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BIM、GIS技术在地下综合管廊工程中的应用



一、BIM在综合管廊中的应用

BIM技术较传统的二维设计和项目管理办法,特别适合应用在诸如综合管廊这类涉及专业多、结构复杂、施工期限紧张、测量点多、精度要求高、质量要求严格的重大工程中。

BIM技术在综合管廊中的应用主要分为规划设计、施工建设与运营维护三个阶段。

(1)规划设计阶段

将各类管线属性信息(管径、长度、管线生产厂家、材质、成本等)及管廊各构件属性信息导入 BIM 软件,建立 BIM 数据库,清晰显示,同步更新,方便建设方与施工方掌握工程最新最全资料。电气、暖通、给排水等专业设计人员在 BIM 软件上进行各专业设计与实时更新,对于发现的问题与不足,及时沟通协调,确保各专业的设计方案能够详细精准地展现在模型中。各专业的模型设计完成并整合后,可通过 BIM 技术的碰撞检查功能完成冲突检测,根据相互冲突的构件列表,及时进行协调避让,优化管线排布,完善设计方案,最终使设计图纸趋于完善与精细化。

(2)施工建设阶段

施工建设阶段 BIM 技术的主要应用如下:BIM 模型完成后,通过三维可视化的 360 度全方位视角进行可视化交底,将管廊各管线走向、管径大小、埋设深度与坡度等直观清晰地展现给施工方,方便设计方与施工方沟通协调,避免蓝图理解偏差,规避错误施工和返工风险,提高施工效率。可利用 BIM 技术模拟施工进程,较早地发现施工过程中可能遇到的问题,兼顾协调各种影响因素,优化施工方案、资源配置与时间进度,以此提高施工方案的可行性与科学性,提高了施工的整体效率。

(3)运营维护阶段

运营维护阶段 BIM 技术的主要应用如下:BIM 技术与综合监控系统、资产管理系统、应急管理系统等管廊运维系统的联合使用,能够大大提高综合管廊的运营水平。综合管廊是一项动态工程,随着城市发展需要进行一定的局部修改变动。如确需改动建筑的主体结构部分,需要在原始设计图的基础上进行分析、修改、出图,对于年数已久的原始资料,处理起来耗时费力;如若利用 BIM 模型进行改造,方便快速查找各构件信息,加快了改造进度。

二、BIM技术的不足

BIM技术可以运用于综合管廊内部各类信息的管理,但在准确定位大场地范围内的物体、连接不同的复杂物体、周边地形信息管理以及空间查询等方面存在不足。



三、GIS技术在综合管廊中的应用

GIS(GeographicInformation System)即地理信息系统,收集空间地理信息进行分析、整合,是一种空间地理系统。它的本质是一门计算机科学,是在数据库管理系统和计算机辅助设计两大软件的技术基础上发展起来的一门科学,基本技术是可视化技术、数据化技术及空间分析技术。该技术不仅可以有效地对具有空间属性的各种资源环境信息进行管理,还可以对资源环境管理进行模拟实验并进行理论分析,可以有效地在时域内对资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较。

GIS 能够结合各方面要素,综合环境、经济、人口等各方面数据对地形、经济、交通以及既有建筑物的分布情况等信息进行精细化描述,可以使用多种坐标系在不同纬度来展示空间对象的各种细节。

当运用 GIS 与地下管线进行空间建模和数据叠加时,GIS 可以通过与遥感数据的集成和多维数据的综合考虑,模拟出不同的路线规划,通过对各方案的比较和选择做出优化,最终拟定最优方案。同时,将市政综合管廊的地理信息(如空间分布、地质结构、城市区域分工等)、周围环境(如人口密度、管线的几何物理等信息)以及相关的国家标准、地区标准、因地制宜的策略等信息录入到 GIS中,通过建模进行分析和风险预测控制,可以实现安全风险管理。

另外 GIS 具有空间定位的功能,运用 GIS 技术的空间定位功能,可以将 GIS 的数据与力学分析模型相结合,实现对管道薄弱点的空间分析和可视化定位。

四、GIS技术的不足

GIS技术主要运用于处理大空间地形信息的工作,对宏观环境下的位置加以定位和对维修管理人员提供引导。其精度不足以支撑城市市政综合管廊内部精细化管理。

五、BIM技术和GIS技术应用结合

BIM连接了建筑生命期不同阶段的数据、过程和资源,从设计、施工到运维都是围绕BIM的单体精细化模型来进行的,注重于微观领域中建筑内部的设计与实现;而GIS则一直致力于宏观地理环境的研究,同时具备处理和分析宏观地理环境中地理数据的能力。

BIM和GIS技术的结合可以将在城市地下综合管廊整个规划、施工、运维的过程中所产生的大量信息都整合起来,相互之间的数据共享,对工程施工带来极大的便利。通过GIS与BIM技术的巧妙结合,确保信息沟通,防止信息孤岛的产生,可以有效地提高城市地下综合管廊的施工效率,监督整个工程的施工进度。

BIM技术把参建各方的信息都整合起来,把有关信息提供给GIS,运用GIS技术对信息进行管理、分析与处理。比如,在检测系统中发现设施某处发生状况,就可以通过BIM模型定位其在设施内的相对位置,再定位到GIS三维地图上,第一时间发现问题所在。通过二者的结合,可以使市政综合管廊运维管理效率得到显著提高。




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