以智慧运维为导向的综合管廊BIM过程管控

苏州市城市综合管廊在BIM技术应用于设计、施工过程管理和运维等方面都取得了很多成功的经验,已初步实现BIM技术在综合管廊全生命期的集成应用。以下从四个方面介绍BIM技术在城市综合管廊中的应用情况?#28023;?)全过程BIM实施组织管理模式;(2)设计BIM管控;(3)施工BIM管控;(4)运维BIM对接。

01全过程BIM实施组织管理模式

1.1 对BIM的再认识

BIM的第一层含义是技术手段,从英文解释上可以叫Building Information Modeling,关注点是在模型本身以及模型带来的价值应用,它也要求有信息,但信息也是为应用服务的;第二层含义是管理方式,英文解释Building information Management,认识到由于工具的变化,带来了管理方式的转变,BIM?#30446;?#35270;化图形和结构化的数据,必须结合管理方式相应的转变,才能使其发挥作用,朝着管理高效和精细的方向发展。第三层含义,BIM最终是一项数据资产,可以用Building Information Maintenance来解释,也就是信息的维护,BIM数据资产包含几何模型,以及与之相关的数据信息,可以为项目运维提供基础数据。

这三层含义是互相关联,层层递进的关系。同时他们有共同的核?#27169;?#20063;就是Information,信息,信息包括了几何信息和非几何信息,信息的生产、流动和管理,最终形成一项数据资产,这是BIM的核心。当BIM用于技术手段时,可进行模拟分析、专业协同、出图算量、碰撞检查、虚拟建造、设计优化等;当BIM用于管理时,可进行数据管理、4D模拟、过程管控、多方协同、问题追踪、数据归档等;当BIM用于运维数据资产时,可用于运维阶段的资产管理、分析与决策等管理服务。

BIM技术应用于管廊,有它的特殊性,管廊较为突出的特点是:专业多、参与方多和重视运维。专业多需要BIM发?#26377;?#21516;设计、碰撞检查等作用,参与方多需要bim发挥多方协同、过程管控的作用,而运维则需要bim作为数据资产提供基础数据。

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1.2 BIM组织架构

在苏州管廊项目上,业主聘请 作为BIM咨询顾问,制定整个项目的BIM实施流程和规则,首先是《项目实施大纲》,对整个项目的所有参与方普遍约束,然后针对设计院有《设计阶段BIM实施方案》,针对施工有《施工阶段BIM实施方案》,也会提前对接运维单位,把运维BIM需求写进方案里。

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1.3 BIM实施管理流程

首先,BIM咨询顾?#35270;?#19994;主沟通确认项目BIM应用目标,根据目标及项目特点制定项目级BIM实施规范,包括《项目BIM实施大纲》、《设计阶段BIM实施方案》、《施工阶段BIM实施方案》等。

然后,设计院根据规范进行设计阶段的BIM建模和应用,经由BIM咨询顾问审核确认。

接着,BIM咨询顾?#24335;?#23457;核过的BIM设计模型,移交给施工单位,施工单位根据BIM实施规范,进行施工阶段的BIM深化建模和应用。

最后,施工单位提交竣工BIM模型,经由BIM咨询顾问确认通过后,移交给运维单位。

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02设计BIM管控

2.1 协同设计建模方式

管廊结构尤其特殊性,兼具路线特性和建筑节点特性,因此 会同时用到Civil3d和Revit来完成管廊的设计建模,最终是在Revit中完成所有的模型搭建,并进行后续应用和分析。当然,不管是在项目整合文件还是在单独的节点文件中,也都是采用中心文件的方式进行协同工作。

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2.2 BIM模型质量控制

设计BIM模型质量如何管控,以 的工作经验来说,是以目标为导向的。需要实现什么样的目标,就要进行相应的要求设置。而总结起来,就是建模准确合理、属性信息完整统一。

?梁板柱墙的剪切关系;(便于模型表现、工程算量、模型检查、施工模拟等)

?功能节点可以不考虑坡度,连接处顺接;(便于节点出图算量,模型查看,便于建模)

? 节点是按梁板柱墙来搭建,不能用一个参数化族;(便于区分构件类型,用于设计检查,同时分类统计工程量,便于做施工敏)

? 标准段建模用梁建模还是分成板墙来建;(用于模型查?#30784;?#35774;计检查、工程量分类统计等)

? 变形缝处分开;(便于进度模拟、工程量阶段性统计、设计检查)

?构件及材质命名方式;(便于设计、施工统一,工程量统计分类清晰)

? 构件库统一;(便于模型识别、管理和表现)

? 管线色彩统一;(便于识别管线类型)

? 设置模型组别,快速区分不同类型构件,如主体-顶板、建筑-设备、基坑-工法桩等;(便于模型查?#30784;?#26816;查,也便于分类过滤,统计工程量)

? 设置过滤器,按需求快速过滤各类模型;(快速筛选,着色,分类别导出模型)

2.3 BIM拓展应用

模型融合性检查?#20309;?#39064;检查是BIM的基本功能,但也很实用,发现问题,解决问题,提升设计质量。

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管线协调与空间优化:管廊最终是要为管廊“入住”服务的,管廊结构既要容得下管线,同时又不能过于浪?#36873;?#22240;此有必要在设计阶段就结合管线需求,基于管线转弯半径要求,制定合理的绕行方案,来衡量管廊空间是否合理。

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二次开发:基于Revit做了一些二次开发,围绕的目标就是控制模型质量和提高建模效率。这是 做的几个工具,主要解决的问题是模型处理以及快速建模。

BIM辅助出图与算量:利用BIM模型进行?#26159;?#20986;图,目前已能实现全部节点模板图和部分钢筋图的绘制,满足行业出图深度要求,同时,也能通过生成三维视图,完善图纸表达内容,增强图纸可读性。基于准确的模型,Revit的自动算量的精度可以满足设计阶段概预算的要求。

03施工BIM管控

3.1 施工BIM管理流程

施工阶段BIM管理流程,是项目总体管理流程在施工阶段的深化,主要体现在与运维对接、平台搭建等方面。下面主要从平台选型、计量支付、问题追踪、进度查看和信息录入5个方面介绍施工阶段的BIM成果。

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3.2 平台选型

项目管理经验相较于BIM平台技术,是一种更为稀缺的技术资源,基于现有成熟的项目管理平台来增加BIM功能,更具有可操作性,也能较快落地。在苏州管廊项目上,就是基于了一个较为成熟的项目管理平台,它本身就能做进?#21462;?#36136;量、安全、计量支付等各种功能,只不过不是BIM的,所以 就在此基础上,?#24230;?#20102;一个简单?#25758;?#20316;的BIM平台来配合。既能不改变现有管理体系,又能把BIM功能放进去。

3.3 计量支付管理

主要做到?#33487;?#20960;点:

1、BIM咨询顾问参与工程?#21487;?#26680;,强化对施工单位的管理权限,不仅可以对工程量提要求,还能对其它BIM成果具有约束管理作用;

2、BIM工程量统计直接用于工程?#21487;?#25253;审核,落实了BIM计量的合理性和准确性;

3、将工程计量与工程进度挂钩,一套模型既可以用于计量,也能用于进?#26085;?#31034;。

3.4 进度查看

施工单位每月申报计量的时候,同时在平台上传更新模型,将施工进度和申报状态结合分状态显示,项目各参与方可以同时在?#31361;?#31471;、移动端查看施工进?#21462;?/p>

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3.5问题追踪

施工单位现场遇到问题需要协调或出设计变更,先在平台上发起问题追踪,?#24471;?#38382;题缘由,指定责任人和日期,然后相关人?#26412;突?#25509;收?#25509;?#20214;,进行处理和回?#30784;?/p>

最终一个项目结束后,所有的过程文档都会自动保存打包,移交给后续部门。

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3.6 信息录入

信息录入要达到运维BIM的使用要求。

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04运维BIM对接

4.1 路线分析

要做好运维BIM对接,简单来说,就是找一种中间数据格式,要将BIM模型平台的数据格式,转换为运维平台能识别的数据格式。而BIM模型平台有很多种,运维平台也有很多种。比如BIM模型平台,可能是autodesk系列的revit,civil3d等,bentley系列的aecobim building design,catia,archicad等。运维平台 总结下来,分成几个类型,一是智慧城市型,带三维地球的、二是单体建筑型,就是基于webgl的,三是游戏引擎型,比如unity3d,ue4等。

第一个思路,能不能找到一种通用的数据格式,所有的BIM软件都能导出,还能被所有运维平台接受。目前来看,最有可能成为这种数据格式的是ifc,但仍然存在问题,不是所有软件都支持,支持的软件中也由缺陷,很难做到无缝衔接,还是会有模型和信息丢失。

第二个思路,根据项目采用的BIM软件和运维平台来做接口。比如 苏州的管廊BIM模型平台,有用到revit、bentley、和鲁班,运维平台用的是游戏引擎unity3d, 工作的思路就是先将不同软件通过ifc整合到revit,再由revit导出中间格式进入unity3d。

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4.2 技术方案

这是 在处理revit与unity对接中,模型格式转换的基本思路,原则上分为几何数据和属性数据,两块内容的中间格式,同时要保证两个文件对应的构件命名一致,?#20063;?#26356;改。

当然,也有公司在开发插件,直接将revit模型转换成中间格式,在unity中直接读取中间格式,也有公司开发插件可以导入ifc,其本质也是在做格式转换。总之,为了实现目标,技术路线可以有很多种,现在大家都是在?#23548;?#21644;探索。

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4.3 成果

苏州城市地下综合管廊有限公司已搭建整个苏州的智慧运营管理平台,结合了BIM的图形平台,实?#33267;?#32508;合管廊?#30446;?#35270;化、智慧化运营。这一套系统的建设思路,对于城市道路的运营管理同样具有借鉴和参?#25216;?#20540;。

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六盘水将成为国内?#27807;?#21578;别“看海模式”的第一座城市

全国?#30528;?#22320;下综合管廊建设试点城市、西?#31995;?#21306;唯一入围城市、国内首个建设综合管廊的山地城市——六盘水市,在今年8月率先建成地下综合管廊并?#24230;?#36816;营。建设过程中获国家专利8项,获得“贵州省2016省建筑安全文明施工样板工地”、“贵州省2017年度基础设施领域PPP样板工程”等,不仅为六盘水市打造城市地下新动脉、提升六盘水市的城市功能发挥了积极作用,更为我国城市特别是山地城市建设综合管廊提供了极有价值的借鉴意义。

“永远把人民对美好生活的向往作为奋斗目标?#20445;?#21313;九大开篇报告成为了六盘水地下综合管廊的?#23548;?#36341;行,在中建二局、六盘水市政府的共同努力下,中国“智”造创造了六盘水速?#21462;?#25171;造了六盘水模式,力拓地下“幸福空间?#20445;?#20026;当地百姓的美好生活添砖加瓦。

据了解,六盘水地下综合管廊项目总长度39.8公里,总投?#35782;?3.9亿元。项目采用了“投资-建设-运营”一体化的PPP模式,中国建筑作为社会资本方参与,占股80%。六盘水市委书记李再勇在调研项目时,称双方的合作是“一辈子的婚姻”。

政企牵手结良缘,PPP模式助力“凉城”大发展

近年来,无论南方北方,每?#25509;?#23395;,各地城市时常出现内涝现象,开启“看海模式”。下水道排水能力不足是形成内涝的主要原因。同时,各种超高层、?#34987;?#32508;合体、大型住宅小区如雨后?#26680;?#33324;在全国各地建成的同时,地表以下的建设却?#29616;?#28382;后,城市内涝、“空中蜘蛛网”、“马路拉?#30784;?#31561;城市问题层出不穷,对此,必须要加快地下管廊建设。

六盘水地下综合管廊总控中心

六盘水积极响应国家号召参加全国?#30528;?#35797;点管廊建设,与中建二?#26234;?#25163;共同打造地下综合管廊。筹备综合管廊建设之初,?#24335;?#19981;足是最令政企双方头疼的问题。六盘水地下综合管廊全长39.8公里,总投资约43.9亿元。不论是让六盘水市一次性?#24230;?#24040;额?#24335;穡?#36824;是让施工单位垫?#35782;?#26159;不现实的。

“公司合伙制”的PPP模式圆满地解决?#33487;?#20010;问题,促成了六盘水市与中建二?#32456;?#27573;“良缘”。充分引入社会资本,由政府与企业共同出?#24335;?#35774;运营,既极大地?#26723;?#20102;地方?#26222;?#21387;力,又激活了闲置的社会资本,是一个双赢的选择。在PPP模式下,政府仅仅出资2亿元就顺利启动了40多亿元的项目。

这段“政企婚姻”一开始就广受关注,广受好评。早在2016年2月住建部组织召开的全国地下综合管廊项目对接洽谈会上,六盘水项目就曾作为唯一的典型在会上做经验交流。项目建设速度快、质量好,在全国?#30528;?#22320;下综合管廊试点城市综合考评中名列前茅,曾吸引?#26412;?#19978;海、西安、郑州、合?#30465;?#30707;?#26131;?#27784;阳、厦门、佛山等200多个地市和单位观摩考察团前往实地调研。

这改变了以往“政府搭台,企业唱戏”的状况,形成了“政企搭台,共同唱戏”的新模式,而且是企业唱主角。这样,不仅以市场规律运作项目,由实力央企主导,而且有政府主动参与协调监督工作,使得项目推进更加顺畅,建设效率显著提升。

战胜喀斯特,告别“看大海?#20445;?#24314;成全球首座“管廊桥”

六盘水市作为典型的山地城市,境内地貌组合多样,喀斯特地?#23454;?#35980;显著,地质?#20005;丁?#26263;河等较多,施工处理不当会出现地层易塌陷、廊体不均匀?#20004;怠?#31649;廊漏水等灾害。

针对不同的情况,工人们采用不同的措施,“逢山开路,遇河建桥”。地下溶?#30784;?#22320;基松软等问题,都一一为工人攻克。

六盘水地下综合管廊一角

“修建六盘水地下综合管廊,挑战无处不在,我敢?#30340;?#20462;好六盘水地下综合管廊,就能修建全国任何地方的地下综合管廊。”六盘水城市管廊建设开发投资有限公司总经理苗战中说,修建过程就是一个与天斗、与地斗、与人和的过程。

与天斗,六盘水市境属北亚热带季风湿润气候区,受低纬度高海拔的影响,冬暖夏凉,气候宜人。但夏季多雨,暴雨常常不约而至,给施工带?#20174;?#21709;,在暴雨常至的情况下保持施工速度,成为了施工方,中建二局不小的挑战。

与地斗,六盘水典型?#30446;?#26031;特地貌,是中建二局在建设中遇到的最大挑战,管廊段内溶?#19994;?#36136;发育,地下水位高,溶洞溶槽等各?#20540;刂式?#38169;,给地基处理和基坑开挖带来了极大的难?#21462;?#20026;此,中建二局在施工时提前分段,因地制宜进行施工,保障高速建设。建设过程中申请了8项国家专利。

与人和,六盘水地下综合管廊共39.8公里,其中老城区管廊长度为24.61公里,占了总长度的?#35805;?#20197;上。老城区的施工面临着种种难题,老城区不能实行爆破只能考机器和人工细凿,交通要保畅、晚上不能扰民、施工进度要赶……为此,中建二局在前期就预备了15种方案,保障了施工进?#21462;?/p>

建成全球首座“管廊桥”

在建设过程中,工人们还根据现场地形创新采用管廊桥形式,经反复验算确定修建全球罕见管廊桥,现浇三舱式箱型梁管廊专用桥主体结构施工完成,标志着全球首例喀斯特地貌“管廊桥”建成。六盘水地下综合管廊的建成为喀斯特地貌地区城市建设综合管廊提供了良好的经验。

六盘水管廊桥还是一座“智能管廊桥”。六盘水地下综合管廊项目自开工之初,中建股份作为建设方就积极探索智能化管理,运用BIM技术,建立BIM模型标准。项目建成后,将配套建设完善的综合管廊控制中?#27169;?#25511;制中心的管理系统可实现对火灾自动报警系统、消防系统、安保系统、光纤测温系统、通风系统、环境监测自动化控制系统、排水系统等进行集中管理,实现统一调?#21462;?#25511;制。

它同时也是一座“绿色管廊”。六盘水地下综合管廊项目的实施,本身正是绿色城市环保理念的体现,为“马路拉?#30784;?#38382;题提供破解之道,改善城市生态环?#24120;?#21019;造良好人居环?#22330;?#21516;时在施工过程中也十分注意绿色环保:在施工中为防止现场扬尘,在边坡设置遮阳网;项目购置两台洒水车,用于现场施工用水和生活用水;项目部在首钢水钢厂集中加工钢筋,成品钢筋运往现场,废弃钢筋运回加工厂重?#24405;?#24037;再二次利用;项目部在办公区?#21592;?#35774;置蓄水池,收集雨水循环利用等。

截止2018年8月份,六盘水地下综合管廊项目共有20.24公里管廊?#24230;?#36816;营,占建设总里程的50.85%,涵盖电力、热力、通信、给水、污水等多种管线,其余19.56公里管廊按入廊规划计划于2019年年中全部?#24230;?#36816;营。

已运营路段?#32454;?#25353;地下综合管廊运营方案及作业指导书等文件内容要求进行运营,24小时不间断管控,目前廊内各管线运行状况良好。?#26696;?#31867;管线有了家,道路不再天天挖”。已建成的管廊如宏伟的地道在马路下蜿蜒伸展。电力舱、综合舱、天然气舱三间规矩“大房?#21360;?#24182;排而立,各类PVC管有序安放在管廊内和墙体桥架上。

除了集中安置管线,为解决城市内涝,还专门建设两条含雨水管线的管廊。当暴雨来袭,可通过路边的雨水篦子集中,流入雨水井,再将雨水井与管廊管线接驳,将雨水集中至指定排放地点,区域整体防洪防汛能力?#27493;?#22823;大提升。

坐?#26723;?#19979;综合管廊的六盘水将成为国内?#27807;?#21578;别“看海模式”的第一座城市,一个全新的“凉城”将步入快速发展新轨道。

城市地下综合管廊内视频监控系统施工方案

上海有正专注市政20年,我们为?#31361;?#25552;供市政道路软件,市政管线软件,有正综合管廊BIM智能运维管理系统以及向中国从事管廊建设运维及为业主提供全面周到的城市综合管廊全生命周期之技术咨询培训。咨询?#35748;擼?00-0293382

一、施工程序:

线?#36335;?#35774;→设备安装→设备调试→?#24230;?#35797;运行→竣工资料整理→验收交付使用。

二、施工方法:

1、系统安装:

按照施工技术图的要求,明确安防系统中各种设备与摄像机的安装位置,明确各位置的设备型号和安装尺寸。

根据供应商提供的产品样本确定安装要求;根据安防系统设备供应商提供的技术参数,配合土建做好各设备安装所需的预埋和预留位置; 根据安防系统设备供应商提供的技术参数和施工设计图纸的要求。配置供电线路和接地装置。

a、摄像机采用75Ω-5同轴视频电缆,云台控制箱与视频矩阵主机之间连线采用2芯屏蔽通讯线缆(RVVP)或3类双绞线。

b、必须在土建、装修工程结束后,各专业设备安装基本完毕,在整洁的环?#25345;?#23433;装摄像机。 ?#30001;?#20687;机引出的电缆留有1m的余量,以便?#25381;?#21709;摄像机的转动。 摄像机安装在监视目标附近不?#36164;?#21040;外界损伤的地方,而?#20063;挥?#21709;附近人员正常活动。安装高度室内2-2.5m,室外3.5-10m。 摄像机避免逆光安装。

c、云台安装时按摄像监视?#27573;?#20915;定云台的旋转方位,其旋转死角处在支、吊架和引线电缆一侧。

电动云台重量大,支持其的支、吊架安装牢固可靠,并考虑其的转动惯性,在它旋转时不发生抖动现象。

d、安装球形摄像机、隐蔽式防护罩、半球形防护?#37073;?#30001;于占用天花板上方空间,因此必须确认该安装位置吊顶内无管道等阻档物。

e、解码器安装在离摄像机不远的现场,安装不要明显;若安装在吊顶内,吊顶要有足够的?#24615;?#33021;力,并在附近有检修?#20303;?/p>

f、在监控室内的终端设备,在人力?#24066;?#30340;情况下,可与摄像机的安装同时进行。监控?#26131;?#20462;完成且电源线、接地线、各视频电缆、控制电?#36335;?#35774;完毕后,将机柜及控制台运入安装。

g、机架底座与地面固定,安装竖直平稳,垂直偏差不超过3‰;几个机柜并排在一起,面板应在同一平面上并与基准线?#21483;校?#21069;后偏差不大于3mm,两个机柜中间缝隙不大于3mm。控制台正面与墙之间的净距不小于1.2m,侧面与?#20132;?#20854;他设备的净距不小于0.8m。

h、监控室内电缆理直后从地槽或墙槽引入机架、控制台?#25758;浚?#20877;引到各设备处。所有电缆成捆绑扎,在电缆两端留?#23454;?#20313;量。并标示明显的永久性标记。

2、系统的调试:

检查本系统接线、电?#30784;?#35774;备就位、接地、测试表格等。 用对线工具检查各种设备、器件之间线路连接正确性,并做好测?#32422;?#24405;。

a、单体调试:

检查摄像机开通、关断动作,云台操作和防护罩动作的正确性,检查画面分割器切换动作正确性。能够进行独立单项调试的设备、部件的调试、测试在设备安装前进行。如:摄像机的电气性能调试、配合镜头的调整、终端解码器的自检、云台转角限位的测定和调试、放大器的调试等。开启主机系统,运行系统软件,打印系统运行时各?#20013;?#24687;,确认总控室和各分控机房中央设备运行正常。各智能控制键盘操作正确。

b、系统调试:

按调试设备的功能或作用和所在部位或区域划分。传输系统的每条线路都进?#22411;ā⒍稀?#30701;路测试并做标记。遇到50Hz工频干扰,采用在传输线上输入“纵向扼流圈”来消除;当传输本身的质量原因与传输线两端相连的设备输入输出阻抗非75欧姆的传输线特性阻?#20849;?#21305;配时,会产生高频振荡而?#29616;?#24433;响图像质量,需在摄像机的输出端串联几十欧的电阻,或在控制台或监视器上并联75欧姆电阻。

c、系统联调:

首先检查供电电源的正确性,然后检查信号线路的连接正确性、极性正确性、对应关系正确性。系统进入工作状态后,把全?#21487;?#20687;机的图像浏览一遍,再逐台对摄像对的上下左右?#23884;取?#38236;头聚焦和光圈仔细调整,若是带云台和变焦镜头的摄像机,还要摇动操作杆,使云台对应地转动,再调节镜头。把摄像机的图像显示在各监视器上,检查监视器的工作状态。把全?#21487;?#20687;机分组显示在所有监视器上,观察图像切换情况。检查录像机时,自动倒带后对操作多画面处理器或控制台自动录像,放像后实现录像带的重放。

三、系统试运行:

根据系统软件功能逐项进行功能和系统参数测定,以确认系统运行正确性和可靠性,并做好测?#32422;?#24405;。

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