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1、基于BIM技术的城市地下综合管廊信息化管理一、制定地下综合管廊BIM标准的背景1、我国地下综合管廊建设现状为全面贯彻落实党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神，按照国务院关于加强城市基础设施建设的意见(国发201336号)和国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见(国办发201427号)的要求，地下综合管廊建设处于重要战略机遇期。推进城市地下综合管廊建设，是创新城市基础设施建设的重要举措，不仅可以逐步消除“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题，用好地下空间资源，提高城市综合承载能力，满足民生之需，而且可以带动有效投资、增加公共产品供给，提升新型城镇化发展质量，打造经济发展新动力。由于
2、地下综合管廊具有承载能力强、服务水平高、节约城市土地资源、减少城市道路开挖、延长市政管线寿命、节约地下空间资源、提高城市防灾能力等优点，近年来在我国的城市市政建设中得到了越来越广泛的应用。目前，全国正在开展地下综合管廊建设工作，地下综合管廊为满足城市市政管线设置、保护城市环境、实现城市的集约和可持续发展提供了有力的基础设施保障。2、BIM技术在我国工程建设中的应用情况建筑信息模型（BIM）基于数字建模软件，通过在设计、施工阶段BIM技术在工程建设项目中的应用，为业主对建筑物的后期运营维护提供了最重要的基础和方便。不仅节省了投资成本，缩短了工期，还给工程建设的各产权单位提供了极大的利用价值，给项
3、目设计阶段、建造阶段及后期运营管理提供了完整的、可实时操作的信息系统。BIM技术是当今的发展趋势，是顺应整个设计制造行业发展潮流而生。从全球化的视角来看，BIM 的应用已成主流，在我国的应用刚刚开始，正逐步推广和深入到建筑工程行业各个领域。国家“十一五” 科技支撑计划和“十二五”建筑信息化发展纲要中也将 BIM 技术纳入研究内容。对BIM技术在工程建设质量控制中的应用和研究，能够提高建筑行业设计、施工等的科学技术水平，促进工程全面信息化发展，具有重要的实际价值和研究意义。2013年8月29日住建部关于征求关于推荐BIM技术在建筑领域应用的指导意见（征求意见稿）意见的函：“2016年以前政府投资
4、的2万平方米以上大型公共建筑以及省报绿色建筑项目的设计、施工采用BIM技术；截止2020年，完善BIM技术应用标准、实施指南，形成BIM技术应用标准和政策体系；在有关奖项，如全国优秀工程勘察设计奖、鲁班奖（国际优质工程奖）及各行业、各地区勘察设计奖和工程质量最高的评审中，设计应用BIM技术的条件。” 2014年2月，北京市规划委员会和北京质量技术监督局正式颁布了民用建筑信息模型设计标准，这是中国第一部正式颁布的BIM实施标准，对全国民用建筑的BIM标准编制具有极强的引导和示范作用，也体现了BIM实施标准先行的基本理念。2014年10月底，上海市发布了沪府办发(2014)58号文件，明确提出了分
5、阶段、分步骤推进BIM技术试点和推广应用的目标：到2016年底，基本形成满足BIM技术应用的配套政策、标准和市场环境，本市主要设计、施工、咨询服务和物业管理等单位普遍具备BIM技术应用能力。2015年6月，住房和城乡建设部研究制定的关于推进建筑信息模型应用的指导意见发布，旨在指导和推动建筑信息模型应用。提出了推进建筑信息模型应用的指导思想与基本原则，明确推进BIM应用的发展目标，为建设、勘察、设计、施工等单位提出指导意见。到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末，以下新立项项目勘察
6、设计、施工、运营维护中，集成应用BIM的项目比率达到90%：以国有资金投资为主的大中型建筑；申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。二、制定地下综合管廊BIM标准的目的城市地下综合管廊作为工程建设的一部分，其涉及种类繁多，常用的有给排水、燃气、通信、电力、热力等多种管线，如今又衍生出中水、网络、垃圾等新型地下管线。据统计，目前我国共有30多种城市地下管线，除市政排水管线外，其余均由各产权单位负责建设和管理。种类复杂、权属不同的管线给地下综合管廊的线路规划设计带来了极大的困难， 不同的设计院对BIM设计深度和标准存在较大分歧，因此在进行综合管廊的BIM应用之前，建立相关的BIM标准是非常必要的
7、，其主要目的如下：1、对种类复杂、权属不同的各类管线进行综合归纳，系统分类，制定各类管线的多源属性数据标准，实现综合管线的标准化、规范化；2、在数据标准的基础上，建立针对综合管廊建筑设计过程的实施流程标准以及针对信息化建模技术的BIM模型标准，结合专业规范指南，形成层次化、体系化、结构化的BIM应用标准；3、随着技术发展及应用的深化，将BIM应用标准拓展成一个开放的、可扩展、可进化的体系，更好的服务于工程设计、建设、运维。4、目前，部分城市已经建立了地下管线信息系统，综合管廊内的信息利用现有系统不能真实反映管线的真实情况，BIM技术的应用为信息系统提供全面、真实的信息。三、基于BIM技术的城市
8、地下综合管廊建设的意义在传统二维管线综合中，设计师使用线条表示平面位置，通过数字与字母的标注表示不同的管道系统与标高及管径。这种表现形式相对简单，同时二维管综的展示效果也很一般。设计师只能在图纸中调开管线的平面位置，而各种管线与桥架的标高变化与错综复杂的交叉只能在脑海中绘制，然后判断这些管线是否合理，是否存在碰撞。这就使设计师需要留出很大精力放在三维空间的想象上，然后通过语言表达或者简单的手绘草图的形式与其他设计师交流自己的想法。随着工作项目体量的增加、复杂程度的提高，二维图纸表现力的局限性越来越显著，地下综合管廊在空间位置上具有特殊性，管线综合质量的控制难度也越来越大。传统的管线综合设计常常
9、出现管线碰撞、预留洞口位置偏移、安装空间不足等问题，无法满足工程项目质量的要求。需要采用新的技术措施，兼顾设计和施工的需要，从根本上解决这类问题，提高工程质量。1、在地下综合管廊设计中引入BIM技术，将二维图纸转化为与实际工程等比例的三维模型。地下综合管廊管线较多，尤其是两段管廊交汇处，运用二维图纸很难发现设计中存在问题。运用BIM技术对施工准备阶段的设计图纸进行复核，将设计图纸信息输入到建筑信息模型中，进行信息整合，将所有数据综合到拟建地下综合管廊的三维模型中。一方面，可以方便理解设计方的设计意图，一目了然，将不便于施工的地方提出来与设计方进行协调整改，从而降低管线的施工难度和成本。另一方面
10、，将给排水、电气、暖通等各专业的数据汇聚到一起，检查组合的合理性，同时进行碰撞检查，将可能出现的冲突暴露出来，及时改进“错、缺、漏、碰”，提高了图纸复核的效率，并且保证了协调修改的质量。通过模型展示提高沟通效率，让设计人员及时调整方案，减少施工现场的碰撞和返工，降低成本。 2、在地下综合管廊施工中引入BIM技术，运用BIM技术进行施工模拟。运用 BIM 技术进行直观的、可视化的施工过程模拟，进行施工工艺的比较和选择。地下综合管廊的建造多为地下作业，施工难度大，选择合理、便捷的施工方 案显得尤为重要。对于特殊部位或特殊构件的施工， 可以采用BIM技术进行多种施工方案的模拟，通过动态的施工过程模拟
11、，比较多种方案的可实现性，为施工方案的择优选择提供依据。运用BIM技术进行 4D模拟施工现场。通过4D模型可制作合理的施工计划，制定每月、每周甚至每天的进度计划，确定地下综合管廊的施工现场的资源和场地占用，在保证工期不延误的同时，可进行施工过程的预演，合理安排资源分配，避免施工机械、场地等冲突，还考察了施工方案的可实施性，提前发现并解决了施工时的安全隐患和矛盾冲突，保证了地下施工的质量安全。 3、在地下综合管廊管理中引入BIM技术，将提供给项目参与方一个综合的信息系统和便捷的交流平台。引入BIM技术后，所有与拟建地下综合管廊相关的信息均会被录入到信息模型中进行直观展示，同时还会创立一个与它同步
12、的信息的交流平台，所有参与方均可在其中获得相应的权限，比如信息的提取、修改、录入等。地下综合管廊的施工现场一般在地下，空间十分有限，有了BIM模型，就可以解决各参与方沟通不畅的问题，实现施工阶段的远程操控。例如，材料供应方可以根据模型提供的进度计划信息，提前得知在每个时期需要供应哪些材料。尤其在质量检验时，施工方可将报验申请的相关数据输入系统，便可自动生成报验申请单，检验员收到相应提醒后即可进行检验审核，并在合格后进行签认，将已完成部分录入系统。如此，可实现质量检验流程的标准化，提高质量控制的效率。对不符合要求的部分采取必要的措施，予以纠正，并反馈到BIM模型中，全程跟踪完成质量管理的PDCA循环。4、在地下综合管廊管理中引入BIM技术，保证地下综合管廊的安全运维。通过对地下综合管廊设计阶段、建造阶段的信息采集、处理及建模，为后期运营管理提供了完整的、可实时操作的信息系统，保证在管廊运维过程管线定位的准确性、管线信息获取的正确性、应急预案的及时性。