城市地下管線(xiàn)作為居民生活保障設施中不可或缺的一部分，主要負責著(zhù)各種物質(zhì)的輸送、調配以及通訊信息的傳輸等工作，重要性可謂是城市的“生命線(xiàn)”。地下管線(xiàn)一旦出現問(wèn)題，對社會(huì )造成的危害是我們不得不重視的。為了避免各種問(wèn)題的出現，我們急需探尋新的思路和技術(shù)，將其引入城市地下管線(xiàn)的設計和管理中去。

BIM技術(shù) 作為建筑業(yè)信息化的產(chǎn)物，其在對龐大、復雜信息的管理及分析方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。在設計以及施工階段應用BIM實(shí)現對地下管線(xiàn)管理的信息化，不但能夠提高生產(chǎn)效率，還能降低建造成本。在地下管線(xiàn)的日常運維管理中引入BIM更是可以實(shí)現地下管線(xiàn)問(wèn)題的及時(shí)反饋和預報，并對問(wèn)題所在部位精準定位，避免不必要的勞動(dòng)量。

1、城市地下管網(wǎng)現狀及存在的問(wèn)題

1.1、城市地下管網(wǎng)現狀隨著(zhù)城市的飛速發(fā)展，地下管網(wǎng)與城市發(fā)展之間的矛盾逐漸突顯。各類(lèi)施工的安全事故頻發(fā)，一到大雨天就“看海”，管網(wǎng)工程施工對地面的“開(kāi)腔破肚”比比皆是，缺失井蓋的窨井頻頻“吃人”，好好的路面突然就會(huì )塌陷，在人行橫道上行走會(huì )掉進(jìn)熱水坑，輸油管道的泄漏引發(fā)爆炸……

1.2、城市地下管網(wǎng)存在的問(wèn)題傳統地下管線(xiàn)存在以下缺陷:

1)傳統的地下管線(xiàn)一般是采用二維的設計手段，其斷面圖、平面圖以及交叉節點(diǎn)圖等僅僅是對特定截面信息的局部描述，對于管線(xiàn)的所有交叉節點(diǎn)以及管網(wǎng)整體很難實(shí)現全局性的分析。

2)設計缺乏整體性，進(jìn)行管線(xiàn)交叉綜合時(shí)無(wú)法避免局部調整引起的連鎖反應，經(jīng)常解決了一處碰撞又引起了更多其他位置的碰撞。

3)傳統圖紙標注精確化程度不髙，各專(zhuān)業(yè)交叉時(shí)僅僅規定豎向的極值標髙，在施工的過(guò)程中很難保證施工的精準定位。

4)由于管材的老化、操作的不當等原因可能導致爆管事件的發(fā)生。在發(fā)生緊急事故時(shí)，傳統的報警方式是由事故現場(chǎng)的工作人員進(jìn)行逐級上報或者通過(guò)管線(xiàn)中的壓力監測點(diǎn)所發(fā)出參數變化進(jìn)而報警，因此很難及時(shí)、有效的準確鎖定發(fā)生爆管的管段，以及事故所影響的范圍。一個(gè)小問(wèn)題有時(shí)還需要大開(kāi)挖來(lái)排查。

傳統的管線(xiàn)維護見(jiàn)圖

1、針對以上種種問(wèn)題，引入BIM的解決方式迫在眉睫。

2、BIM在地下管線(xiàn)設計與管理中的應用

2.1地下管線(xiàn)問(wèn)題的BIM解決方案

1)運用BIM技術(shù)對地下管線(xiàn)進(jìn)行三維設計，其設計成果是對工程整體的全方位表達(如圖2所示），用戶(hù)可以根據需要獲取不同角度的局部斷面以及復雜部位的詳細信息。這在傳統二維設計中是不可能實(shí)現的。

2)在三維BIM模型中對地下管線(xiàn)進(jìn)行調整修改，各個(gè)碰撞點(diǎn)調整后所帶來(lái)的工程中其他部位的連鎖反應可以及時(shí)清晰地體

3)地下管線(xiàn)三維BIM模型中所有標高均為準確標高，用戶(hù)完全可以基于模型得到任意需要部位的準確尺寸信息。從而在施工期間就可以嚴格要求施工人員按照設計標高作業(yè)，避免因施工人員的判斷失誤而產(chǎn)生的各種施工問(wèn)題，影響施工效率和質(zhì)量。

4)將BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結合，實(shí)現對地下管網(wǎng)運行狀態(tài)的全方位監測管理。在監測管段上預先安裝各種傳感器，并將各個(gè)傳感器測點(diǎn)的位置以及檢測信息在模型中同步體現出來(lái)。在平時(shí)運營(yíng)管理中，可以通過(guò)BIM模型對管網(wǎng)的水力情況進(jìn)行監測顯示，及時(shí)分析預報存在或可能存在的風(fēng)險。在事故發(fā)生的第一時(shí)間，可以通過(guò)BIM模型獲取事故管段的位置以及事故性質(zhì)等其他關(guān)鍵參數，以便工作人員檢修處理。

BIM技術(shù)在城市地下管線(xiàn)設計與管理中的應用

2.2建立城市地下管網(wǎng)信息系統為了更好的實(shí)現BIM在地下管線(xiàn)設計與管理中的優(yōu)勢，需要設計開(kāi)發(fā)一套城市地下管網(wǎng)信息系統。該系統不僅可以實(shí)現城市地下管線(xiàn)信息的采集和模型的建立，并且可以對各方面信息進(jìn)行分析處理，通過(guò)智能化的管理手段保障地下管網(wǎng)的正常運作。該系統借助BIM，G IS以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。BIM主要用來(lái)整合建筑物本身全生命周期的信息，GIS則是與環(huán)境相關(guān)的外部信息，在運維階段結合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將管線(xiàn)上各傳感器的位置及測量信息實(shí)時(shí)反饋到三維管線(xiàn)模型中去，用戶(hù)可通過(guò)三維模型查看管網(wǎng)的運行狀態(tài)，系統還可通過(guò)對各參數的分析計算，作出管網(wǎng)風(fēng)險預報。該系統的工作流程如下:

1)導入信息，將已有構筑物BIM模型導入基于GIS的環(huán)境信息平臺，實(shí)現BIM數據和GIS數據的結合。

2)在以上包含建筑內部信息以及外部環(huán)境信息的模型基礎上建立管線(xiàn)、道路，以及新建模型的幾何物理等屬性信息。

3)借助碰撞檢測插件分析得到全部碰撞點(diǎn)，并自動(dòng)分類(lèi)顯示管道間的接近碰撞、軟碰撞以及硬碰撞。

4)進(jìn)行管線(xiàn)綜合調整，解決各個(gè)專(zhuān)業(yè)間的各類(lèi)碰撞類(lèi)型。

5)模型深入優(yōu)化后開(kāi)始組織相關(guān)人員施工，施工中在管網(wǎng)系統中關(guān)鍵部位布設傳感器，將傳感器信息通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)傳輸到系統主機。

6)主機存儲分析各種監測數據，將分析結果反饋給用戶(hù)，以便用戶(hù)能夠全面掌握管網(wǎng)運作狀況，及時(shí)解決存在的或即將出現的問(wèn)題。

7)當管網(wǎng)出現問(wèn)題或事故時(shí)，系統第一時(shí)間向用戶(hù)報警，并準確定位事故發(fā)生位置，使工作人員能夠迅速準確地對問(wèn)題部位進(jìn)行檢修處理。

3面臨的挑戰和阻礙盡管BIM擁有眾多無(wú)與倫比的優(yōu)勢，但是作為一項新技術(shù)，它的推廣應用仍然困難重重，主要表現在以下幾個(gè)方面:

1)設計人員思維轉變難。思維從二維到三維的轉變必然需要經(jīng)歷一段痛苦的適應過(guò)程，但這并不意味著(zhù)BIM高不可攀，未來(lái)它將成為一個(gè)大眾化的技術(shù)。

2)對BIM的本地化、行業(yè)化完善不夠。

3)BIM與GIS數據分別采用不同的標準。要想實(shí)現BIM與GIS數據的互通，必須制定統一的數據標準。

4)任何技術(shù)的發(fā)展，人才的培養都是重中之重。一個(gè)市政設計技術(shù)人員的誕生尚需要經(jīng)歷一個(gè)漫長(cháng)的周期，何況同時(shí)他也要熟練掌握BIM技術(shù)。

5)現階段中國的BIM行業(yè)尚未建立統一完善的開(kāi)放性標準，制約了BIM的發(fā)展。

3.1、在開(kāi)展施工活動(dòng)的過(guò)程中，還要對建筑施工材料的儲備數量進(jìn)行預估，從而保證施工期間有足夠的流動(dòng)資金用于突發(fā)情況的處理。另外，在施工期間要加強對材料的管理，隨之檢測材料的總量變化，并根據實(shí)際施工情況對材料用量的合理性進(jìn)行評估，避免施工期間出現大量的材料浪費現象。而在施工期間還要對施工材料市場(chǎng)價(jià)格的變化進(jìn)行必要的了解，以便于施工過(guò)程中急需購買(mǎi)材料時(shí)對價(jià)格有較好地把握。

3.2、強化施工管理和監督在開(kāi)展建筑施工的過(guò)程中，施工人員對材料的使用會(huì )存在浪費現象，這樣對建筑施工造價(jià)控制造成很大影響。所以建筑施工單位在開(kāi)展施工的過(guò)程中必須要加強對施工的管理，讓施工人員盡量節省施工材料，保證材料的使用嚴格按照既定標準進(jìn)行。同時(shí)，施工監理人員要對施工的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行嚴格監督，對施工人員施工技術(shù)的使用，以及施工過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的糾正，保證施工質(zhì)量，從而避免返工的情況給施工造價(jià)控制造成影響。

BIM技術(shù)在城市地下管線(xiàn)設計與管理中的應用

3.3、嚴格控制竣工造價(jià)驗收竣工驗收是建筑工程施工完成后的重要工作，其不僅能完成對建筑施工質(zhì)量的檢驗，還能檢查施工造價(jià)是否合理。在開(kāi)展建筑竣工驗收的時(shí)候，必須要嚴格按照各個(gè)施工環(huán)節的實(shí)際情況，對關(guān)鍵環(huán)節進(jìn)行重點(diǎn)驗收。同時(shí)要根據各個(gè)施工環(huán)節使用材料的標準和工期標準，對其進(jìn)行造價(jià)估算，確定其在施工階段的造價(jià)滿(mǎn)足施工整體要求，從而將施工造價(jià)的動(dòng)態(tài)管理落到實(shí)處。

4結語(yǔ)建筑工程施工相對復雜，其中涉及到多個(gè)環(huán)節，要在建筑施工期間順利完成建筑施工造價(jià)動(dòng)態(tài)管理，就必須要根據建筑施工的實(shí)際情況，對材料的采購進(jìn)行嚴格的動(dòng)態(tài)管理，并在施工期間加強管理和監督，從而控制施工成本，最終達到建筑施工造價(jià)動(dòng)態(tài)管理的目的。