BIM在天津塘沽南部新城管线综合中的应用

李志远,武照远,张鸿斌（天津市市政工程设计研究院,天津300457）

BIM在天津塘沽南部新城管线综合中的应用

李志远,武照远,张鸿斌
（天津市市政工程设计研究院,天津300457）

摘要：针对传统二维管线综合设计的不足，提出了BIM三维管线综合设计方案。结合具体工程实例，建立完整的管线综合模型。通过对模型的碰撞检测，完成模型的“模拟施工”，为工程项目的施工与后期运维提供了可靠的资料。

关键词：管线综合；BIM碰撞检测；应用̓̓

BIM（BuildingInformationModeling），建筑信息模型。BIM设计是相对于常规CAD（计算机辅助设计)的一种全新设计手段，指基于先进三维数字设计解决方案所构建的可视化的数字建筑模型[1]。BIM技术在建筑行业应用广泛，近些年也在市政工程中得到应用。在市政管线综合设计中，BIM三维管线综合设计能够直观、高效、精确地帮助我们协调各专业的管线布置，因而得到业内的重视[2]。

1管线综合

管线综合是指在工程建设过程中对各种地下专业管线进行综合管理，即在平面与高程上控制管线之间的空间关系，具体包括：

（1）确定城市工程管线在地下敷设时的排列顺序及工程管线间的最小水平净距及最小垂直净距；

（2）确定城市工程管线在地下敷设时的最小覆土深度；

（3）确定城市工程管线在架空敷设时管线及杆线的平面位置，及与周围建（构)筑物、道路、地下管线的最小水平净距和最小垂直净距。

1.1传统二维管线综合设计

市政管线包括给水、再生水、污水、雨水、照明、通信、电力、燃气、热力等多个工程管线，传统二维管线综合普遍做法是将所有专业的管线平面布置进行叠加，关键节点或路口确定管线“控制高程”，往往不够全面。具体来说有以下几点不足：

（1）传统二维管线综合主要有管线平面布置图、竖向剖面图、管线横断面图等，这些二维图纸更多的表达是局部情况，缺乏整体连贯性；

（2）传统二维管线综合竖向设计控制标高多为原则性控制相对位置，即确定了节点处管线上下极限范围值，并非精准数据，难以保证管线的精准定位；

（3）二维图纸图面复杂，表达方式不够直观。不仅给设计人员带来繁重的工作量，也给施工、后期运营带来极大不便。

由于传统二维管线综合设计存在诸多局限性，采用BIM技术进行三维管线综合设计已成为解决复杂管线综合的优选方案。

1.2BIM三维管线综合设计

BIM技术的理念是“所见即所得”，建立模型的过程，不仅是一次“三维校审”过程，更是一次“模拟施工”的过程。在模拟过程中，会发现二维设计中难以发现的碰撞问题。具体来说BIM三维管线综合设计具有一下几点优势：

（1）BIM模型不仅可以表达二维管线综合设计所能体现的局部信息，也可以在整体上解决碰撞问题；

（2）BIM建模均为准确数据，可对管线进行全面精准定位，有利于管线施工与后期运维管理；

（3）BIM建立的三维管线信息模型，不仅可以实现传统二维局部截面展示，也可以生成漫游文件，进行直观生动的展现。

2工程实例

2.1工程概况

该项目位于天津滨海新区核心区西侧的塘沽南部新城范围内，西中环以西，西外环以东，天津大道以北，南窑半岛及海河以南，占地面积约9.8平方公里。为配合塘沽南部新城申报国家绿色建筑评价标识，提升塘沽南部新城工程设计质量，在结合新城开发建设时序，保证各专业管线顺利实施的背景下，提出了管线综合BIM设计的方案。本次管线综合设计拟对新城9.8平方公里范围内8种专业管线进行管线综合设计，具体管线包含：给水管线、再生水管线、雨水管线、污水管线、燃气管线、热力管线、电力管线、电信管线。

2.2建模软件

目前开发BIM软件的公司主要有欧特克公司（Autodesk），奔特力（Bentley）公司，匈牙利的Graphisoft公司，法国达索公司，国内目前主要有鸿业软件公司。市政基础设施建设中，Graphisoft公司的ArchiCAD与Bentley公司的PowerCivil具有更好的针对性和适用性，应用也比较为广泛。笔者对于两款软件的建模均有研究，认为前者的模型表现效果更佳，因此本次工程采用的BIM建模软件为ArchiCAD。

2.3建模方法

BIM软件可以实现二三维同步协同设计。通过软件插件MEP模块与图库对象中“管”构件建立市政管线压力管线与重力管线，通过软件“冲突检查”功能，不断调整管线平面与竖向关系，直到解决所有碰撞问题。管线综合碰撞检测建模成果见下图1：

图1南部新城某市政道路管线综合BIM模型

通过前期数据精确的建模，建模过程中经碰撞检测的不断修正，以后后期模型直观的表达，建立整体全面的市政管线综合模型。对于管线模型中任一管段，均可实现信息查询。也可在模型中任意截取横断面，并可以保证模型与横截面的联动。此外，模型可生成独立的漫游文件，可供方案汇报、指导施工、后期运维等。

当然，作为一种新兴的技术手段，BIM在市政工程领域应用仍处于初期探索阶段，软件专业化程度不够，图库构件、相关标准的欠缺等等仍然是BIM发展过程中亟待解决的问题。

3结语

结合具体工程项目，提出了BIM三维管线综合设计方案。通过BIM三维管线综合设计，可以更加直观、有效地帮助我们协调各市政专业的管线布置。尽管在市政领域，BIM技术应用尚属起步探索阶段，但是其先进的理念，巨大的优势，必将成为未来设计技术的主流方向。

参考文献：

[1]张新兰,李彦强,李文江.积极推进BIM设计技术在市政工程中的应用[J].中国给水排水,2013,29(08):63-67.

[2]孙同谦，徐峥.BIM在市政管线综合种的应用[J].中国给水排水,2014,30(12):77-79.

作者简介：李志远（1988-），男，内蒙古通辽人，硕士研究生，助理工程师，主要从事：给排水设计工作。