基于BIM技术的地下综合管廊项目成本管控研究

基于 BIM技术的地下综合管廊项目成本管控研究

许杨

济南市交通工程建设保障中心，山东济南

摘要：近年来，随着城市化进程的不断加快以及人们对建筑物功能的要求愈来愈高，使得城市地下管网愈加复杂，新增的地下综合管廊项目与旧地下管廊改造施工项目不断增加。

关键词：成本管控;BIM技术;地下综合管廊;信息化

引言

地下综合管廊项目是城市地下管网的集成化走廊，不仅包含建筑、结构，还涵盖了通向城市各个区域的水、电、暖等专业的管线以及相关设备，是实现城市相关功能极为重要的基础支撑条件。加强地下综合管廊的建设不仅能够有效保障城镇公共产品的供给，也为提高新城市化进程提供了支撑条件。地下综合管廊项目成本管控的优劣直接影响到企业后续运营的状况。

1、综合管廊运维智能化管理基本要求

1.1管廊内部及周围环境的可视化

管廊内管线错综复杂，有时甚至会存在交叉敷设，通过传统的二维视角无法清楚辨识管廊内管线的情况。在这种情况下，一旦管廊内部管线发生故障，将导致检修人员无法快速确定故障点的精确位置，延缓维修。为了实现综合管廊的智能化管理，首先要实现管廊内部及管廊与周围环境的关系三维可视化，在管廊三维BIM信息模型的基础及GIS地理信息模型上结合MＲ混合现实技术，发生管线故障时便于检修人员快速确定故障的精确位置，找到最近的检修口，为管线检修争取时间，并最大限度地保障检修人员自身安全。

1.2智能化监控系统

综合管廊属于地下隐蔽工程，对其管理的有效性取决于监控系统的有效性。综合管廊的智能化监控系统是在设计阶段确定的，不仅包括摄像设备，还包括通信系统、传感系统、报警系统以及数据传输系统等。在管廊运营过程中，温度、湿度、烟雾等数据将会被传感器搜集，若数据出现异常，传感系统会将异常数据传递给控制系统，报警器系统接收到信号便报警，管理人员会在第一时间收到故障信号并迅速展开检修工作。物联网(IOT)技术在监控系统中应用广泛，是通过无线射频识别(ＲFID)、红外传感器、定位系统或激光扫描器等信息传感设备与互联网连接并进行信息交换，实现智能化识别、定位、跟踪、监控等。

1.3基于大数据处理的运维管理平台

智能化的运维管理平台必须以对数据的高效分析处理为基础。综合管廊运维过程中的数据复杂且庞大，包含管廊本身及内部设施BIM模型数据、GIS地理信息模型数据、监测系统反馈数据以及运维管理方的维修数据等，众多参与方需要从如此庞大的数据中提取自己所需要的信息十分不易。云计算技术凭借其超大规模、虚拟化、高可靠性、按需服务等特点能够完成综合管廊运维过程中复杂、庞大的数据分析及处理，有助于创建运维管理平台，更好地为各参与方提供服务。

2、地下管廊项目成本管控存在的问题

2.1设计管控影响建设成本

设计地下综合管廊项目，除了要考虑项目所在城市的总体规划、地下综合管线规划外，还需与现有以及未来城市地下空间规划和地上道路规划等保持一定的衔接，充分考虑未来城市远景发展规划的各种配套管线需求，不仅要满足城市功能需求，也要避免发生机电管网容量不足难以满足城市配套需求或管网容量过大造成浪费等现象。基于传统的二维设计方法，经常出现因各专业独立设计，相关专业人员缺少沟通，导致出现设计方案到施工阶段时难以满足建造要求及发生专业碰撞问题。且在当前严峻的建筑设计市场下，设计院的设计周期短平快，极易出现设计漏项及设计深度不足的情况。一旦在施工阶段发现设计问题时，一是会不得不在原有方案的基础上增加设计变更，因设计变更是未经过招标程序的竞价，较多的设计变更会导致项目最终建设成本增加;二是若出现现场施工后才发现设计失误问题，现场就不得不对已建工程进行拆除和重建，不仅浪费了不必要的人力物力，也增加了项目施工工期，从而导致项目建设成本增加。

2.2项目施工管理协调影响成本管理

地下综合管廊项目涵盖范围广，专业分包交叉作业多，需要项目管理方有效协调各专业分包施工作业面，对现场有效的施工管理可使成本管控事半功倍。在项目各参与方协同过程中，各参与方出于私心，在发生冲突时，会根据自身在项目实施过程中所承担职责大小和所得利益大小来优先考虑目标顺序，而将别人的职责和利益得损作为次要目标。特别是在机电安装阶段，专业交叉作业多，经常会发生碰撞问题，这就需要项目管理方协调各专业施工顺序，以免发生不必要的拆改返工从而导致项目成本增加。项目施工成本控制需要项目管理方有效配合，如果项目各部门之间不协调作业，尽管做到每个阶段有人负责，但各阶段又相对独立，缺乏协调与组织管理，会直接导致项目整体成本管理失控，产生不必要的损失。

3、BIM技术在地下管廊项目中成本管控的应用

3.1设计阶段

基于BIM技术的可视性和可优化性，项目在设计阶段使用BIM技术，搭建三维建筑信息模型。根据项目前期的虚拟建造情况，业主可以直观查看前期设计方案，并做出方案判断，针对不满意点可在施工前修改，以免后期施工拆改;同时，设计人员可以根据三维模型进行直观的调整优化，也可以避免因传统二维设计不直观出现设计失误等等;通过在设计阶段提前发现设计失误或碰撞问题，提前对设计方案进行调整修改，可有效减少在施工时才发现设计的错漏问题，节约项目成本。同时基于BIM技术进行机电管综方案优化，并出具相应的专业深化设计施工图，现场班组根据BIM深化图纸进行施工，可有效减少作业碰撞、节省材料以及提高现场管线安装效率

3.2施工阶段

施工阶段应用BIM-3D打印技术结合，打印管廊廊体结构，同时系统结合进度仿真实现基于BIM-3D的施工安全、质量、进度、成本的控制，主要功能有:1)可获取连续的现场施工信息，并不断更新到BIM模型;2)连接施工大型3D打印机，根据工程需求打印实体;3)基于施工现场碰撞检测，可对设施与结构进行动态碰撞检测和分析;4)通过动态展示各施工段的实际进度，自动计算成本、人力、材料等，并进行对比分析;5)进行施工期时变结构与支撑体系任意时间点的力学分析计算和安全性能评估。结合BIM信息平台手段，将项目各参与方的信息集中于同一信息化管理平台，对项目进行虚拟模拟与实际施工情况相结合管控。利用BIM创建的三维模型可提前查看项目预期施工情况，现场管理人员集合各专业施工班组人员通过观看模型的施工方案进行技术交底，有理有据协调各施工班组施工顺序，减少后期施工冲突与拆改。针对项目的重点难点部位，可通过三维施工模拟技术辅助相关技术人员设计和优化专项施工方案，做到早发现早解决，避免因施工方案失误而导致重大事故。

3.3运维阶段

运维阶段将建设设施过程中的所需要维护的管廊工程设施，包括操作方式等相关信息均记录在系统中。主要功能有:1)计划性维护。作业程序建立了每项维修的工作标准、操作流程，可以实现工作规范化管理;2)资源调配。维修调度人员可通过资源调配功能合理安排检修工作的优先级，检修时间及人力资源;3)统计分析。支持对设备进行故障分析，通过多个维度对分析结果进行展示，并能够显示故障的发展趋势。

结束语

基于BIM技术的数据传递技术还未成熟，BIM模型在不同软件中互相传递会出现数据缺失问题还未解决，在设计阶段创建的BIM模型不能有效地传递到相关算量软件中，从而导致造价人员需要重新建模增加工作量，影响效率。但从整体效益来看，BIM技术应用于地下综合管廊项目的成本控制与管理中，可有效提高项目成本控制水平和减少资金资源的消耗。

参考文献：

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