基于BIM技术在城市综合管廊绿色施工中的应用研究

蔡历颖 钟成帅 易璐瑶 宿 杰 李 龙

(中建海峡建设发展有限公司，福建 福州 350000)

在进行城市综合管廊施工的时候，往往会出现很多的临时性管线， 这就使得施工的难度加大，同时还会造成一些不必要的资源浪费。为了解决上述的难题， 将BIM技术应用于综合管廊的绿色施工管理中，通过三维可视化的模型来模拟实际的工程情况，从而实现对整个大跨度的大范围的综合管廊的绿色化控制。

1 城市综合管廊绿色施工理论基础

1.1 城市综合管廊概述

城市综合管廊是指以城市地下空间为支撑，通过对管线的合理布置，实现对城市的有效管理并在一定程度上解决交通问题，还可以满足居民的日常出行需求。随着我国城市化进程的不断加快，城市人口的迅速增加，市政工程建设的规模也在逐渐扩大，因此对城市综合管廊的要求也越来越高，而绿色施工的理念正是基于此。绿色施工是指在保护环境的前提下，采取科学的手段和方法，最大限度地节约资源，减少污染，提高效益，使人们的生活质量得到保证的一种施工方式。绿色施工的主要目的在于降低能源消耗，改善生态环境，从而达到节能减排的目标和社会经济的可持续发展。本文以BIM技术为基础，将其应用于城市内部综合管廊的绿色施工，并结合实际情况，分析了BIM技术的应用优势，以期能够更好的指导城市内部的综合治理工作。

1.2 城市综合管廊绿色施工发展

在城市发展过程中，往往会出现很多的问题和矛盾，比如，管线铺设的不均匀，或者管线的埋深不够，这些都会影响到后续的维修与维护。因此在进行施工的时候，需要对其进行合理的规划与设计，以保证后期的使用效果。城市的综合管廊建设主要包括以下几个方面。

(1)地下通道的敷设 通过对管道的敷设，可以使整个区域的空间得到充分的利用。

(2)高架的布置方式 通常情况下，都是采用“双排”的形式来完成，这样就能够有效避免以往的交叉路口拥堵现象，从而提高运输效率。

(3)垂直的排列方式 将竖直的排架设置在地上，不仅能减少竖向的碰撞次数，而且还能使地面的污染程度降低。此外还可将一些垃圾填埋的位置设立在绿化带的上方或下方，这也是一种环保的做法。

另外还有水平的摆放方法，也是综合管廊设置的一种常见方式。

1.3 绿色施工的相关理论依据

绿色施工是在建筑的整个生命周期中，对环境进行有效的保护和改善，使其能够在最大限度上减少对人类和社会的危害与影响，从而为达到节能减排的目的而实施的一系列管理活动。绿色施工的主要内容包括以下几个方面。

(1)施工过程中的环保措施 通过采取先进的技术手段，提高能源利用率，降低生产成本。

(2)材料的使用方面 采用合理的施工方案，选择合适的原材料、设备，避免浪费，节约资源。

(3)人员的选用 根据工程的具体情况，选取最适合的施工人员，使其发挥出应有的作用。

(4)机械的选型与安装 对于大型项目要配备专业的机器设施，保证施工作业的顺利开展。同时还要注意对周围自然环境做到充分考虑后再做相关的防护设计，防止人为破坏。此外还需要做好防尘、防潮等安全相关措施，以保障人们的生命财产不受到威胁。

1.4 城市综合管廊绿色建设理念

“绿色施工”是指通过对地下空间的有效利用，实现对城市的可持续发展。在进行城市综合管廊的绿色建设过程中，需要遵循以下原则。第一，以人为本，在设计阶段，要充分考虑到管线的布设和维修问题。第二，科学规划，根据城市的总体布局，合理确定管廊的数量和类型。第三，保护优先，在制定绿色建筑的具体方案时，要将各个方面的因素都纳入其中，保证每个环节的顺利开展。第四，实施与维护，确保其安全运行，避免出现因施工质量不合格而导致的事故。第五，协调配合，做好各部门之间的沟通工作，使其能够共同为城市规划的目标而努力。城市综合管廊的绿色建设理念主要体现在两个层面，一是以“绿”为主，绿化为辅，创造一个舒适的环境氛围，促进居民生活的健康、有序，提高人们的幸福感；二是以人的角度出发，坚持人与自然和谐相处，使之成为相互依存的整体生态体系。

2 城市综合管廊绿色施工的必要性

由于城市的发展与交通的关系越来越紧密，城市建设和地下空间的开发利用也变得日益频繁，而城市综合管廊的出现是解决这一问题的有效途径。在我国，城市化进程中的各种基础设施的修建和运营都离不开市政的支持与帮助，而在这些设施的建造过程中，往往会对周边的环境造成一定程度的破坏影响，甚至会对人们的生活产生严重的负面影响；此外，随着城市的不断扩大，人口数量的增加以及人口密度的增大等，大量人流、物流的流通也将受到极大的阻碍和干扰，这就要求我们必须要采取相应的措施来减少这种现象的发生频率。为了能够更好的保证居民的生命财产安全，需要进行绿色施工，这就意味着要对施工现场的各项资源配置情况、环保节能状况等作出科学合理的规划设计。因此在绿色施工的过程中，不仅要考虑到工程的进度、质量，还要充分发挥出BIM的作用来实现管理的高效化。

3 城市综合管廊绿色施工可行性分析

目前，我国城市综合管廊的建设还处于起步阶段，在施工过程中，存在着许多问题，比如管线铺设的重复和交叉，以及管道埋深的不合理等，这些都会造成大量的资源浪费，同时也增加了工程的造价成本。因此在绿色施工中，应该将绿色理念融入到综合管廊的施工当中去，这样不仅能够提高工作效率，而且还能降低能源的消耗和材料的损耗量，从而实现对城市的可持续发展。通过BIM技术的应用可以有效解决当前的一些难题，例如，由于地下空间的限制而导致的地面下沉，还有因土层的原因而引起的地面塌陷等。利用BIM技术的建模方式，结合三维可视化模拟，对整个施工的全生命周期进行合理的规划与管理，并将其运用到实际的项目中，为以后的施工提供参考。

3.1 绿色施工方案

BIM技术在城市综合管廊绿色施工中的应用，主要是通过对管线进行三维建模，将其作为施工过程的模拟模型，然后根据实际情况对其进行调整，从而达到节能减排的目的；同时，利用BIM技术可以有效实现管道的动态化管理，使整个工程的设计、施工和维护的周期大大缩短，提高了效率。在具体的实施阶段，首先需要将各个工序的信息数据传送到现场，并建立相应的二维图纸，并按照相关规范要求，对各专业的构件图纸和材料清单等内容详细说明，保证所有细节都能准确的反映出来，这样就能够及时发现问题，并且采取措施解决问题，从而避免浪费资源。其次是要做好前期的准备工作，包括场地的平整度，以及各种设备的安装等。最后是要加强后期的检查验收，如果出现了质量不合格的现象就要立即停止作业，直到返工为止。

3.2 绿色施工方式的选择

施工阶段是工程项目中的关键环节，也是最容易受到外界干扰的一个过程，因此在进行施工时，必须要对其有充分的了解和掌握。在施工之前，首先，要对周边环境做全面的调查和分析，并根据当地的气候特点， 制定相应的措施来控制成本的投入；其次，要结合实际情况选择适合的施工技术，比如采用先进的节能、 节材、环保材料；再次，在设计图纸的时候， 需要考虑到绿色理念，减少资源的浪费；最后，在确定了具体的施工方案之后，还应该将其与以往的设计方案相结合，从而实现绿色的建设目标。目前，我国城市综合管廊的绿色化改造，主要包括以下几个方面。

(1)以保护生态环境为主，以人为本，实施可持续发展的循环经济。

(2)加强对周围的环境保护工作，提高人们的生活质量。例如，合理的规划地下管线，避免二次搬运，防止水土流失。同时还要做好绿化的防护等。

(3)完善基础设施，为居民提供更好的服务体验。

4 基于BIM技术在城市综合管廊绿色施工中的应用策略

4.1 BIM技术的建立

由于BIM技术的应用是基于计算机基础上的模拟软件， 所以在施工过程中，需要对施工现场进行全方位的分析和管理，通过对数据的整合和计算，可以得到工程的进度、质量等信息，为下一步工作提供依据。

在实际施工中，管理人员会根据不同情况采取相应的措施来控制施工的时间、数量，并及时反馈给设计人员，以便于能够更好的完成工期的目标任务。在建筑的绿色建设中，BIM技术的运用也是十分重要的一个环节，其主要作用就是将各个专业的管线图纸与相关的设备模型都一一建立，然后利用三维建模的方法来实现各专业的协同作业，最终形成统一的整体结构。而对于高层项目来说，其主要目的也是为了提高建筑物的抗震能力，减少因为地震灾害带来的损失；同时，还能为业主的安全问题提供保障；最后，还能避免一些不必要的返工，降低成本。总而言之，BIM技术的应用是非常有必要的一项活动。

4.2 BIM技术在城市综合管廊绿色施工中的运行

施工阶段的主要任务是进行施工现场的模拟和检查，通过对施工过程中的各种数据信息的分析和处理，为后期的工程质量提供依据。在整个项目生命周期内，所有参与人员都要对项目的各个环节认真负责，这样才能保证项目的顺利实施。

在这个过程中，BIM技术可以帮助管理人员快速了解到施工的进度、材料的使用以及设备的维护情况，从而做出最合理的方案。同时还能有效避免资源的浪费和盲目采购的问题出现。由于我国城市化建设的不断加快，城市面积的扩大使得城市的交通量也随之增加，而道路的修建又会给城市的发展带来巨大的压力与挑战。而BIM技术的应用就能够很好的解决这一难题，利用BIM技术的仿真功能，将各方面的参数输入到模型中，然后根据实际的需求来调整设计方案，使之更加符合当前的城市规划要求。此外还能提高施工人员的工作效率，减少人力物力的消耗等。

4.3 BIM技术环境建设

建筑施工过程中，在施工现场的各个环节都会产生大量的能源和资源，而这些能源也是不可再生的；同时，随着工程的进行会造成很多的废弃物，而其中的一些污染物也是对人类和环境造成危害的原因之一。在施工时，需要对其加以回收利用，将其变为财富。BIM技术的应用可以有效解决这一问题，通过三维模型的模拟与碰撞，将整个项目建设的全生命周期的全部信息都体现出来，并为后期维护提供便利。

第一，施工现场的环境质量管理是整个工程项目中最重要的部分之一，也是对施工进度的控制和保证。在进行施工之前，要对周围的环境情况有一个详细的了解和分析，并制定相应的计划方案，以确保其符合环保要求；第二，在施工过程中，要严格按照国家相关标准，以达到绿色建筑的目标为最终目的，并根据实际的需要来确定是否继续执行；第三，在施工的时候还要注意环境保护，因为如果不将其作为重点考虑对象，将会导致大量的资源浪费，甚至会造成生态环境的污染和破坏等问题；第四，在设计阶段，就要将BIM技术运用到土建的建设当中，通过三维空间模型的建立可以有效提高土建的强度、降低材料的损耗以及提升土建工程的使用寿命；第五，施工人员的安全意识也非常的关键，施工人员的人身财产安全一定不能受到威胁，所以说，施工人员的生命安全直接关系着建筑工程的顺利运行；第六，由于BIM技术的应用范围比较广泛，因此它的安全性也就更加高了。对于施工准备，在项目开始前，对现场的情况做一个全面的了解和调查，并根据实地的勘察报告，确定围护墙的位置、宽度、高度等，并将围护墙的平面布置图发给相关施工人员，由施工地的管理人员统一负责图纸的绘制工作。同时还要派专门的技术人员到设计院进场地考察，咨询设计院的意见及建议，最后完成场地的平整和高程的测量等。对于围护墙的布设及标高的控制，在施工过程中，要严格按照国家有关规范标准来执行，并且要做好记录。首先是要确保围护墙上的标识牌完好无缺，然后是检查各部位的轴线是否正确，以及各个部分的尺寸与水平线的关系；另外，还要注意各楼层的出入口与出口的距离；此外，还需考虑可能发生的一些意外状况，比如管道渗漏、车辆转弯、人员受伤等。

5 结 语

在城市的综合管廊建设中，通过BIM技术的应用可以将其与传统的施工工艺相结合，实现高效的施工管理，同时还能够提高施工效率，降低工程的成本投入。本文主要探讨的是在城市综合管廊的绿色施工中，运用BIM技术的应用进行具体分析研究，希望能为今后的发展提供一定的参考价值。