齐齐哈尔宏远市政工程有限公司黑龙江齐齐哈尔161000
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。基于此，本文对BIM在市政工程管线设计中的应用进行分析。
关键词：BIM；施工工程；关键设计；应用
1BIM的概念
建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)的基础是三维数字技术，是把工程数据模型的各种建筑工程信息集于一身，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。通常从两个方面描述:①作为名词，BIM技术是一种载体，包含特定建筑和设备的各种专业数据，并明确的描述其建筑的物理和非物理的属性。②BIM动词的释义，BIM表示建立建筑模型的操作过程，主要是数据信息的交换以及数据信息共享。不同的用户都可以利用数据模型储存数据信息，从而利用于设计、施工和管理运营等工作。虽然对BIM定义存在不同的文字描述，但一般都涵盖着这两个方面。
2传统市政工程管线设计的不足主要问题
管线综合图纸除了需要满足排水管道深度提出的设计要求外，管线设计只是一些比较单一的平面设计以及管线交叉口的管线交叉竖向设计，其他的技术指标就没并未被显示出来；鉴于管线相关工程和设计任务的复杂性，设计人员往往要分工配合，这造成了不同设计人员设计的方案无法充分协调的问题，尤其是管线的连贯性，由于设计人员各自的思路不同，只能重点考虑局部设计，连贯性的问题就难以避免；全面模拟包括资金预算、总体模型、局部模型、阶段性施工、施工细节等各个方面，在传统的市政工程管线设计中，设计人员往往只能专注于工程图纸，对资金和施工细节等难以进行模拟。这为施工准备阶段的工作带来了一定的困扰。
3BIM技术市政工程管线设计应用
3.1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[4]。
3.2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，不必等到道路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。
3.3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。
4应用实例
4.1案例分析
某大学总规划用土地43.3km2。共分为五个大学组团，十余所高校新校区将坐落于大学城内。大学城内道路采用了环形放射线的道路网络，形成“三环六射”为主的干路网络结构，再辅以三十多条放射线状道路使整个岛的路网形成有机整体，形成即自我一体又充分与外部联接的路网格局。
大学道路交通组织服从大市政的交通规划，区内不做渠化，区内交叉口按平交设计。机动车道大于等于9m，按城市支路设计，小于9m按区内道路设计。除15m、20m宽断面道路设置人行道外，其余道路均采用人车混行方式组织交通。
该道路工程管线内容包括，雨水管道、污水管道、燃气管道、给水管道、中水管道、热力管道、冷凝水管道、电力电缆、通信照明电缆等。管线种类较多，管线之间相互交叉，标高关系复杂。
4.2道路管线的设计阶段
(1)道路设计第一步就是要确定道路中心线线位，设计人员需要考虑各方面的因素，根据规划的线位进行施工，并且根据标准要求利用BIM技术不断的调整缓和曲线、圆曲线等道路工程曲线要素。
(2)市政道路设计还包括纵断面设计和横断面设计。在我国，常常利用BIM相关的道路设计软件的设计纵断面，基本过程主要是:首先编制原地面线文件，接下来在原地面线上绘制拉坡线，并不断调整拉坡线直到满足要求。最后将拉坡线储存为竖曲线设计文件，最终生成道路纵断面设计图。
(3)市政道路的横断面设计。利用BIM技术正确反映道路的模型，选用合适的构件组合装配。因为BIM技术软件具有动态关联的性能及特性，对道路工程制定了与众不同的装配或者是工作人员修改了装配部件的参数后，道路模型可以快速、即时更新。
4.3建设道路管线项目管理文件
本阶段的主要任务是完成设备的选择和摆放以及铺设管线的环节，并且把设备和管线组合成系统。大学城的某道路管线专业主要分为三大类，分别是环控专业、给排水专业和电气专业。BIM技术为三大道路工程专业提供了标准化的部件模型，主要包括设备和管线的几何尺寸，以及他们存在特性方面的信息。在软件的部件图形数据库中，按照用户选择的构件尺寸和类型，该软件会自动完成匹配建筑模型的操作步骤，非常的高效便捷。针对大学城某道路管线中其余的管线设施，假如软件系统中没有相匹配部件，用户可以自定义一种新连接类型或新尺寸的部件。各个设备专业完成管线铺设，摆放以及选择之后就要保存在线管的文件夹中，这时BIM技术会使用相关软件，根据相关的数据自动的完成建立模型操作。
4.4究分析各专业提供的模型数据
市政道路管线综合专业各个专业所形成的数据模型汇总在一个文件夹中，主要包括，建筑、环控、结构、给排水和电气专业等的数据信息，然后利用BIM技术把各个专业的模型链接在一起，从而获得完整的包含各专业信息的管线综合数据模型。通过三维模型，设计工作人员能够很清楚、详细的看到各个专业管线相互碰撞的情况。
4.5审核碰撞检测报告
对检测报告进行审核，管线综合专业负责要积极与其他各专业进行详细的沟通，不断的想办法解决管线中的碰撞问题。各个专业设计务必做好配合工作，然后根据汇总情况及时的调整设计方案。
4.6完成设计，生成文档
利用该软件所具有的文档以及详图功能，整合协调后的建筑信息模型，该软件自动生成平面图、立面图、关键部位节点详图，从而生成一份完整的市政管线设计文档。
最后，利用BIM技术的大学城某道路管线设计基本完成，经过多方面的审核、检查以后，就能偶发布图纸并最终完成设计工作。
结语
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]庄艳.市政工程施工中地下管线的保护[J].建材与装饰，2016(46):31-32.
[2]纪博雅，戚振强.国内BIM技术研究现状[J].科技管理研究，2015，35(06):184-190.