bim 市政，一种利用BIM市政管网快速精细化建模方法与流程

一种利用bim市政管网快速精细化建模方法

技术领域

1.本发明涉及bim技术领域，具体是指一种利用bim市政管网快速精细化建模方法。

背景技术：

2.bim是工程项目的物理特征和功能特征的可视化数字表达的技术手段，为工程项目从设计、建造到运营全过程提供高效、协同、可视的技术应用支持。目前，bim技术已经成为建筑、水利、公路以及铁路交通基础设施等工程建设领域的热门信息技术，bim技术在工程建设领域已经成为企业精细化管理、减排增效、提升竞争力的一种手段。

3.由于地下空间管线复杂，需要复核数据量大，对设计人员来说存在，管线之间的碰撞问题难以完全规避，许多时候都是在施工过程中才发现，造成资源的浪费。在市政工程建设领域，能够符合我国市政工程布置规范的市政管网三维模型构建是市政工程建设bim技术应用的基础关键性技术，虽然国际主流品牌三维bim软件实现市政管网bim建模，但是还存在建模精度不高，建模效率不高的问题，因此需要一种采用bim技术三维快速精细化建模方法。

技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服以上技术问题，提供一种利用bim市政管网快速精细化建模方法，以提高市政管网建模精度和效率。

5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种利用bim市政管网快速精细化建模方法，包括如下步骤:

6.1)根据管段信息利用三维软件创建单节管段三维模型，并导出dwg文件格式；

7.2)在 3d软件打开模型，在管段插入管段模型连接点，并以管件的形式发布该模型的文件；

8.3)打开软件目录下内容目录编辑器，打开系统自带内容目录文件()，在弯头目录下，导入零件保存；

9.4)在零件列表目录添加出管件，开始bim市政管网系统创建，管段和管件的创建通过添加管件进行快速拼接；

10.5)根据管井信息利用分别创建井底部、井盖模型，并通过环境发布ipt文件用于软件的交互；

11.6)在软件目录下，进行管井拼装；

12.7)在 3d设定管网零件列表，并添加出管井；

13.8)生成具体完整的的加工图，并生成各部件间的对应数据。

14.本发明与现有技术相比的优点在于：对需要建立管网的区域地图进行分析，分析数据通过地图分析进行初步建模，通过 3d软件建立大致的bim模型，使模型包含线路的平面中线信息、竖曲线信息和线路断链信息。分割模型，分别提取模型中的构件图以及模型线，分别对构件图和模型线进行分割，分割后的构件图，根据需要进行位置的限定，模型

线调整管网分布的高度和相对位置，同时对构件图进行参数化处理，按照要求对构件图进行参数化处理，模型线与构件图进行碰撞并进行优化处理，建立市政管网的标准模型，生成具体完整的的加工图，并生成各部件间的对应标准数据，生成的模型较为精准，生成模型过程中数据处理较为简单，处理较为快速，同时增设数据处理模块使生成的模型较为精细。

15.作为改进，区域地图分析包括周边的环境，原有的市政设施包括井盖、下水管道、电缆等进行综合分析，并生成相应的数据，相关数据即城市原管网布置，环境参数，地质参数等，根据数据参数对数据进行初步的分析，根据原有的电子数据，纸质数据以及图纸可以快速对城市管网做出了解并进行后续处理。

16.作为改进，将区域地图与相关数据上传bim数据库bim 市政，得到相应的数据模型，同时根据数据模型利用软件进行区域地图的初步建模建模，方便根据地图分析结果对区域设施进行规避或利用，通过数据库数据快速得出需要勾画的模型基础图形，软件常用于工业设计(石油、化工、电力、医药等)和基础设施(道路、桥梁、市政、水利等)领域，构建模型较为精准，使用时可以快速对模型进行初步建造。

17.作为改进，从bim模型中分别提取构件图和模型线生成单独的模型结构，提取构件图和模型线可以更加方便的对模型进行优化，管道、管井、管件可以被选择、移动、删除、复制、旋转、交换零件等操作，同时管井自带高程、坐标、长度、宽度、深度等几何空间信息，同时该管井为参数化部件，可以满足用户的使用。

18.作为改进，对提取的构件图进行边缘化处理，并对构件比列进行相应的调整，根据建造参数在构件图中添加相应的管道，对原构件进行规避或利用，并对管道进行限定，模型线分割在整体图中进行操作，根据不同的管道改变相应的模型线颜色，同时添加新的管线，并根据原模型线对模型线进行高度限定，模型线可进行单独添加，根据需要进行的官网建设，根据数据对模型线进行再加工，使建模更加的精细。

19.作为改进，将处理后的模型线与构建图调整至相同的比例，进行合并后将构件图调整至模型线的高度，并根据构件图对模型线进行优化处理，生成完全贴合的图形，碰撞优化的过程使构件图与模型线的二次优化过程，使得到的模型精细化程度进一步增加。

20.作为改进，根据生成的新的bim模型进行标准模型的构建，并对构件和模型线进行数据标注。

21.作为改进，生成加工图并对加工图进行渲染，导出bim模型，图形渲染使图形更加的立体真实，同时使得到的加工图更加的便于使用。

附图说明

22.图1是本发明一种利用bim市政管网快速精细化建模方法的结构示意图。

具体实施方式

23.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

24.结合附图1，一种利用bim市政管网快速精细化建模方法，包括如下步骤:

25.1)根据管段信息利用三维软件创建单节管段三维模型，并导出dwg文件格式；

26.2)在 3d软件打开模型bim 市政，一种利用BIM市政管网快速精细化建模方法与流程，在管段插入管段模型连接点，并以管件的形式发布该模型的文件；

27.3)打开软件目录下内容目录编辑器，打开系统自带内容目录文件()，在弯头目录下，导入零件保存；

28.4)在零件列表目录添加出管件，开始bim市政管网系统创建，管段和管件的创建通过添加管件进行快速拼接；

29.5)根据管井信息利用分别创建井底部、井盖模型，并通过环境发布ipt文件用于软件的交互；

30.6)在软件目录下，进行管井拼装；

31.7)在 3d设定管网零件列表，并添加出管井；

32.8)生成具体完整的的加工图，并生成各部件间的对应数据。

33.区域地图分析包括周边的环境，原有的市政设施包括井盖、下水管道、电缆等进行综合分析，并生成相应的数据，相关数据即城市原管网布置，环境参数，地质参数等。

34.将区域地图与相关数据上传bim数据库，得到相应的数据模型，同时根据数据模型利用 3d软件进行区域地图的初步建模建模，方便根据地图分析结果对区域设施进行规避或利用。

35.从bim模型中分别提取构件图和模型线生成单独的模型结构。

36.对提取的构件图进行边缘化处理，并对构件比列进行相应的调整考证培训机构，根据建造参数在构件图中添加相应的管道，对原构件进行规避或利用，并对管道进行限定，模型线分割在整体图中进行操作，根据不同的管道改变相应的模型线颜色，同时添加新的管线，并根据原模型线对模型线进行高度限定。

37.将处理后的模型线与构件图调整至相同的比例，进行合并后将构件图调整至模型线的高度，并根据构件图对模型线进行优化处理，生成完全贴合的图形。

38.根据生成的新的bim模型进行标准模型的构建，并对构件和模型线进行数据标注。

39.生成加工图并对加工图进行渲染，将bim模型导出。

40.对需要建立管网的区域地图进行分析，区域地图分析包括周边的环境，原有的市政设施包括井盖、下水管道、电缆等进行综合分析，并生成相应的数据，相关数据即城市原管网布置，环境参数，地质参数等，根据数据参数对数据进行初步的分析，根据原有的电子数据，纸质数据以及图纸可以快速对城市管网做出了解并进行后续处理，通过地图分析进行初步建模，通过 3d软件建立大致的bim模型；作为改进，将区域地图与相关数据上传bim数据库，得到相应的数据模型，同时根据数据模型利用 3d软件进行区域地图的初步建模建模，方便根据地图分析结果对区域设施进行规避或利用，通过数据库数据快速得出需要勾画的模型基础图形， 3d软件常用于基础设施(道路、桥梁、市政、水利等)领域，构建模型较为精准，使用时可以快速对模型进行初步建造，分割模型，分别提取模型中的构件图以及模型线，分别对构件图和模型线进行分割；作为改进，从bim模型中分别提取构件图和模型线生成单独的模型结构，提取构件图和模型线可以更加方便的对模型进行优化，分割后的构件图，根据需要进行位置的限定，模型线调整管网分布的高度和相对位置，同时对构件图进行参数化处理，按照要求对构件图进行参数化处理；作为改进，对提取的构件图进行边缘化处理，并对构件比列进行相应的调整，根据建造参数在构件图中添加相应的管道，对原构件进行规避或利用，并对管道进行限定，模型线分割在整体图中进行操作，根据不同的管道改变相应的模型线颜色，同时添加新的管线，并根据原模型线对模型线

进行高度限定，模型线可进行单独添加，根据需要进行的官网建设，根据数据对模型线进行再加工，使建模更加的精细，模型线与构件图进行碰撞并进行优化处理；作为改进，将处理后的模型线与构建图调整至相同的比例，进行合并后将构件图调整至模型线的高度，并根据构件图对模型线进行优化处理，生成完全贴合的图形，碰撞优化的过程使构件图与模型线的二次优化过程，使得到的模型精细化程度进一步增加，根据生成的新的bim模型进行标准模型的构件，并对构件和模型线进行数据标注，生成加工图并对加工图进行渲染，导出bim模型，图形渲染使图形更加的立体真实，同时使得到的加工图更加的便于使用。

41.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

bim设计管理，浅谈BIM技术在项目管理上的应用

1.应用前景

BIM( 即建筑信息模型)技术已不再是行业前沿性的技术，而是政策指导、建筑行业的大趋势，普及和深入应用BIM技术的施工企业将获得一种新的强大竞争力。平台是以模型为载体bim设计管理，浅谈BIM技术在项目管理上的应用，关联施工过程中的进度、合同、成本、质量、安全、图纸等信息，为项目管理提供数据支撑，采用5D手机端、PC端、网页端达到了互联网共享，实现了协同的目的。在专业协调、商务成本管控、质量安全管理方面效果显著。理论和大量的实证调研证明，如果施工企业从项目招投标开始到竣工、维修服务结束，全过程充分应用恰当的BIM技术，大部分企业的大部分项目，有5-10%的利润空间可以挖掘，BIM技术可以获得10倍以上的投资回报。

2.应用介绍

2.1工程概况

海门市科技馆(图1)项目位于海门汇智路南侧、圩角河东侧，由海门市政府投资建设，项目总建筑面积平方米，其中地上部分平方米，地下部分为5305平方米。地上6层学什么技能好，地下1层，建筑高度31.787m。结构为框架结构和钢结构网壳，桩筏基础。质量目标为江苏省扬子杯、优质工程。

图1 项目BIM模型

2.2工程难点

本工程为海门市科技馆，为政府投资建设，集科普展览、教育培训、实验研究、学术交流和科技娱乐功能为一体的大型综合载体，服务社会。工程由市妇女儿童活动中心、市青少年活动中心、市科技馆三部分组成，造型独特，专业性较强，结构要求高，是市重点工程，社会影响力大。工程上部为网架屋面，外部曲形玻璃幕墙，呈巨大鼠标造型，结构、管线、幕墙以弧形布置，综合性较强。

3.应用团队

本工程为异形建筑，专业齐全，应用难点较多，整个项目应用团队配备顾问团、BIM应用组、项目应用组。顾问团队配备2人，以总公司BIM中心为主的团队，负责科技馆结构、BIM应用技术支持;BIM应用组配备4人，以分公司以及专业公司技术质检部为主的团队，负责整个项目土建、机电BIM模型搭建、深化设计、施工阶段、运维交付处理;项目应用组配备2人，以项目技术员为主的团队，负责项目应用实施推进、数据反馈。

4.应用效果

4.1模型转换

建筑、结构通过对工程建模，直接用导出E5D格式，在中打开;

钢结构模型由建模，就按平时操作即可，导出IFC格式，再进入;

机电模型由做出MEP模型，可直接导出igms格式，再进入;

幕墙模型由建模，导出igms后，可直接进入。

4.2深化设计

在施工前期，根据设计院提供的设计图纸，由设计事业部各专业BIM设计人员建立相关专业模型，审核设计图纸错误，提供图纸报告，供设计院修改施工图纸。如钢结构节点优化(图2)、管线综合优化(图3)

利用BIM进行变更管理，实现变更后技术方案对比、经济最优比选等工作。项目人员利用按图纸要求建模，通过等三维浏览工具(图4)，发现结构中不合理性构架，形成报告并及时反馈项目技术人员，项目确认问题后在图纸会审或者通过联系设计院等单位出具合理性更改，达到避免不必要问题发生。

图4 三维结构优化

4.3过程资料收集

可以录入项目图纸、合同、变更、工程资料等信息，存储于共享平台，授权各参建单位人员使用权限，有利于项目的透明化施工。同时bim设计管理，施工进度过程可以实时记录(图5)，有效提高项目管理水平，保证工期。

图5 工程现场进度信息录入

4.4、技术管理

利用 BIM 技术对场地布置(图6)、结构三维显示，将图纸中难点三维化(图7)，提交项目技术人员，与其他方、其他专业单位协商在具体实施时按照现场实际状况方便施工，避免不必要的费工、返工现象。可以进行二次结构自动布砖(图8)，汇总砌块用量，提报材料计划，对施工班组在墙体砌筑处三维交底，便于施工优化，节约用料。

图6 场地布置效果

图7 基础降板处理难点

图8 二次结构自动排砖

定期组织对现场人员BIM技术培训(图9)，让BIM在技术讨论中发挥应用的作用。施工过程中，利用三维可视化效果进行技术BIM交底，指导现场施工，提高构件一次成型率。

图9 项目BIM培训与技术交底

4.5质量、安全把控

利用手机端查看安全、质量问题(图10)，项目问题情况、时间节点，各责任人单位现场整改状况(图11)。

图10 手机端进度、质量、安全问题浏览

图11 现场问题登记跟踪

4.6成本分析

软件既满足了我们预算人员的整体建模需求，省去繁琐统计工作，也满足了工程实际施工过程中分段统计计划材料、项目实时变更信息和分包班组结算工作。为我们解决了工程管理中实际的问题。通过探索学习，我们在流水段的基础上还以完成任务查看、构件工程量查看、构件属性查看、清单工程量查看、质量安全追踪、分段工程量统计等(图12)。

图12 合约管理

综上数据(表1)得出，广联达与中，构件总工程量中多，软件建模中，预计模型有重复算量部分。对建模要求较高，尽量避免重复算量。通过算量能够提高对项目工程量的对比控制，从而实现项目精细化管理的推进。

综上数据(表2)得出，BIM技术的使用可以有效提高项目管理水平，缩短工期。同时，可以节约造价，增加工程利润。

4.7共享平台

利用平台(图13)，可以通过BIM模型关联施工过程的进度、进度、质量、预算、材料、合同等关键信息，对施工过程进行模拟，及时为施工过程中的技术、生产、商务等环节提供准确的形象进度、物资消耗、过程计量、成本核算等核心数据，提升沟通和决策效率。

图13 平台中构件二维码信息

在项目PC端可以清晰直观得出项目施工最新信息情况，利用图表对各信息实施分析(图14)，项目资金计划使用情况，混凝土等材料使用与预计分析，满足项目成本管理要求(图15)。

4.8后期运维设想

在本项目BIM运用与实践过程中，行业单位的多次交流指导，有着较好的社会影响。同时，项目异性构造，难点多，专业较全面，管理复杂，材料应用种类繁多，施工工艺要求较高，给运维单位后期的运营维护工作带来很大的困难。我们设想与交付运营单位实施后期运维工作：

一、利用平台生成二维码，在后期交付使用中，可以通过二维码扫描了解构件信息，特别是机电管线构件，从而方便替换、维护(图16)。

二、利用继承了施工期数据的三维模型，在此基础上给运营维护单位提供一个分层可视的操作界面，用户能够从竣工模型，以一种宏观到微观的效果使维护工作人员能够更清楚的了解设备的信息，以三维视图展示设备及其部件，通过数据支持可以在此视图中指导维护人员对设备进行维修维护，帮助运营维护单位提高设备维护管理水平。

三、利用公司云平台技术实现多方协同，提高平台管理能力，确保数据安全，为后续工程的BIM技术在云平台运维管理探索道路。

图16 运维阶段利用二维码信息

5.总结

BIM技术既满足了我们预算人员的整体建模需求，省去繁琐统计工作，也满足了工程实际施工过程中分段统计计划材料、项目实时变更信息和分包班组结算工作。为我们解决了工程管理中实际的问题。通过探索学习，我们在流水段的基础上还以完成任务查看、构件工程量查看、构件属性查看、清单工程量查看、质量安全追踪、分段工程量统计。相信通过项目管理人员共同努力，通过BIM信息化技术，让项目管理人员进行有效决策和精细化管理，实现项目利润最大化。

作者简介：高伟(1990.10) 大学本科 工学学士 助理工程师,二级建造师，BIM一级建模师。

江苏中南建筑产业集团有限责任公司南通分公司BIM工程师。