yàn)槿狈εc其他市政部門之間的溝通交流，可能會(huì)引發(fā)相應(yīng)的專業(yè)交叉或者碰撞問題，而基于BIM 技術(shù)的管道碰撞檢測(cè)，能夠?qū)Σ煌瑢I(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)和施工問題進(jìn)行解決，提高設(shè)計(jì)的合理性，避免設(shè)計(jì)變更。

3.2 虛擬施工

通過在BIM 三維模型中引入時(shí)間維度，可以得到相應(yīng)的子模型，模擬燃?xì)夤艿朗┕さ膭?dòng)態(tài)過程，提前檢驗(yàn)施工技術(shù)與施工計(jì)劃的合理性，做好及時(shí)的調(diào)整與優(yōu)化，保證工程的施工效果。BIM 技術(shù)的4D 虛擬施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程難度的有效控制，具體來講，就是通過制定詳細(xì)施工進(jìn)度表的方式對(duì)各個(gè)階段施工的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行明確，幫助燃?xì)夤艿拦こ痰膮⑴c方在項(xiàng)目實(shí)施前，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題和不足，借助優(yōu)化模型為現(xiàn)場(chǎng)施工提供指導(dǎo)。

3.3 全生命周期應(yīng)用

BIM 技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ讨械膽?yīng)用應(yīng)涵蓋工程的全生命周期，包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、改造以及拆除等環(huán)節(jié)。而在每一個(gè)階段，技術(shù)人員都可以利用BIM 技術(shù)對(duì)模型總的信息進(jìn)行提取、修改和更新。這里主要針對(duì)運(yùn)維階段存在的問題和應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行分析[1]。

3.3.1 存在問題

燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)營(yíng)安全與城鎮(zhèn)居民的日常生活密切相關(guān)，從目前來看，大部分城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ痰墓芾矶技性谠O(shè)計(jì)和施工階段。在欠缺管道運(yùn)營(yíng)維護(hù)觀念的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)燃?xì)夤艿蓝氯?、腐蝕、滲漏等問題，還可能會(huì)因?yàn)榈缆肥┕さ纫蛩匾l(fā)管道的外力破壞，影響管道的正常使用。另外，燃?xì)夤艿佬畔⑿孤秵栴}同樣十分嚴(yán)重，燃?xì)夤艿郎盥裼诘叵?，屬于隱蔽性工程，工程說明和竣工圖紙對(duì)后期的運(yùn)維工作意義重大。但是很多情況下，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ痰目⒐べY料依然采用紙媒的形式，保存難度大，容易丟失，給后期的運(yùn)維工作帶來很大的不便。

3.3.2 應(yīng)對(duì)策略

將BIM 技術(shù)應(yīng)用到城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋\(yùn)營(yíng)維護(hù)中，能夠?qū)ι鲜鰡栴}進(jìn)行解決：

1）BIM 模型中涵蓋了燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計(jì)施工階段的所有信息，保證了信息的完整性和連續(xù)性，項(xiàng)目參與方可以根據(jù)自身需求隨時(shí)調(diào)取工程信息，從源頭上對(duì)傳統(tǒng)紙質(zhì)資料或者竣工圖紙丟失問題進(jìn)行規(guī)避和解決。

2）以BIM 技術(shù)為支撐，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型參數(shù)的及時(shí)更新，還能在模型中對(duì)每一次維護(hù)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，推動(dòng)模型的不斷完善，解決以往資料管理中存在的信息分散問題，也可以避免信息混亂造成的誤導(dǎo)。

3）BIM 技術(shù)所具備的可視化特征，使工作人員能夠利用三維模型更加直觀地分析可能存在的問題，對(duì)出現(xiàn)問題的設(shè)備和管段進(jìn)行精準(zhǔn)定位，找出問題的原因，并采取有效措施對(duì)問題進(jìn)行處理。

3.4 其他問題

3.4.1 圖紙問題檢查

利用BIM 技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)建模的過程也是進(jìn)行圖紙會(huì)審的過程，在建模過程中，利用BIM 模型三維可視化的特點(diǎn)可以排查出圖紙中存在的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和管線排布不合理的情況，并提交設(shè)計(jì)院進(jìn)行處理。通過BIM 技術(shù)配合圖紙會(huì)審，可以使各參建單位特別是施工單位提前熟悉設(shè)計(jì)圖紙，領(lǐng)會(huì)圖紙的設(shè)計(jì)意圖，了解工程特點(diǎn)和施工難點(diǎn)，將后期在施工過程中可能出現(xiàn)的問題提前進(jìn)行解決，提前發(fā)現(xiàn)可能的變更項(xiàng)，為變更做準(zhǔn)備。利用三維模型對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行錯(cuò)誤、漏項(xiàng)、碰撞、缺項(xiàng)的檢查，一方面優(yōu)化了圖紙信息，另一方面提高了施工效率，減少了工程返工現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4.2 碰撞檢查及優(yōu)化設(shè)計(jì)

利用BIM 技術(shù)三維可視化特點(diǎn)，可以檢查燃?xì)夤芫€與雨污管線、電力通信等其他建構(gòu)物之間是否存在碰撞點(diǎn)并分析碰撞的原因，與設(shè)計(jì)方溝通，提出解決方案，避免在施工過程中出現(xiàn)工程返工。

3.4.3 凈高檢查

在完成管線及建筑結(jié)構(gòu)的模型創(chuàng)建后，可以進(jìn)行凈高檢查模擬，列出凈高不足的部位，并分析凈高不滿足的原因，與設(shè)計(jì)方溝通協(xié)商，確定解決方案，以獲得好的觀感。

3.4.4 通過性檢查

通過三維漫游，參照設(shè)計(jì)的運(yùn)輸路徑，可以模擬設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的運(yùn)輸過程，進(jìn)行設(shè)備通過性檢查。為設(shè)備進(jìn)入安裝位置預(yù)留的運(yùn)輸路徑提供依據(jù)，避免出現(xiàn)工程返工。

3.4.5 可視化技術(shù)交底

對(duì)于管線綜合施工中的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，管線布置密集，利用二維剖面視圖和三維視圖，可以做多個(gè)剖面及多個(gè)三維視點(diǎn)，模擬實(shí)際的管線安裝情況，方便施工人員查看各專業(yè)管線的標(biāo)高及布局情況。將二維圖紙與三維模型結(jié)合查看，更加方便施工人員理解設(shè)計(jì)意圖和實(shí)際操作，避免理解錯(cuò)誤造成的工程施工錯(cuò)誤[2]。

4 BIM 技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ讨械纳疃葢?yīng)用趨勢(shì)

4.1 BIM 與云計(jì)算

基于云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算功能，BIM 技術(shù)可以與云計(jì)算進(jìn)行集成應(yīng)用，將BIM 城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ虘?yīng)用中計(jì)算量大且復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)移到云端，以提升計(jì)算效率。

4.2 BIM 與智能型全站儀

BIM 與智能型全站儀集成應(yīng)用，是通過對(duì)軟件、硬件進(jìn)行整合，將BIM 模型帶入施工現(xiàn)場(chǎng)，利用模型的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能型全站儀進(jìn)行測(cè)量，提高了燃?xì)夤こ讨械臏y(cè)量精度。

4.3 BIM 與GIS

BIM 與GIS 集成應(yīng)用，是通過數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)集成或應(yīng)用集成來實(shí)現(xiàn)，可在BIM 應(yīng)用中集成GIS，也可在GIS 應(yīng)用中集成BIM，提升城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ痰闹腔刍健?/p>

4.4 BIM 與CIM

BIM 與CIM（城市信息模型）平臺(tái)的融合，使微觀領(lǐng)域的BIM 城鎮(zhèn)燃?xì)忸I(lǐng)域信息與宏觀城市領(lǐng)域的CIM 信息實(shí)現(xiàn)交換和互操作，提升了BIM 應(yīng)用深度，將BIM 的應(yīng)用從燃?xì)鈫误w延伸到建筑群甚至智慧城市級(jí)水平。

5 結(jié)語(yǔ)

在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ痰氖┕そㄔO(shè)中，涉及內(nèi)容眾多，容易出現(xiàn)與其他市政工程交叉施工的問題，要切實(shí)保障工程的施工進(jìn)度和效果，可以將BIM 技術(shù)引入其中，借助相應(yīng)的BIM 三維可視化模型，完成燃?xì)夤艿琅鲎矙z測(cè)、虛擬施工以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作，做好不同專業(yè)和作業(yè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，以此保證燃?xì)夤艿拦こ探ㄔO(shè)和運(yùn)營(yíng)的效果，為城鎮(zhèn)居民的生產(chǎn)生活提供便利。