摘要：在目前的建筑行業(yè)發(fā)展中，BIM技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，其以本身可協(xié)調(diào)性、可視化以及信息完備性等多種特點(diǎn)在市政工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，為現(xiàn)代市政工程建設(shè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的提升奠定重要基礎(chǔ)。本文以BIM技術(shù)為引線，結(jié)合實(shí)際工程案例分析該技術(shù)在市政給排水管線設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用，以其技術(shù)實(shí)際特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)分析其主要的應(yīng)用價(jià)值，

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);市政給排水;管線設(shè)計(jì);應(yīng)用措施

中圖分類號(hào)：TU17;TU991.02

0引言

在目前的城市發(fā)展過程中，市政工程建設(shè)是整個(gè)城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)，與其配套的是各種公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)形式，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展和在城市化建設(shè)步伐逐漸加快基礎(chǔ)上，市政工程在現(xiàn)代城市化發(fā)展中占據(jù)著重要的地位。在目前市政給排水工程建設(shè)期間，其設(shè)計(jì)的形式和施工質(zhì)量都存在較多問題，因此需要結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)形式來提升工程施工與建設(shè)質(zhì)量，BIM技術(shù)是目前市政工程建設(shè)中常見的技術(shù)類型，其可以根據(jù)其可視化等技術(shù)特點(diǎn)為市政給排水工程設(shè)計(jì)提供有效合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而全面提升市政給排水管線的運(yùn)行效率。

1 BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

目前所指的BIM技術(shù)，是建筑信息模型技術(shù)的簡(jiǎn)稱，BIM技術(shù)的實(shí)施，是對(duì)建筑物真實(shí)信息進(jìn)行仿真和模擬，并以數(shù)字信息等技術(shù)形式加以展現(xiàn)，以此為建筑工程建設(shè)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)信息和模型信息。另外BIM技術(shù)的使用都是以各種建筑信息為基礎(chǔ)，然后根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)來建立三維立體模型，對(duì)施工流程進(jìn)行真實(shí)模擬。為實(shí)際施工建設(shè)奠定模型基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)施工事故，保障實(shí)際施工的順利實(shí)施。

BIM技術(shù)本身是為建筑工程提供設(shè)計(jì)和管理等相關(guān)功能，其具有的特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面。

（1）可視化。該特點(diǎn)就是在建筑物建造之前，可利用BIM技術(shù)將傳統(tǒng)的建筑線條或者相關(guān)建筑構(gòu)件以一種三維立體圖像的形式展現(xiàn)，隨后在模型上，可以與建筑構(gòu)件形成互動(dòng)性的可視化行為與效果，為建筑物設(shè)計(jì)與建設(shè)提供更加直觀的表示[1]。

（2）信息完備性。在建筑工程使用BIM技術(shù)期間，其保護(hù)建筑工程建設(shè)的各種信息資料，進(jìn)而完成對(duì)所建設(shè)對(duì)象完整信息的描述和展現(xiàn)。

（3）優(yōu)化性。對(duì)于一些復(fù)雜項(xiàng)目實(shí)施而言，可以結(jié)合BIM技術(shù)和其相關(guān)的各種優(yōu)化工具來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工程的優(yōu)化和簡(jiǎn)化，進(jìn)而加快這些復(fù)雜工程的建設(shè)進(jìn)度[2]。

（4）協(xié)調(diào)性。在BIM技術(shù)使用中，建筑物前期設(shè)計(jì)里可以結(jié)合三維立體圖像來完成各種專業(yè)問題，如碰撞問題，實(shí)現(xiàn)工程問題的有效協(xié)調(diào)與處理。

（5）模擬性。有些工程在現(xiàn)實(shí)施工期間不可進(jìn)行操作，而結(jié)合BIM技術(shù)可以在虛擬空間中來完成這些難以實(shí)際操作的工程，進(jìn)而來確定更加合理的施工方案，減少施工成本的投入和支出，保障施工的順利實(shí)施[3]。

（6）關(guān)聯(lián)性。如果在所建立的模型中發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)存在相關(guān)問題，則只需要將由BIM技術(shù)建立的模型中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行改變，就可以優(yōu)化和更改整個(gè)信息數(shù)據(jù)庫中的各項(xiàng)參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 BIM技術(shù)在市政給排水管線設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1工程實(shí)例分析

我國(guó)某市政管網(wǎng)建設(shè)工程為保障BIM技術(shù)的實(shí)踐價(jià)值，設(shè)計(jì)規(guī)劃總長(zhǎng)度為1068m的、多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的地下沿線管線設(shè)計(jì)，并根據(jù)BIM技術(shù)模型來實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的設(shè)計(jì)要求。

（1）軟硬件配置情況。為了全面開展以BIM技術(shù)為主的工程管線設(shè)計(jì)與建設(shè)，工程采取Windows8計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)BIM技術(shù)軟件，其包含管網(wǎng)建模和CAD圖紙輸出的Revit2015來用于工程碰撞檢測(cè)和進(jìn)度模擬，以及漫游動(dòng)畫的Navisworks Manage2015，以此來用于工程量統(tǒng)計(jì)的廣聯(lián)達(dá)GMA，用于成本預(yù)算的廣聯(lián)達(dá)GBQ4.0，設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用框架，如圖1所示。

（2）模型建設(shè)。技術(shù)人員需要在之前選擇適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目樣板、軸網(wǎng)和創(chuàng)建標(biāo)高，同時(shí)需要進(jìn)行中心文件和工作集的建設(shè)，并結(jié)合工程特點(diǎn)構(gòu)建BIM道路模型。在具體給排水管線模型設(shè)計(jì)中，首先需采取Revit軟件進(jìn)行二維圖紙的再如，隨后結(jié)合CAD底圖在平面視圖內(nèi)部進(jìn)行管道的繪制和應(yīng)用，選擇管材、管徑和管長(zhǎng)等信息，各個(gè)管道之間的自動(dòng)連接需要采取軟件內(nèi)部的“自動(dòng)鏈接”功能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要對(duì)雨水管道、污水管道等一些重力管道的坡度進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和設(shè)置，隨后利用手動(dòng)設(shè)置相關(guān)參數(shù)和功能，結(jié)合“視圖”和“平面”、“立面”、“剖面”等開展同步建模操作，以此進(jìn)行更加精準(zhǔn)的管道定位就可進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)計(jì)的全面推進(jìn)。其具體的設(shè)計(jì)還需構(gòu)建新的構(gòu)件數(shù)據(jù)庫，結(jié)合其各種構(gòu)件的特點(diǎn)開展BIM模型的優(yōu)化與調(diào)整，創(chuàng)建施工信息和BIM-4D模型。

（3）施工信息和BIM-4DD模型的創(chuàng)建。在現(xiàn)實(shí)的BIM模型中其具備大量的城市地下市政管網(wǎng)建設(shè)工程信息內(nèi)容，但是在國(guó)內(nèi)的相關(guān)工程量計(jì)算與BIM技術(shù)規(guī)則之間存在一定的差距，因此為了更加良好的進(jìn)行成本控制，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的施工信息中，需要建立基于我國(guó)國(guó)內(nèi)進(jìn)行自主研發(fā)的分析軟件，開展對(duì)工程量計(jì)算與統(tǒng)計(jì)的針對(duì)性操作，如采取的廣聯(lián)達(dá)或者Project等相應(yīng)的定額庫信息等。而BIM-4D模型的建立，則需要結(jié)合BIM模型和具有4D功能的軟件進(jìn)行信息整合，以此將該進(jìn)度數(shù)據(jù)和3D模型進(jìn)行全面這個(gè)，由此可以創(chuàng)建4D施工模型并開展4D虛擬模型的建立，該模型可以為地下市政管網(wǎng)建設(shè)提供更加真實(shí)和有效的服務(wù)，具體的施工建設(shè)也可以根據(jù)BIM技術(shù)的相關(guān)指導(dǎo)進(jìn)行快速施工，體現(xiàn)BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

（4）BIM模型的優(yōu)化和調(diào)整。為了全面優(yōu)化和調(diào)整BIM模型，需要首先實(shí)施碰撞分析，該工程選擇軟件Navisworks Manage，該軟件具備可以整合完整的項(xiàng)目模型、實(shí)時(shí)可視化和有著較高精確度等優(yōu)勢(shì)，并且由此可以針對(duì)性的建立特征集合，創(chuàng)建設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，也就是可以保障碰撞分析的精度和效率。而在具體的碰撞分析中，需要將Revit軟件中的NWC格式文件導(dǎo)出，將碰撞分析應(yīng)用軟件載入，以此來進(jìn)行碰撞分析后得到碰撞報(bào)告，具體的模型沖突檢測(cè)可以采用軟件內(nèi)部的ClashDetective功能，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)各種碰撞系統(tǒng)的類別、類型等信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的初步和全部排查，同時(shí)各種碰撞點(diǎn)的實(shí)際信息也可以報(bào)告的形式進(jìn)行展示，確定整個(gè)系統(tǒng)中存在71個(gè)碰撞點(diǎn)。隨后結(jié)合這些碰撞點(diǎn)的修改來開展進(jìn)一步優(yōu)化處理。在此期間需要注意的是，碰撞點(diǎn)的定位可以基于碰撞元素ID的手動(dòng)輸入實(shí)現(xiàn)，具體的優(yōu)化可以結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，并且遵循“可彎曲管線讓不易彎曲管線、分支管線避讓主干管線、壓力管線避讓重力自流管線、小管讓大管”的避讓基本原則來逐個(gè)實(shí)現(xiàn)全部碰撞點(diǎn)的優(yōu)化與修改。

2.2應(yīng)用意義

在現(xiàn)階段的市政工程建設(shè)過程中，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用，并且該技術(shù)以其可視化和協(xié)同設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì)被逐漸重視，尤其是在市政給排水管線工程設(shè)計(jì)中，有著更加明顯的使用效果[4]。另外對(duì)于相關(guān)施工單位在實(shí)際工程建設(shè)期間，利用BIM技術(shù)不僅可以提升整個(gè)市政工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量，同時(shí)也可在保障質(zhì)量的同時(shí)提升企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而提升企業(yè)在工程市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。并且在目前市政給排水管線設(shè)計(jì)過程中，以BIM技術(shù)為中心，可以根據(jù)BIM技術(shù)所使用的三維信息軟件與計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，對(duì)給排水管線的設(shè)計(jì)情況和布置情況進(jìn)行自動(dòng)總結(jié)與分析，進(jìn)而結(jié)合所分析的數(shù)據(jù)來對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，如排水管材的用量、管徑的大小、設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量和種類以及類型等關(guān)鍵內(nèi)容，進(jìn)而結(jié)合其所計(jì)算的數(shù)據(jù)來對(duì)施工流程加以優(yōu)化，為后續(xù)相關(guān)工程施工與建設(shè)的順利性和有效性奠定重要基礎(chǔ)。

2.3應(yīng)用效果

2.3.1提升管線工程計(jì)算的精準(zhǔn)度

在市政工程建設(shè)中，與傳統(tǒng)二維統(tǒng)計(jì)計(jì)算法相比，將BIM技術(shù)合理的運(yùn)用到管線設(shè)計(jì)中，根據(jù)其技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性和優(yōu)化性等特點(diǎn)，可以保障其各種計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并可達(dá)到以下幾點(diǎn)效果。

（1）根據(jù)管線設(shè)計(jì)工程表中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如管道的長(zhǎng)度、管道的直徑等，管線相關(guān)設(shè)計(jì)人員可結(jié)合這些數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)的計(jì)算管線工程量，進(jìn)而進(jìn)行管道合理的分類[5]。

（2）技術(shù)設(shè)計(jì)人員可結(jié)合相關(guān)管線的數(shù)據(jù)，建立科學(xué)的虛擬模型，并且根據(jù)對(duì)模型的反復(fù)試驗(yàn)運(yùn)行情況找到可能出現(xiàn)的各種問題，進(jìn)而設(shè)計(jì)出更加合理的預(yù)防措施。

（3）管線的設(shè)計(jì)人員可以更加良好的利用管線運(yùn)行等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行各個(gè)管線之間的碰撞檢查，并且結(jié)合相關(guān)問題對(duì)各種管線的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，提升管線的運(yùn)行效率。

（4）設(shè)計(jì)人員可以構(gòu)建更加合理的管線模型，并結(jié)合給水管線與排水管線的運(yùn)行特點(diǎn)，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，有效減少管線滲漏等現(xiàn)象的發(fā)生，降低維修、更換管道等狀況的幾率，以此來促進(jìn)管線更加穩(wěn)定的運(yùn)行和應(yīng)用[6]。

2.3.2構(gòu)建完整的管線三維模型

結(jié)合《市政工程BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)內(nèi)容可以了解到，設(shè)計(jì)人員可以通過對(duì)于該技術(shù)運(yùn)用的合理性和信息的完備性、可視化和優(yōu)化性等特點(diǎn)，根據(jù)管線節(jié)點(diǎn)處的水流量來做好節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)工作，以此來構(gòu)建更加完整的管線三維模型，提升給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。如結(jié)合BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)，更加清晰的了解管線節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且結(jié)合具體的實(shí)施情況對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效優(yōu)化處理，保障整個(gè)給排水系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定，提升運(yùn)行效率，為城市給排水系統(tǒng)的應(yīng)用效益提升構(gòu)建良好的條件。

2.3.3模型的主要應(yīng)用

在建立上述管線完整的三維模型基礎(chǔ)上，其可以應(yīng)用在兩個(gè)方面。

（1）碰撞檢查。在所建立的三維立體化模型基礎(chǔ)上，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合其系統(tǒng)中包含的碰撞檢查功能來分析管線設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，檢查其布局是否合理，隨后將管線數(shù)據(jù)進(jìn)行逐一調(diào)整。同時(shí)在實(shí)際工程建設(shè)期間，一般會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)沖突的區(qū)域就是燃?xì)夤芫€，或者一些已經(jīng)建設(shè)完成的通信管道、電力管道或者道路交叉口位置的污水井等設(shè)施，因此在發(fā)生這種問題時(shí)，需要安排專業(yè)的施工人員進(jìn)行檢查，以專業(yè)的技術(shù)來排除沖突和故障，保障后續(xù)施工順利進(jìn)行。

（2）擬定施工方案的幫助。BIM技術(shù)所生成的管線模型精準(zhǔn)度極高，結(jié)合其模型的設(shè)計(jì)來進(jìn)行碰撞分析可以得到最準(zhǔn)確的結(jié)論，由此設(shè)計(jì)人員可以將其作為施工基礎(chǔ)參考，確定施工計(jì)劃的合理性，特別是在地下管線的施工設(shè)計(jì)上更加應(yīng)當(dāng)以碰撞分析的結(jié)果為基礎(chǔ)。主要是由于地下管線施工作業(yè)期間，施工人員難以檢查周邊已經(jīng)建成的管線，因此需要結(jié)合BIM技術(shù)所創(chuàng)設(shè)的三維影響來分析周圍管線的布置情況，提前做好防護(hù)措施，避免出現(xiàn)管線損壞等問題。

3結(jié)語

綜上所述，隨著市政工程的建設(shè)力度和數(shù)量在逐漸增加，BIM技術(shù)的應(yīng)用效果也在逐漸提升，其以本身多種技術(shù)特點(diǎn)，如可視化和可優(yōu)化等，不僅能夠隨時(shí)查找相關(guān)工程的信息內(nèi)容，并且可結(jié)合這些內(nèi)容更加準(zhǔn)確和高效的找到工程設(shè)計(jì)中存在的各項(xiàng)問題，由此對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度進(jìn)行優(yōu)化處理，使各種工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量得以全面保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣佰果.市政給排水工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].中華建設(shè)，2020（11）：132-133.

[2]吳瓊，辛靜，王嘉毅.BIM技術(shù)在市政道路給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2020，5（20）：204-205.

[3]徐偉.基于BIM技術(shù)的市政給排水管線設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J].中華建設(shè)，2020（09）：118-119.

[4]衛(wèi)曉軍.市政給排水工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（12）：244-245.

[5]崔美花.探索基于BIM技術(shù)的市政給排水管線設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（13）：32-33.

[6]黃文華.市政給排水管線設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].居舍，2019（27）：51.

作者簡(jiǎn)介：徐敏（1993-），女，山東陽谷人，漢族，工程師，碩士研究生學(xué)歷，環(huán)境工程專業(yè)，主要從事BIM設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)工作。