北海市城市规划设计研究院 北海市 536000
摘要：近年来，我国城市化发展速度越来越快，水平也越来越高，这对相关市政工程提出了更高的要求，传统的市政工程管线设计存在着许多问题，已经无法充分适应当前要求，在这种情况下，BIM技术以其独有的优势迅速得到推广，对BIM技术的优势和应用细节进行探讨，一定程度上有利于该技术的进一步应用和推广。
关键词：BIM；市政工程管线设计；应用
1导言
市政管线工程建设越来越复杂，信息化传递和交流越来越频繁，传统的管线设计已不能满足当前市政行业的发展，BIM技术打破了市政行业的僵局。BIM技术以信息的高度集中作为主要特点，在整个市政建设过程中得以运用，为工程建设提供了交流平台与资源共享，为市政工程建设分析提供了更好的依据。
2BIM技术概述
BIM（BuildingInformationModeling）技术是随着信息技术在建筑行业中应用而发展起来的新技术，它将数字化的三维建筑信息模型作为核心，在建筑工程设计、施工等过程中得以创新发展，引领了整个建筑行业的技术变革。
BIM技术的优势主要表现为以下几方面：
第一，可视化。对于BIM技术而言，可视化一直是它最具代表性的优势之一，可视化技术可以帮助设计人员随时看到设计效果，也可以通过模拟功能来进行整体工程建设的演示，在不浪费任何人力、物力和资金的情况下发现工程设计中的问题，甚至能够找到其中的设计盲点。在该技术优势下，给排水工程建设的综合成本可以得到良好的控制与管理，同时也可以将效果进行展示，甚至能够自动生成报表。可视化的优势可谓贯穿整个工程设计，无论是设计、施工，还是沟通、决策，均可以处于可视化状态下；
第二，协调性。如今很多建筑工程均为大型工程，其中所涉及到的给排水工程无论在规模上，还是在整体要求上均有所提升，且往往为了保证能够在限定期限内完成任务，而将多个团队集中到一起，这也使得给排水设计工作变得更为复杂，尤其是不同的团队有着不同的施工方案，不同的设计师也有着自己的设计特点。不难发现，在设计阶段往往设计师们并不会就设计问题进行过多的讨论，最终导致很多方面出现问题，而此类问题也会导致更多成本的投入，甚至会对施工周期造成影响。BIM技术自身的协调性可以有效解决各专业之间存在的碰撞问题，并建立起数据信息模型，将设计效果图展示出来，便于设计人员进行沟通和交流，也可以自行对设计中的不规范之处进行调节；
第三，优化性。如今的给排水设计所展现的出的复杂性越来越大，甚至以设计人员自己的能力已经难以满足要求，而BIM技术恰恰可以起到辅助、优化的作用，且此种优化作用可以在众多环节起到作用，如项目设计，或是投资回报等。给排水设计虽然看似单一，但其中也会涉及到方方面面，极易受到其他因素的影响，通过分析后即可以找到其中的问题，也便于对影响因素进行规范，甚至可以实时计算出设计变化对投资回报的影响。
3BIM在市政工程管线设计中的应用
以某工程实例为研究对象，通过对其给排水管道系统进行三维信息化建模，来处理其管道碰撞与交叉问题和管材的数量统计问题。并从前期准备、软件选择、
总体模型的建立、管线调整避让、安装卫生器具和排水管道、汇总数据并出图和管线计量几方面进行了阐述。
3.1前期准备
前期准备阶段包括建立信息模型初始文件、建立工作集、导图和定位等工作。依托MEP软件，将给排水设计的信息输入到初始建立的模型中，这些信息包括建筑信息、管材尺寸、类型、敷设方式、卫生器具与管材的关系等。接着将三维信息模型的标高信息、轴线定位信息与建筑模型、结构模型进行比对，核实匹配度。
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3.2软件选择
AutoCADCivil3D软件是Autodesk面向土木工程行业的建筑信息模型（BIM）解决方案。它的三维动态工程模型有助于快速完成道路工程、场地、雨水、污水排放系统以及场地规划设计。所有曲面、横断面、纵断面、标注等均以动态方式链接，可更快、更轻松地评估多种设计方案，做出更明智的决策并生成最新的图纸。借助Civil3D软件，所有项目团队成员都使用同一个最新模型进行工作，因此，他们可以在所有项目阶段保持同步。提高三维可视化能力的集成工具可以帮助工程师清楚地沟通设计意图，创建成功的效果图。
3.3市政工程管线总体模型的建立
市政工程管线往往是复杂的，包括供水、污水、雨水、消防、热力、电力电缆、通信电缆等，BIM建模可以按照各专业的施工图分系统进行，通过不同颜色对各系统进行区分。建模的顺序应考虑管线的具体分布情况，采取按先大管后小管的办法进行模型建立，这种方式可以有效减小后期调整避让的难度。
3.4管线调整避让
为了避免管线碰撞、控制埋深，管线间的避让是不可避免的。在建模的过程中即需观察管线间的空间关系并予以调整，在局部区域完成建模后，要及时使用BIM软件的碰撞检测功能，发现并消除碰撞，不必等到市政管线所有管线都建模完成再进行检测，因为各软件的整体检测速度都较慢，并且调整起来更难控制。通过三维BIM模型使得精确地调整管线高度成为可能，为满足敷设要求及埋深控制，在多管交汇的地方可以进行精细的实体避让。
3.4安装卫生器具和排水管道
在该工程实例的给排水设计中，有蹲便器、坐便器、洗面台、浴缸等卫生器具，不同类型的卫生器具安装方式与安装的高度、角度等有差异。图1为大便器和壁式小便器的安装示意图。管线的安装涉及排水横管、立管和支管的位置、高程、坡度等信息，首先应对这些不同类型的管道的参数进行设定，也可以先选定一个在后期再调整与修改。排水立管对平面和立面都要考虑到，最主要的是基点位置要考虑清楚，否则会影响整个管线的布置。
3.5汇总数据并出图
在模型建立完毕后，要对数据进行汇总、保存工作，并出具图纸，图纸一般分为两种，即传统设计图纸和管线标高层次图纸。传统设计图纸也就是管线综合平面图、局部剖面大样图等，这类图纸和传统二维图纸基本相同，不过，对于管线关系较复杂的局部地带，可以增加三维轴测试图，便于施工人员理解。管线标高层次示意图，即按颜色深浅及色调变化来直观表达管线标高的彩色平面图。相较于传统图纸，其相对直观，包括整体和局部，方便于设计人员和施工人员进行必要的调整和下一步的设计、施工。
3.6管线计量
管线计量仍可以通过BIM技术进行分析和计算。再接着上一步对建筑模型的碰撞问题修复完善后，可以统计在整个设计过程中的管线和给排水构件的数量。
3.6.1建立用量表
管线计量首先要建立数据库---管线的用量表，在MEP中可以输入每个房间、每个区域的管材类型、属性，利用软件自带的“统计”功能则可以生成一份管材用量统计表。
3.6.2信息化输入
在管材用量明细表中包括几部分内容：字段、过滤器、排序、成组、格式、内容和外观。设计师可以设置字段范围、单方向用材统计，还可以实时查看某一个区域或者空间中管材的属性值。
4结论
总之，随着我国建筑业的蓬勃发展，各地城市建设如火如荼，BIM技术的应用因此更加广泛。其具有全面模拟、可视性良好等突出优势，可以更好的服务于市政工程管线建设，对BIM技术的相关优势和应用细节进行探讨，有助于BIM技术的全面应用和进一步完善。
参考文献
[1]柯臻玮.BIM在市政工程管线设计中的应用[J].建材与装饰，2016，（08）：89-90.
[2]朱栩莹，吴迪，李丹.BIM技术在市政管线设计与管理中的应用[J].山西建筑，2016，42（22）：230-232.
[3]孙同谦，徐峥.BIM在市政管线综合中的应用[J].中国给水排水，2014，30（12）：77-79.
[4]曾向斌.BIM技术在管线综合的设计思路[J].建材与装饰，2016，（45）：89-90.
论文作者:刘光华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/28
标签：管线论文; 模型论文; 技术论文; 市政工程论文; 给排水论文; 管材论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;