探索基于 BIM 技术的市政给排水管线设计及应用

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年13期   作者:陈士湘
[导读] 近年来BIM技术在我国各领域实现了较为广泛应用
        陈士湘
        身份证号码:13018319890904****


        摘要:近年来BIM技术在我国各领域实现了较为广泛应用,市政给排水管线设计的BIM技术应用便属于其中典型。基于此,本文将简单分析市政给排水管线设计中BIM技术的基本应用路径,并基于实例深入探讨BIM技术的具体应用,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
关键词:BIM;?市政给排水管线;?碰撞分析;
        相较于传统的市政给排水管线设计,基于BIM技术的设计具备多方面优势,如实现管线工程量的更准确计算、构建更加完整的管线三维模型、更快更好的管线设计出图。为保证BIM技术较好服务于市政给排水管线设计,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
        1 市政给排水管线设计中BIM技术的基本应用路径
        1.1 总体应用
        在市政给排水管线设计,BIM技术主要用于管线协同设计,由此基于管线开展BIM模型的建设及总装等工作,配合针对性的模拟检测,即可保证初期设计要求更好达成,二维、三维设计任务也能够高效率、高质量完成。在BIM技术的具体应用中,围绕BIM解决方案开展的全局角度衡量极为关键,以此结合BIM技术应用基础,即可对三维协同设计的项目目标进行针对性设置。受到较为繁杂的目标内容影响,需做好给排水管线及相关设施的三维模型构建,围绕单一模型开展的总装处理也不容忽视,随之对各专业间模型碰撞问题进行检测,即可整合给水、中水、雨水、污水四类管线的模型数据信息,BIM技术可由此自动生成二维平面的剖面图及平面施工图纸。为展示三维可视化工程,可采用动画渲染形式,以此结合市政给排水管线设计需求针对性丰富族库。总的来说,基于BIM技术的市政给排水管线设计中需做好设备、构筑物特殊井、管线、地形的三维模型分别设计工作,由此开展模型的总装、二维出图、碰撞现象检测、相关内容统计、报表编制、动画渲染、设计校审,高质、高效的设计工作即可随之完成。
        1.2 三维设计
        需基于BIM技术在市政给排水工程中的应用标准确定管线模型的深度,名称设置需分别围绕已经交付的信息模型开展,这一环节需遵循基本的文件命名规则。在具体实践中,项目序号的设置极为关键,分区系统处理直接基于序号开展,随之还需要做好专业代码填写、管线模型描述工作,以此为单位名称总装提供支持,并基于颜色划分管线设计工作涉及的性能,这一过程需关注精细化的各类节点及阀门管理和设计,四类管线的总装工作需由此实时开展。
        1.3 碰撞检查
        作为BIM技术应用的关键环节,由此开展的市政给排水管线内部碰撞检查不容忽视,碰撞检查报告的编制需严格基于实际状况开展,模型及设计需严格遵循碰撞检查结果进行调整,以此进一步完善工程施工图纸,更好发挥BIM技术的指导效用。在碰撞问题处理时,雨水的高程位置必须明确,并以此针对性调整再生水及给水的高程,同时重点检查重力管线和压力管线,重力管线与压力支线的交互问题也需要得到重点关注;还应基于市政给排水管线工程实际开展管线碰撞交叉检查。
        1.4 工程量统计
        市政给排水管线设计中BIM技术的应用可配合选用SUE软件,以此开展管道的相关报表编制,报表的内容可轻松进行格式转换,报表需涵盖给排水管道各阶段的长度、规格等数值信息,以此为工程量统计工作提供依据。相较于传统二维人工统计,基于BIM技术与SUE软件的精确度较高且较为便利,可对每个检查井标高、管道平均覆土进行准确统计和精确计算,管道平均覆土估算不够精确的传统问题可由此解决。


        2 基于BIM技术的市政给排水管线设计实例
        2.1 工程概况
        为提升研究的实践价值,本文以地下市政管网建设工程作为研究对象,规划总长1068m,涉及多个专业领域的地下沿线管线,本节主要围绕给排水管网开展相关研究。
        2.2 软硬件配置
        为开展基于BIM技术的市政给排水管线设计,工程采用了Windows7系统计算机及BIM技术相关软件,包括用于管网建模和CAD图纸输出的Revit2015,用于碰撞检测、进度模拟、漫游动画的Navisworks Manage2015,用于工程量统计的广联达GMA,用于成本预算的广联达GBQ4.0。
        2.3 模型建设
        为开展BIM建模,技术人员首先做好了选择项目样板、创建标高和轴网、创建中心文件和工作集等准备工作,并针对性构建了BIM道路模型。在具体的给排水管线模型建设中,首先采用Revit软件并在其中载入给排水相关的二维图纸,随后参照CAD底图在平面视图内进行管道绘制,并随之选择管长、管材、管径等信息,管道间的自动连接需采用软件的“自动链接”功能实现。
        在具体设计中,需重点关注雨水管道、污水管道等重力管道的坡度设置,以此手动设置管道坡度或采用软件的管道坡度设置功能,配合“视图”中“平面”、“立面”、“剖面”开展同步建模,更加精准的管道定位即可较好服务于设计的推进。具体设计还需要构建新的构件族库、开展针对性的BIM模型调整和优化,以此创建施工信息和BIM-4D模型。
        2.4 BIM模型的调整和优化
        为调整和优化BIM模型,需首先进行碰撞分析,工程因此选用了软件Navisworks Manage,该软件具备可整合完整的项目模型、实时可视化、精确度较高等优势,由此针对性建立特征集合、创建设计及施工规范,即可保证碰撞分析的效率和精度。在具体的碰撞分析过程中,需将“.NWC”格式的文件由Revit软件导出,并将其载入碰撞分析用软件,以此即可通过针对性的碰撞分析生成碰撞报告,具体的模型冲突检测需采用软件的ClashDetective功能,以此针对性选择碰撞系统类别、碰撞类型,即可逐步完成初步检查和全部排查,碰撞点信息也能够准确的以碰撞报告形式展示,由此可确定排水管道系统和给水管道系统检存在碰撞点71个。进一步的优化需围绕碰撞点的修改展开,以此基于碰撞信息进行碰撞点的检查和调整,碰撞点定位可基于碰撞元素ID的手动输入实现,具体优化需结合相关规范要求,并遵循“可弯曲管线让不易弯曲管线、分支管线避让主干管线、压力管线避让重力自流管线、小管让大管”的基本避让原则,以此逐个修改、优化全部碰撞点。
        2.5 施工信息及BIM-4D模型的创建
        考虑到BIM模型中蕴含大量的地下市政管网建设工程信息,但考虑到BIM模型与国内工程量计算规则存在的一定差异,为更好控制成本,设计环节的施工信息创建应基于国内自主研发的分析软件开展,以此开展针对性的工程量统计等工作。
        3 结论
        综上所述,基于BIM技术的市政给排水管线设计需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的BIM模型的调整和优化、施工信息及BIM-4D模型的创建等内容,则提供了可行性较高的BIM技术应用路径。为更好发挥BIM技术优势,各类新技术、新软件的积极应用必须得到重视。
        参考文献
        [1]黄文华.市政给排水管线设计中BIM技术的应用研究[J].居舍,2019(27):51.
        [2]赵世隆.BIM技术在市政给排水设计中的应用研究[J].城市道桥与防洪,2019(8):256-258,31.
       
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