基于BIM技术的燃气施工设计与模拟研究

基于BIM技术的燃气施工设计与模拟研究

裴开峰

身份证：320682199308136274

摘要：针对城市燃气管道工程施工管理特点，采用 Revit软件，以某天然气管道工程为例，对复杂管道的施工过程进行三维建模，通过专业协调、碰撞检查、优化施工方案等手段，保证了燃气管道工程的施工质量。

关键词： BIM技术；城市燃气；施工；模拟

引言

城市燃气管网是城市重要基础设施之一，具有投资大、管理复杂等特点，针对城市燃气管道工程中存在的问题，以某天然气管道工程为例，采用 Revit软件对其进行建模、碰撞检查和优化施工方案。

1. BIM技术在燃气施工设计中的应用价值

BIM是建筑信息模型，它是一个三维的数字模型，可以将建筑工程中的所有信息数字化，通过计算机和软件系统建立起一个数字三维模型，能够反映建筑物在施工过程中的实际情况。通过 BIM技术，可以将施工前的设计图纸与实际施工的模型进行对比，对出现的碰撞进行分析处理，解决设计和施工的矛盾。

1.1 BIM技术提高设计效率，优化施工方案

本工程管线复杂，管径为DN1500mm，有5条管道穿越，1条燃气干管穿越。管线布置在场地的东北角，跨越了4条道路，都没有规划为机动车道。1、3、5号桩中心位置距离地面高差达15m，管道基础为C30混凝土，需要进行打桩施工。在进行管线设计时需要考虑到管线施工时的空间冲突、管线优化等问题。BIM技术能够以三维可视化的方式创建施工前的管道模型，通过模拟分析进行碰撞检查，发现问题及时解决。利用 BIM技术可以将施工前的管线布置图和工程量清单提前建立，让施工人员在施工前就了解到整个工程的管线布置情况，避免了施工中出现遗漏和错误。

1.2 BIM技术实现施工过程协同管理，提升工程质量

传统的施工管理主要采用纸质材料记录、现场人员会议记录等，很难实时掌握现场施工情况，也很难做到施工过程中的信息共享和及时更新，这就导致了管理效率低下、沟通协调不畅，并容易出现管理漏洞和事故隐患。采用 BIM技术可以实现施工过程协同管理，将传统纸质材料记录改为电子信息记录，能够将项目信息实时反馈给项目各参与方，实现信息共享、沟通协调等功能。该天然气管道工程采用 BIM技术对施工过程进行模拟，优化了设计方案，避免了设计变更、施工返工等问题的出现。通过 BIM技术对管道工程进行三维模拟，能够发现并及时解决各种问题，保证了工程的顺利进行。具体实施步骤如下：

1.3 BIM技术为燃气施工设计提供可视化展示，减少施工风险

基于 Revit软件的燃气管道工程三维模型，在设计阶段可通过图形、文字、动画等直观的方式，向项目人员展示工程的详细情况，使设计人员和管理人员在图纸上就可以了解管道走向和施工要求，合理规划管线位置，减少设计变更。在施工阶段，利用 BIM技术可进行管线综合排布，实现管线冲突检查、管线碰撞检查、管位优化等功能，降低施工风险，提高施工效率。BIM技术还可通过对施工进度、成本等管理信息的统计分析，提高项目管理水平。

2. 基于BIM技术的燃气施工设计模拟技术现状分析

我国是世界上最大的燃气生产国和消费国，在天然气管道建设中，由于管网复杂、施工难度大等原因，经常出现管道设计不合理、管线交叉冲突多等问题。在国内部分燃气企业的项目中，针对城市燃气管网的设计和施工中出现的问题，也引进了 BIM技术，进行了初步尝试。然而，目前国内还没有形成完整的基于 BIM技术的燃气施工设计模拟平台，国内燃气企业对 BIM技术在燃气施工设计中的应用还处于起步阶段，仍需在实践中逐步探索。
基于 BIM技术的燃气施工模拟平台能够通过三维可视化模拟、碰撞检查和优化施工方案等手段来提高施工质量和效率。

3. 基于BIM技术的燃气施工设计模拟研究的未来发展方向

通过对燃气管道工程施工设计模拟研究，发现 BIM技术在燃气管道工程施工设计方面具有很大的优势。但是， BIM技术的应用还存在很多问题，如 BIM技术在燃气管道工程中的应用价值还未充分发挥。未来研究方向主要是以下几个方面：一是应提高 BIM技术在燃气管道工程施工设计方面的应用价值；二是进一步开发基于 BIM技术的燃气管道工程施工模拟软件，实现软件之间的集成；三是完善 BIM技术在燃气管道工程中的应用流程和方法。

3.1 BIM技术与人工智能、大数据等技术的深度融合

将 BIM技术与人工智能、大数据等技术深度融合，是新一代信息技术发展的方向之一，对于燃气工程的数字化、智能化建设具有重要意义。将 BIM技术与人工智能、大数据等技术相结合，可充分发挥人工智能的优势，解决城市燃气工程中存在的问题。

3.2 BIM技术在燃气施工设计模拟中的智能化应用

在工程项目中， BIM技术可以运用于各个阶段，为整个项目的顺利开展提供强有力的保障，其中， BIM技术在设计阶段的应用是重中之重。本文以某天然气管道工程为例，针对管道复杂、管线众多、施工协调难度大等特点，将 Revit软件与 ArchiCAD相结合，对其进行建模、碰撞检查、优化施工方案等模拟工作。利用 ArchiCAD软件强大的图形绘制功能，快速完成了三维管线布置图和管线综合图的绘制工作。通过对管线施工过程进行模拟，能够发现施工过程中可能存在的问题和潜在隐患，进而及时采取措施予以解决。

3.3 BIM技术在燃气施工设计模拟中的可持续发展策略

由于传统 BIM技术在燃气工程建设中的应用已较为成熟，因此，本文通过对 Revit软件的深入研究，总结出了可持续发展的几点策略。在保证施工质量和进度的前提下，将 BIM技术与燃气工程的设计模拟相结合，使燃气工程项目的全生命周期中各阶段信息充分共享，实现资源合理配置。

3.4 BIM技术在施工过程中的实时监控与动态调整优化

BIM技术在施工过程中的实时监控与动态调整优化，是提升施工效率和质量的关键环节。通过集成BIM模型与物联网设备，可以实时获取施工现场的进度、质量、安全等数据，对施工状态进行动态监控。一旦发现异常情况，系统能自动预警，便于管理人员迅速做出决策，及时调整施工计划和方案，避免了因信息滞后导致的资源浪费和工程延误。

4. 结束语

随着 BIM技术的应用，施工现场的管理也面临着新的挑战，首先要充分利用 BIM技术在项目建设中所提供的可视化、协调性、模拟性、优化性，使传统管理模式更加符合现代化管理的要求；其次，在工程建设中，通过 BIM技术建立统一的信息模型，利用信息模型来进行工程建设，这样不仅可以对工程进度和质量进行有效地控制，而且可以使工程建设中各个专业之间的联系更加紧密，降低了工程建设中的成本和风险。在此基础上建立统一的数据共享平台和共享标准，通过网络可以及时、有效地获取各类信息资源，使得管理信息更加透明化、自动化。

参考文献

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