BIM技术在城市道路管线综合设计的应用
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摘要：随着社会经济的不断发展，城市基础设施的重要性日益凸显，做为基础设施的重要组成部分，城市道路管线建设的种类和数量越来越多。将BIM技术应用到道路管线综合设计中可以利用该技术所具有的可视化、协调性、三维建模等特点有效的开展工程项目“预施工”，减少工程的返工的现象。
关键词：BIM技术;城市道路管线;综合设计;应用
随着城市基础设施建设内容的增加，对施工质量也提出了越来越高的要求。随着科学技术及工程装备的不断发展，越来越多新型技术被应用到城市建设中，BIM技术的就是其中一种。将BIM技术应用到城市道路管线综合设计中，不仅可以进一步提高设计人员工作的效率与质量，还可以对相关设计数据进行多专业共享，减少数据资源的浪费和不同工种间的重复工作。
1BIM技术
在建筑工程中应用BIM技术，可以更加清晰的对建筑项目设计、建造以及使用进行模拟，进一步提高相关设计人员以及管理人员对工程项目图纸设计的质量以及施工管理的效果，同时还可以有效的更新传统建筑施工的思维模式，改进并优化传统的施工方法，在实际施工环节中找到存在的施工问题并进行有效的解决。同时，应用BIM技术还可以积极且清晰的对具体项目模型进行建立，进一步提高工程项目施工设计、施工质量检验等各个环节的施工质量以及施工效果。
2BIM技术特点
2.1可视化的三维信息模型
BIM技术自身所具有的可视化特点在城市道路管线综合设计中具有十分重要的作用，例如传统的二维平面图纸仅仅是在图纸表面上标注各个构件的数据信息，难以将三维效果、安装进度、安装效果展示出来。而BIM技术则通过自身的可视化特点使设计者按照相关数据信息对仿真模型进行建立，将城市道路管线综合设计的成果更加直观的展示在人们眼前，不仅包括各个管线、管件的尺寸，还可以通过差异化的颜色标示出各种不同管线及管件，将管线的立体位置以及各个管件之间的三维关系更加清楚的展示出来。另外，可视化结果不仅仅是呈现效果图和生成报表，更关键的是，在城市道路管线的设计、建设、运营以及在这些过程中所进行的沟通、决策都将以可视化的状态呈现。
2.2协调性
不同管线专业间的协调、配合一直以来都是城市道路管线设计和施工中一项十分重要但繁琐无比的工作。例如，在设计的过程中，因为没有进行有效的沟通，出现管线专业之间发生碰撞，进而影响施工质量、甚至出现质量事故的现象屡有发生。而BIM技术所具有的协调性能高效地解决该问题，即基于BIM模型，工程在设计阶段就可以有效的协调各个管线专业的设计成果，形成有效的协调数据，进而提前发现各管线专业间可能存在的碰撞问题，并提供管线协同处理方案。
2.3模拟性
BIM技术通过对城市道路管线综合设计、施工全生命周期的模拟，可以显著提高设计成果的质量，降低管线施工中出现风险的概率。例如在工程的管线综合设计、布线阶段，可以对工程开展4D模拟，也就是按照施工组织设计对具体的管线施工过程进行模拟，从而选择合理的管线综合布置方案及管线施工方案，并对施工过程进行有效地指导。另外，工程造价也是城市道路管线综合设计中必须考虑的因素，而利用5D模拟技术（基于3D模型的造价控制）则可以对工程成本形成有效的管控。
3BIM在城市道路管线综合设计中的应用
3.1可视化设计
在城市道路管线综合设计中，传统的设计方法就是管线综合专业总体对各专业管线进行规划，并基于此规划开展设计。如果在施工的过程中管线发生了冲突，项目建设单位需要花费大量的资金来解决管线碰撞问题。而通过对BIM技术的有效应用，可以有效的避免后期管线碰撞修补所产生的返工费、拆装费等。BIM技术可以通过其所具有的可视化特点对管线碰撞进行有效检测，即在开展施工之前，在电脑上对工程项目的“预施工”进行开展，通过“预施工”可以及时发现施工中存在的管线碰撞风险，向相关设计人员反馈管线碰撞信息，然后做好相应的管线综合设计调整，从而在根本上减少施工过程中出现的返工、管线碰撞现象，降低施工成本。
3.2协同设计
在传统的城市道路管线综合设计中，通常都是由专业的设计人员汇总各个专业管线的设计成果，并完成管线综合设计，在这个过程中必须要做好各个专业之间的协调工作，而CAD软件对大量的信息绘图工具无法进行加附，因此水专业在完成管线综合设计的时候必须要向结构专业和电气专业提荷载与用电负荷。但是通过应用BIM技术则可以有效的避免该问题，在BIM设计模式下，所有专业都是围绕同一个模型进行相关设计，不同管线专业从各自专业的角度操作同一个构件元素，这样不仅使得工作模式更加简单，各管线专业之间的协同性也得以加强，使得相关设计人员对其他管线专业的修改得以及時的掌握，促进协调设计的发展，完善管线综合设计成果。
3.3管线综合设计
在对城市道路管线进行综合设计的时候，应以所掌握的相关数据以及设计依据为基础开展。在建立的BIM模型基础上，通过BIM软件对各类管道与井室进行准确的布置。为了保证所表达的内容更加清楚，可以将各个管线使用不同的颜色与图层进行区分，另外，各个管线还要结合具体情况对壁厚进行合理设置。同时，通过BIM软件对管线之间、构建物与管线之间的各项指标数据进行初步设定，主要包括交叉数据、净距数据、预埋情况等，在对交叉进行处理的时候，严格遵守压力管让重力管、小管径让大管径、支管让干管的原则，形成管线综合设计成果。
3.4安装模拟
在传统的城市道路管线综合设计中，各管线专业之间基本上都是互相占用空间，互不相让，这样不仅导致道路地下空间资源发生严重浪费，还延长了设计和施工周期。而通过BIM技术，利用可逆的“模拟施工”技术对综合设计中存在的问题进行校核，在BIM模式中科学合理的对管线位置进行排布，对空间进一步优化，并且对管线的安装进度进行合理安排，从而给各个管线专业的协调性检查提供便利，减少对设计图纸的变更，降低返工概率，提高施工质量与施工效率。另外，应用BIM技术对道路管线进行综合设计，可以通过空间漫游来体验空间效果，对管线净空要求进行有效满足，并且给管线检修预留出足够的空间。
3.5后期应用
城市道路管线综合的BIM设计的成果，不仅可以在设计阶段给设计人员以更直观的三维立体感受，而且还能够对地下管线的整体生命周期进行完整的表达。其在后期的应用中通常表现为：（1）通过BIM技术对管线的综合设计进行数据模型，可以使政府开展地下管线的综合管理的信息平台获得基础数据，并对管线的具体位置进行真实反馈，并成为审查部门实施审查的重要依据。（2）在施工之后，可以按照覆土之前测量的数据，对原先的BIM模型实施精细化的补充及修整，以此对地下管线的属性、空间位置等相关信息进行更加准确的掌握，同时，也便于管线的相关权属单位对其实施维护、管理。
4结束语
综上所述，在城市道路管线综合设计中应用BIM技术，可以有效的解决传统二维平面设计中存在的各种问题，如管线碰撞问题、管线间距问题、管线与构建物的净距问题、管线检查井检修空间问题等，真正实现对地下管线的准确定位，同时也促进传统二维平面设计向三位设计的有效转变。另外，应用BIM技术对成本也有较多的节约，同时，BIM设计数据还是地下管线在运行过程中开展有效管理的重要数据，将更多更有效的数据提供给管线管理部门。
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