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基于BIM技术的供水管网改造工程应用分析

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戚征权+姚向新

摘要：当前，不少地区的供水管网改造工程项目中选取了以信息数据为依托的BIM技术，对工程改造项目中的供水管网系统进行三维建模、碰撞实验等操作，然后把BIM分析结论同实际的设计施工状况进行比较，最终提出更高效、科学的管网改造优化规划方案。BIM技术能够采取有效措施准确掌握管网改造过程中的地下管线信息、实现及时的变更设计等，本文可以为上海市金山区供水管网改造工程设计提供有力支持。

关键词：BIM技术；供水管网；管网改造；应用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.121

金山区自2006年陆续对各镇的陈旧供水管网进行改造，但由于供水管网工程项目具有工期较短、综合性强、设计难度大等特点，会对施工进度和质量造成严重影响，施工过程中经常挖断管线，在这种情况下，选用BIM技术能够实现细节的动态沟通，可以进一步解决深层次的管线协调难题，有很重要的意义。这一技术手段能够集成整个工程项目中的关键数据，令不可见的地下工程变为可视化三维立体模型，在其他地区已经获得了迅速的普及。

1BIM技术的运用现状剖析

BIM思想的产生可以追溯到上世纪70年代，其作为崭新的技术理念之一被推出，不久之后，美国总务管理局还推出了系列BIM指南，并且在全国范围内提倡三维信息平台的运用，目的是加强不同专业及领域间的协作。现如今，中国的一些建筑设计部门也逐渐展开了对BIM技術的研究应用，成立了众多BIM小组。然而，BIM技术的应用在我国依旧处在初级探究阶段，亟待推广和完善。但即便如此，这一技术手段在我国部分工程项目中也已经获得了运用，我们通过以下实例能够看出BIM技术的运用现状：

案例一：长江西路管线改造工程。在对该区块管线改造的过程中，必须把现有的管线进行移动，同时借助BIM技术把现状地下管线以及有关的建筑、道路等进行三维建模，并采取施工环节仿真模拟、施工结论举证等。考虑到该工程项目的主要目的在于疏通道路、进行道路翻交，所以管线部分的BIM模型的效用仅仅是弄清地下管线的基本走向。

案例二：天津塘沽新城供水管线工程项目。塘沽南部新城位于滨海新区以西。这一工程项目借助BIM技术建立起了管线综合模型，并且依靠软件的碰撞检验功能，对管线的纵横关系进行了调整，有效化解了碰撞问题，然而并未能将碰撞的原因、种类等细化分类，难以为有关工程项目提供借鉴。

2BIM技术在供水管网改造工程中的具体运用研究

2.1工程概述

本文以南充市供水管网改造工程为例进行了详细研究，具体的工程情况如下：南充市供水管网是近几十年来先后进行铺设的，未制定科学的计划，长期规划不足，并且在之前的多次改造过程中仅启用了应急措施，导致了管网改建的不规范性，最终严重影响了城市供水的安全性与可靠性。不久之后，南充市水厂扩建投产后逐渐扩大了供水范畴，在此前提下城市供水管网需要借助BIM等先进技术进行较大调整才可以满足新的供水需求。按照南充市供水管网统计数据，其漏水损失率过高，约20%，再加上城区管网不配套，使得管网布局紊乱，同时在很大程度上限制了水厂供水能力的发挥，所以保证充足的供水量成为了该城市实现可持续发展的迫切需求。此外，伴随着城市工业用水量、城市人口基数的迅速增加，使需水量持续上升；旧城区供水管网布局十分不科学，管径较小，再加上管网老化和管段结垢等现象较为严重，管网的暗漏问题越来越凸显出来。除此之外，在新城区管网的敷设面积远远低于远期城市的发展范围，与新兴城市自来水供应量不配套，因此，供水的安全性能不佳。在上述情况下，应当尽快对新老城区的配水管网实施扩建及改造工程，加强对BIM技术等供水管网改造工程当中的应用。为此，我们应当在符合基本用水需求的基础上，确准该城区水厂向周边各城区的水量和改造之后整个管网系统运作成本最少的经济管径，对此，相关人员应当依靠BIM技术等构建起可视化的三维模型，然后通过专业性的技术手段等进行各项数据的优化计算。

2.2结论剖析

我们按照碰撞出现的影响因素和重要性，可以把问题分为原则性、技术性和细节性三大类。当中，最基本、最主要的为原则性问题，它的成因为管线标高缺失或不正确而造成的某一特定区间内管线成片碰撞，需要对部分管线作出重新调整。此类碰撞现象具有复杂性、隐蔽性特点，不容易被调整。其次，技术性问题通常是因为设计和实际操作的矛盾导致的，实际操作过程中可能难以满足设计图中的要求，像检查井预留配置空间较小的问题。对此，我们应整改之前的设计，增大预留空间。此外，还有因二维图纸表达模糊而引起的细节性问题。二维图纸中通常没办法形象反映出管线的管径，众多管线距离过近容易引发碰撞。要想有效解决这一问题，就应当增加局部详图，给出避让规则或解决方案。

3结束语

综上，近来供水管