陳明建

（廈門市政管廊投資管理有限公司，福建廈門361000）

0 引言

綜合管廊設(shè)計(jì)對(duì)于我國(guó)的城市建設(shè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的發(fā)展路徑。對(duì)之前的城市發(fā)展來(lái)說(shuō)，只是基于方便快捷的城市建設(shè)做出設(shè)計(jì)，但是隨著城市化的日益發(fā)展，為了提高城市科學(xué)化和美觀，綜合管廊設(shè)計(jì)逐漸成為城市施工建設(shè)的重要發(fā)展模式，它對(duì)于改善城市環(huán)境建設(shè)發(fā)展有著重要的意義。同時(shí)，傳統(tǒng)的建筑方式已經(jīng)滿足不了城市建設(shè)的需求，綜合管廊設(shè)計(jì)的方法被眾多城市建設(shè)者提及，城市地下綜合管廊得到了深入的發(fā)展。但是對(duì)于傳統(tǒng)的管廊設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，還是存在許多不足，因此設(shè)計(jì)者逐漸把目光轉(zhuǎn)向BIM 技術(shù)在管廊設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并形成BIM 技術(shù)集合城市地下綜合管廊設(shè)計(jì)的一體化發(fā)展，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)施工的協(xié)同性。

1 綜合管廊設(shè)計(jì)施工一體化協(xié)同性問(wèn)題研究

1.1 綜合管廊設(shè)計(jì)各專業(yè)協(xié)同問(wèn)題分析

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，綜合管廊主要是針對(duì)城市的電力、供水、通信、燃?xì)?、熱力等多方面的市政通道，都是建設(shè)在地下空間里面，形成科學(xué)的、系統(tǒng)的城市化地下基礎(chǔ)設(shè)施。但是，因?yàn)榫C合管廊設(shè)計(jì)所覆蓋的模塊比較復(fù)雜，為了各方面都能達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，需要建設(shè)者一開始就能預(yù)測(cè)建設(shè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，因?yàn)樯婕暗膶I(yè)較多，建筑施工的周期比較長(zhǎng)，技術(shù)的難度大，就會(huì)導(dǎo)致在施工的過(guò)程中暴露出一些問(wèn)題。所以，為了避免出現(xiàn)同樣的失誤，在管廊建設(shè)的第一步，也就是設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要著重分析綜合管廊各方面關(guān)系因素，比如專業(yè)的協(xié)同，信息的流通等問(wèn)題[1]。

綜合管廊設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)方面：第一，綜合管廊廊體設(shè)計(jì)；第二，管線入廊設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的建筑模式中，這兩方面的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，很容易發(fā)生分裂的現(xiàn)象，在傳遞信息的過(guò)程中很難形成綜合的信息模塊，就沒(méi)有辦法保證各專業(yè)的協(xié)同性。所以，在管廊設(shè)計(jì)的第一步，就要保證所有專業(yè)的設(shè)計(jì)不能出現(xiàn)沖突，建筑設(shè)計(jì)和機(jī)電設(shè)備（MEP）設(shè)計(jì)都要進(jìn)行全方位的協(xié)調(diào)。所以，在這個(gè)過(guò)程中，為了保證設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的全面進(jìn)行，能夠順利開展下一步的工作，就需要設(shè)計(jì)部門對(duì)管廊進(jìn)行全方位的勘察和檢測(cè)，才能夠保證最后設(shè)計(jì)方案的效果[2]。

傳統(tǒng)的綜合管廊設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)專業(yè)方向，包括建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)和機(jī)電設(shè)備（MEP）專業(yè)。首先通過(guò)對(duì)管廊設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選取，方案主要包括管廊建筑專業(yè)、管廊結(jié)構(gòu)專業(yè)以及管廊機(jī)電設(shè)備專業(yè)三個(gè)方面的數(shù)據(jù)。如果在方案設(shè)計(jì)這一步能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，那么接著就要對(duì)管廊的平、立、剖面設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及電力、通信、排暖三方面進(jìn)行專業(yè)上的整合。對(duì)于這三個(gè)專業(yè)上的整合是對(duì)于整個(gè)管廊設(shè)計(jì)的綜合數(shù)據(jù)匯總，如果能夠滿足設(shè)計(jì)的需求，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的協(xié)調(diào)，那么就需要設(shè)計(jì)出管廊的建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖和機(jī)電設(shè)備（MEP）施工圖，最后，進(jìn)行最終的施工圖審核，審核通過(guò)后才能夠出圖存檔。整個(gè)流程分為三步審核，從初步審核到最終審核都需要對(duì)各方面進(jìn)行協(xié)調(diào)打磨。

傳統(tǒng)管廊設(shè)計(jì)模式下，建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)和機(jī)電設(shè)備（MEP）專業(yè)三方面的設(shè)計(jì)都很分離，流程比較簡(jiǎn)單，但是問(wèn)題就在于每一條數(shù)據(jù)的流通都是單一的縱向流通。各專業(yè)之間的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)是沒(méi)有交流的，只有在最終的施工審核環(huán)節(jié)才會(huì)進(jìn)行匯總。

但是根據(jù)施工過(guò)程中的實(shí)際操作，管廊的設(shè)計(jì)需要機(jī)電設(shè)備提供入廊管線的信息數(shù)據(jù)，才能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的斷面尺寸和分艙方式進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還需要各個(gè)節(jié)點(diǎn)建立在標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，這就需要入廊管線的數(shù)據(jù)參與。如果這一流程當(dāng)中出現(xiàn)了設(shè)計(jì)沖突，那么另外兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)都需要進(jìn)行修改[3]。

1.2 綜合管廊設(shè)計(jì)單位與施工單位銜接問(wèn)題

綜合管廊設(shè)計(jì)施工主要是將設(shè)計(jì)的理念轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ?shí)體的一個(gè)過(guò)程。但是按照傳統(tǒng)的管廊設(shè)計(jì)方式流程來(lái)說(shuō)，施工階段和設(shè)計(jì)階段兩者唯一銜接的通道是在設(shè)計(jì)交付的時(shí)候，并且這個(gè)信息交付的過(guò)程是通過(guò)二維平面CAD 圖紙作為媒介傳遞，設(shè)計(jì)信息到設(shè)計(jì)成果只是單方面的流通[3]。這種設(shè)計(jì)的流程就會(huì)影響在設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題在初步審核的過(guò)程中不能及時(shí)的改正，進(jìn)一步影響建設(shè)施工的進(jìn)程，增加管廊工程的建設(shè)成本[4]。

第一，在管廊設(shè)計(jì)的初期，設(shè)計(jì)人員缺乏足夠的施工經(jīng)驗(yàn)，這就造成設(shè)計(jì)出來(lái)的方案中所包含的信息只是單方面的傳輸，使得設(shè)計(jì)可施工性降低。并且這些問(wèn)題在設(shè)計(jì)初期是不會(huì)暴露出來(lái)的，只有在施工單位進(jìn)行施工實(shí)際操作的時(shí)候才能夠被發(fā)現(xiàn)，這就會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力和財(cái)力。

第二，設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)單位是分離狀態(tài)。兩個(gè)單位之間的信息傳遞主要是通過(guò)平面的二維施工圖紙進(jìn)行信息傳遞，這就導(dǎo)致施工的過(guò)程中，不能夠?yàn)槭┕と藛T展示出立體全面的效果，導(dǎo)致信息傳輸存在割裂。

第三，施工操作具有滯后性。因?yàn)槭┕さ拈_展需要依靠圖紙，但是只有在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后才能夠交給施工的單位，在這個(gè)過(guò)程中，很大的程度就會(huì)出現(xiàn)施工方需要耗費(fèi)大量的時(shí)間理解設(shè)計(jì)圖紙，并且還會(huì)存在信息傳遞錯(cuò)誤的問(wèn)題。

2 基于BIM 技術(shù)的管廊設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)化模式研究

2.1 基于BIM 技術(shù)的設(shè)計(jì)協(xié)同性優(yōu)化模式

建筑設(shè)計(jì)的協(xié)同性優(yōu)化主要是針對(duì)設(shè)計(jì)單位內(nèi)部的各個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)和相關(guān)設(shè)計(jì)人員之間的設(shè)計(jì)鏈接，要建立實(shí)時(shí)共享的信息數(shù)據(jù)交流、多專業(yè)共同寫作的工作平臺(tái)。這能夠解決在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)各個(gè)專業(yè)關(guān)聯(lián)性不足的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)綜合管廊BIM 設(shè)計(jì)的進(jìn)度，各個(gè)專業(yè)之間可用調(diào)取中心數(shù)據(jù)文件的方式找到自己所需要的信息數(shù)據(jù)，這樣就能夠解決各個(gè)專業(yè)信息匯總僵化、單方面的問(wèn)題。

基于BIM 技術(shù)的綜合管廊設(shè)計(jì)模式中，管廊設(shè)計(jì)所涉及的三個(gè)專業(yè)，建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)以及機(jī)電設(shè)備（MEP）專業(yè)之間的聯(lián)系會(huì)更加緊密，三者之間的信息采取同步共享的方式，與綜合管廊中心文件中的數(shù)據(jù)形成雙向的流通，專業(yè)之間形成了相互協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)傳遞通道和系統(tǒng)機(jī)制，這樣設(shè)計(jì)部門在管理設(shè)計(jì)的成果的時(shí)候，BIM 技術(shù)下的管廊設(shè)計(jì)模型也會(huì)隨之建立，一旦審核通過(guò)，就會(huì)審驗(yàn)出圖，這個(gè)流程就是典型的基于BIM 技術(shù)下的綜合管廊設(shè)計(jì)的流程，能夠幫助解決施工—設(shè)計(jì)過(guò)程中信息單方面?zhèn)鬏數(shù)膯?wèn)題。

2.2 基于BIM 技術(shù)的管廊設(shè)計(jì)施工協(xié)同性優(yōu)化模式

施工協(xié)同性是指在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期一直到項(xiàng)目建設(shè)施工的整個(gè)過(guò)程中，施工管理部門人員對(duì)整個(gè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且建立起各單位之間的信息互通，實(shí)現(xiàn)施工管理的協(xié)同效率的提升。不管是哪一種施工項(xiàng)目，綜合管廊工程的施工流程是建設(shè)項(xiàng)目中周期持續(xù)最長(zhǎng)、設(shè)計(jì)專業(yè)單位最多、參與人員最廣的施工項(xiàng)目，也就是說(shuō)，施工過(guò)程中的問(wèn)題直接關(guān)系到管廊工程建設(shè)的效率、進(jìn)度以及成本質(zhì)量的問(wèn)題。

基于涉及單位復(fù)雜的因素，在綜合管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要從設(shè)計(jì)初期建立BIM 綜合管廊模型，把這個(gè)模型交給施工單位，并且整個(gè)模型的設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行交底，如果設(shè)計(jì)在施工的過(guò)程中產(chǎn)生了問(wèn)題，也需要把問(wèn)題反饋到BIM 綜合管廊的模型中。在設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修改完善之后，施工單位要建立起B(yǎng)IM綜合管廊的施工跟蹤模型，用來(lái)實(shí)現(xiàn)各單位對(duì)于管廊施工建設(shè)的監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤施工情況。

基于這一流程，BIM 技術(shù)在綜合管廊建設(shè)上的應(yīng)用，改變傳統(tǒng)施工模式信息流通不暢的問(wèn)題，并且整個(gè)參與建設(shè)的單位都可以通過(guò)BIM 信息模型進(jìn)行信息交流和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收三部分的有機(jī)結(jié)合。對(duì)于施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題也能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性的溝通和預(yù)測(cè)，將綜合管廊涉及的各單位有效聯(lián)系起來(lái)，達(dá)到信息共享，有效工作的目的。

2.3 BIM 技術(shù)深化設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)化模式

傳統(tǒng)的管廊設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致施工和設(shè)計(jì)兩部分分離的情況，利用BIM 設(shè)計(jì)創(chuàng)建出來(lái)的綜合管廊的信息模型能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)到施工這個(gè)流程提供信息交流的通道。傳統(tǒng)的模型中，設(shè)計(jì)到施工是單方面的流通，但是BIM 技術(shù)下建立起來(lái)的管廊信息模型形成了設(shè)計(jì)和施工的信息雙向傳遞。借助BIM 技術(shù)形成的三維立體模型，施工單位能夠更加清楚認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)溝通順暢。

基于BIM 技術(shù)的管廊設(shè)計(jì)—施工銜接的模式，是利用設(shè)計(jì)單位的綜合管廊BIM 文件作為溝通的中心媒介傳遞的，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)“設(shè)計(jì)—施工”信息的無(wú)縫連接[4]。每個(gè)單位的每個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)都不再是單方面的傳遞，而是通過(guò)BIM 模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)和施工的有效協(xié)調(diào)，把設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)到施工環(huán)節(jié)的連接變得更為緊密，不僅能夠使得施工人員對(duì)設(shè)計(jì)模型理解得更加全面，也能夠提高施工的效率。

3 結(jié)語(yǔ)

為了解決綜合管廊設(shè)計(jì)過(guò)程中一直存在施工和設(shè)計(jì)兩環(huán)節(jié)分離的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)出了基于BIM 技術(shù)的綜合管廊設(shè)計(jì)模型，這一技術(shù)的應(yīng)用能夠打破設(shè)計(jì)到施工之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)到施工之間的一體化模式。

建立起了設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化模式、施工協(xié)同優(yōu)化模式以及設(shè)計(jì)—施工銜接的模式?；贐IM 技術(shù)的綜合管廊設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)本身，施工本身以及設(shè)計(jì)—施工過(guò)程中給予更多優(yōu)化，為實(shí)際施工的操作帶來(lái)更加詳細(xì)、可具有操作性的設(shè)計(jì)方式，對(duì)管廊設(shè)計(jì)工程具有一定的參考意義。