应用BIM的综合管廊三维建模探讨

李家斌

摘 要：目前建筑信息模型（BIM）作为一项新的信息技术，其在国内受到了广泛关注，BIM的应用也越来越多。本文结合某市综合管廊建设实例，探讨了基于BIM的三维模型构建方法，包括结构元素建模、管道建模和项目展示等，相信对从事相关的同行能有所裨益。

关键词：市政 综合管廊 BIM 三维模型

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（c）-0034-02

在传统的二维设计环境下，机电各专业的设计互相独立，且受限于二维设计图纸的局限性，在无法将建筑信息完全表达的情况下，MEP（Mechanical，Electrical and Plumbing）方案经常出现各種错误，如管线冲突等，这需要设计单位、施工单位等进行及时沟通协调和修改，如果处理不当将导致工期拖延。

BIM具备可视化和可优化性的特点，能为各专业的设计提供一个协同设计平台，将BIM应用于MEP设计可以解决目前MEP设计中存在的问题。

1 项目概述

在城市市政管网的主干线上设置综合管廊是城市安全、健康发展的有力手段。某市古城中街交口、区内管网干管（ 包含热力、给水、电信、电力管线）均经此处交汇转输，建设综合管廊优势明显，且因地处片区负荷中心和市政府核心区域，要求一次性建设好，无需再行开挖，因此，需预留未来发展空间。

除此之外，该交叉口还承担了两条主干路间地下人行通道的任务，共计8个人行出入口、市政管廊水电舱与热力舱分隔下穿人行通道。水电舱净尺寸为3.3m×2.7m，热力舱净尺寸为2.3m×2.7m。

2 模型建立

BIM是三维设计的代称，并不专指某款软件，目前应用较广的三维设计软件有Graphisoft公司的ArchiCAD以及Autodesk公司的Revit，两款软件均为建筑软件，应用于市政工程设计时，相比较Archi CAD更能符合设计人的操作习惯，设计人员可以根据自己在二维设计中积累的经验和习惯快速地建立三维建筑模型并自动生成平立剖面图，配合MEP水暖电插件，可以在同一个模型中布设管道系统，完整表现构筑物及管道综合。

此外，Archi CAD还可以生成虚拟漫游文件，用户无需安装软件即可在个人电脑上浏览整个模型，用来做汇报非常方便。

2.1 结构元素建模

首先是管廊的建模，其结构元素搭建主要使用墙梁板柱工具，局部异型使用复杂截面或壳体、变形体完成，注意区分图层与材质。作为与二维设计的区别之一，三维设计每一笔画出的都是虚拟实体，有必要养成操作几步就观察一下三维视角的习惯，以便及时发现设计中存在的问题。

2.2 管道建模

管道建模使用软件自带的MEP（水暖电插件），不同种类管线预设置不同颜色的MEP系统，通过在布设过程中设置管道直径、标高信息，可连续画出不同管径、标高、倾斜角度的连续管段，弯头及异径管根据设置将自动添加，设计中管线综合依据《城市工程管线综合规划规范》（GB 50289—98）及各种管线相关规范进行避让调整。

图1为包含结构元素和管道系统的完整道路交口综合管廊及地下通道模型。模型建成后，使用剖面图工具在模型任意位置剖切，可自动生成相应剖面图，并可直接在其中添加标注，任意剖切是三维设计软件的主要优势之一，且剖面图与模型联动，一处修改同步更新，非常方便。

由于道路管廊的特殊性，有时需要做非垂直的折剖，例如：两个接入口成170°交角，这种情况Archi CAD无法剖切仍需手绘，为了保持出图风格一致，本子项出图仍为Auto CAD绘制，但自动生成的剖面发挥了很好的参考作用，减轻脑力消除错漏。

图2、图3为不同剖面的三维视角。

2.3 项目展示

创建的模型可以采用多种方式进行展示汇报，Archi CAD创建的模型可以导出至Artlantis进行照片渲染或动画制作，除此以外还可以生成一个exe可执行文件，用户无需安装软件即可在个人电脑上浏览整个模型，在浏览的同时可以查看模型信息及距离测量。

3 结语

BIM作为一种崭新的设计手段，目前还有许多问题亟待解决，比如：设计流程改变后多专业间的协同、三维设计规范的建立、不可避免增加工作量是否值得的争论等，这些都需要进行不断的实践与改进。

参考文献

[1] 李亚东，郎灏川，吴天华.基于BIM实施的工程质量管理[J].施工技术，2013（15）：20-22，112.

[2] 李亚东，郎灏川，吴天华.现场扫描结合BIM技术在工程实施中的应用[J].施工技术，2012（18）：19-22.

[3] 杨科，康登泽，车传波，等.基于BIM的碰撞检查在协同设计中的研究[J].土木建筑工程信息技术，2013（4）：71-75，98.

[4] 杨远丰，蔡晓宝.三维管线综合设计实践与技术探讨[J].建筑技艺，2011（Z1）：154-159.

[5] 李雄华.BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究[D].华南理工大学，2009.endprint