城市地下管線作為居民生活保障設(shè)施中不可或缺的一部分，主要負(fù)責(zé)著各種物質(zhì)的輸送、調(diào)配以及通訊信息的傳輸?shù)裙ぷ鳎匾钥芍^是城市的“生命線”。地下管線一旦出現(xiàn)問題，對社會造成的危害是我們不得不重視的。為了避免各種問題的出現(xiàn)，我們急需探尋新的思路和技術(shù)，將其引入城市地下管線的設(shè)計(jì)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(fù)雜信息的管理及分析方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。在設(shè)計(jì)以及施工階段應(yīng)用BIM實(shí)現(xiàn)對地下管線管理的信息化，不但能夠提高生產(chǎn)效率，還能降低建造成本。在地下管線的日常運(yùn)維管理中引入BIM更是可以實(shí)現(xiàn)地下管線問題的及時反饋和預(yù)報(bào)，并對問題所在部位精準(zhǔn)定位，避免不必要的勞動量。

1、城市地下管網(wǎng)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1、城市地下管網(wǎng)現(xiàn)狀隨著城市的飛速發(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塌陷，在人行橫道上行走會掉進(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)存在的問題傳統(tǒng)地下管線存在以下缺陷:

1)傳統(tǒng)的地下管線一般是采用二維的設(shè)計(jì)手段，其斷面圖、平面圖以及交叉節(jié)點(diǎn)圖等僅僅是對特定截面信息的局部描述，對于管線的所有交叉節(jié)點(diǎn)以及管網(wǎng)整體很難實(shí)現(xiàn)全局性的分析。

2)設(shè)計(jì)缺乏整體性，進(jìn)行管線交叉綜合時無法避免局部調(diào)整引起的連鎖反應(yīng)，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(tǒng)圖紙標(biāo)注精確化程度不髙，各專業(yè)交叉時僅僅規(guī)定豎向的極值標(biāo)髙，在施工的過程中很難保證施工的精準(zhǔn)定位。

4)由于管材的老化、操作的不當(dāng)?shù)仍蚩赡軐?dǎo)致爆管事件的發(fā)生。在發(fā)生緊急事故時，傳統(tǒng)的報(bào)警方式是由事故現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行逐級上報(bào)或者通過管線中的壓力監(jiān)測點(diǎn)所發(fā)出參數(shù)變化進(jìn)而報(bào)警，因此很難及時、有效的準(zhǔn)確鎖定發(fā)生爆管的管段，以及事故所影響的范圍。一個小問題有時還需要大開挖來排查。

傳統(tǒng)的管線維護(hù)見圖

1、針對以上種種問題，引入BIM的解決方式迫在眉睫。

2、BIM在地下管線設(shè)計(jì)與管理中的應(yīng)用

2.1地下管線問題的BIM解決方案

1)運(yùn)用BIM技術(shù)對地下管線進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)成果是對工程整體的全方位表達(dá)(如圖2所示），用戶可以根據(jù)需要獲取不同角度的局部斷面以及復(fù)雜部位的詳細(xì)信息。這在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。

2)在三維BIM模型中對地下管線進(jìn)行調(diào)整修改，各個碰撞點(diǎn)調(diào)整后所帶來的工程中其他部位的連鎖反應(yīng)可以及時清晰地體

3)地下管線三維BIM模型中所有標(biāo)高均為準(zhǔn)確標(biāo)高，用戶完全可以基于模型得到任意需要部位的準(zhǔn)確尺寸信息。從而在施工期間就可以嚴(yán)格要求施工人員按照設(shè)計(jì)標(biāo)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(jié)合，實(shí)現(xiàn)對地下管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的全方位監(jiān)測管理。在監(jiān)測管段上預(yù)先安裝各種傳感器，并將各個傳感器測點(diǎn)的位置以及檢測信息在模型中同步體現(xiàn)出來。在平時運(yùn)營管理中，可以通過BIM模型對管網(wǎng)的水力情況進(jìn)行監(jiān)測顯示，及時分析預(yù)報(bào)存在或可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。在事故發(fā)生的第一時間，可以通過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(shù)，以便工作人員檢修處理。

BIM技術(shù)在城市地下管線設(shè)計(jì)與管理中的應(yīng)用

2.2建立城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)為了更好的實(shí)現(xiàn)BIM在地下管線設(shè)計(jì)與管理中的優(yōu)勢，需要設(shè)計(jì)開發(fā)一套城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)城市地下管線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，通過智能化的管理手段保障地下管網(wǎng)的正常運(yùn)作。該系統(tǒng)借助BIM，G IS以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。BIM主要用來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(yùn)維階段結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將管線上各傳感器的位置及測量信息實(shí)時反饋到三維管線模型中去，用戶可通過三維模型查看管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)還可通過對各參數(shù)的分析計(jì)算，作出管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)。該系統(tǒng)的工作流程如下:

1)導(dǎo)入信息，將已有構(gòu)筑物BIM模型導(dǎo)入基于GIS的環(huán)境信息平臺，實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)的結(jié)合。

2)在以上包含建筑內(nèi)部信息以及外部環(huán)境信息的模型基礎(chǔ)上建立管線、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)，并自動分類顯示管道間的接近碰撞、軟碰撞以及硬碰撞。

4)進(jìn)行管線綜合調(diào)整，解決各個專業(yè)間的各類碰撞類型。

5)模型深入優(yōu)化后開始組織相關(guān)人員施工，施工中在管網(wǎng)系統(tǒng)中關(guān)鍵部位布設(shè)傳感器，將傳感器信息通過有線或者無線傳輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)。

6)主機(jī)存儲分析各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，將分析結(jié)果反饋給用戶，以便用戶能夠全面掌握管網(wǎng)運(yùn)作狀況，及時解決存在的或即將出現(xiàn)的問題。

7)當(dāng)管網(wǎng)出現(xiàn)問題或事故時，系統(tǒng)第一時間向用戶報(bào)警，并準(zhǔn)確定位事故發(fā)生位置，使工作人員能夠迅速準(zhǔn)確地對問題部位進(jìn)行檢修處理。

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

1)設(shè)計(jì)人員思維轉(zhuǎn)變難。思維從二維到三維的轉(zhuǎn)變必然需要經(jīng)歷一段痛苦的適應(yīng)過程，但這并不意味著BIM高不可攀，未來它將成為一個大眾化的技術(shù)。

2)對BIM的本地化、行業(yè)化完善不夠。

3)BIM與GIS數(shù)據(jù)分別采用不同的標(biāo)準(zhǔn)。要想實(shí)現(xiàn)BIM與GIS數(shù)據(jù)的互通，必須制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

4)任何技術(shù)的發(fā)展，人才的培養(yǎng)都是重中之重。一個市政設(shè)計(jì)技術(shù)人員的誕生尚需要經(jīng)歷一個漫長的周期，何況同時他也要熟練掌握BIM技術(shù)。

5)現(xiàn)階段中國的BIM行業(yè)尚未建立統(tǒng)一完善的開放性標(biāo)準(zhǔn)，制約了BIM的發(fā)展。

3.1、在開展施工活動的過程中，還要對建筑施工材料的儲備數(shù)量進(jìn)行預(yù)估，從而保證施工期間有足夠的流動資金用于突發(fā)情況的處理。另外，在施工期間要加強(qiáng)對材料的管理，隨之檢測材料的總量變化，并根據(jù)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(xiàn)大量的材料浪費(fèi)現(xiàn)象。而在施工期間還要對施工材料市場價格的變化進(jìn)行必要的了解，以便于施工過程中急需購買材料時對價格有較好地把握。

3.2、強(qiáng)化施工管理和監(jiān)督在開展建筑施工的過程中，施工人員對材料的使用會存在浪費(fèi)現(xiàn)象，這樣對建筑施工造價控制造成很大影響。所以建筑施工單位在開展施工的過程中必須要加強(qiáng)對施工的管理，讓施工人員盡量節(jié)省施工材料，保證材料的使用嚴(yán)格按照既定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。同時，施工監(jiān)理人員要對施工的整個過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，對施工人員施工技術(shù)的使用，以及施工過程中存在的問題進(jìn)行及時的糾正，保證施工質(zhì)量，從而避免返工的情況給施工造價控制造成影響。

BIM技術(shù)在城市地下管線設(shè)計(jì)與管理中的應(yīng)用

3.3、嚴(yán)格控制竣工造價驗(yàn)收竣工驗(yàn)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(yàn)，還能檢查施工造價是否合理。在開展建筑竣工驗(yàn)收的時候，必須要嚴(yán)格按照各個施工環(huán)節(jié)的實(shí)際情況，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)收。同時要根據(jù)各個施工環(huán)節(jié)使用材料的標(biāo)準(zhǔn)和工期標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行造價估算，確定其在施工階段的造價滿足施工整體要求，從而將施工造價的動態(tài)管理落到實(shí)處。

4結(jié)語建筑工程施工相對復(fù)雜，其中涉及到多個環(huán)節(jié)，要在建筑施工期間順利完成建筑施工造價動態(tài)管理，就必須要根據(jù)建筑施工的實(shí)際情況，對材料的采購進(jìn)行嚴(yán)格的動態(tài)管理，并在施工期間加強(qiáng)管理和監(jiān)督，從而控制施工成本，最終達(dá)到建筑施工造價動態(tài)管理的目的。