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BIM及物联网的城市地下综合管廊建设研究探析

廖秋轩
  
安家(建筑与工程)
2022年18期
中铁三局集团电务工程有限公司 山西省 晋中市 030600

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摘要:在经济不断发展的背景中,城市化进程也在变快,为使城市建设与国际城市管理的标准更具一致性,应实现对城市地面上下空间的科学布局、利用。本文结合雄安新区的管廊机电施工对BIM技术与物联网、城市地下综合管廊的效益开展全面分析,并提出具体的应用措施,以期为智慧城市的建设、管理提供参考

关键词:BIM;物联网;综合管廊

1.工程概况

在雄安容西片区的施工中,综合管廊长6.6里,采用四舱与三舱断面,缆线管廊长4.3公里,运用单舱断面。主要开展对安大线北延伸线、奥威路、云溪大街等综合管廊的建设。在综合管廊建设中,主要涉及到网络系统、环境与设备监控系统、安全防范系统、固定语音通信系统、无线网络覆盖系统、火灾自动报警系统、可燃气体探测报警系统以及超细干粉灭火系统等。

2.BIM技术与物联网简析

在近些年的发展中,BIM技术得到迅猛发展,渐渐的在建筑领域获得充分应用。利用此项技术,可以将建筑项目的相应数据实现数据库的构建,利用相关软件达成对建筑运行的仿真模拟,能够提前实现对建筑项目相关问题的发现,在施工前就将问题及时的处理。利用这一技术,可以将具有复杂、抽象等特征的数据有效转化,变为虚拟的建筑模型,直观开展对建筑的观察,也能够更有效的达成对问题的发现。而且,实现流程概念的运用,可以最大限度的降低在工程不同阶段出现的变更等信息发生遗漏的情况。将BIM技术与在工程之中常常应用的CAD技术对比,有着多种优点,其模拟性、可视化、可出图性等等更加突出,可以在综合管廊建设以及运维之中为相关工作者提供更多的数据信息。对物联网技术分析,其是对互联网、云计算、大数据等相关技术的运用,可以直观达成对物体各性质参数的呈现。

3.城市地下综合管廊的效益分析

在管廊机电施工中,能够避免因敷设管线反复开挖道路导致的资源浪费问题,经济性较高。开展对项目的建设可以确保城市空间的协调性发展。因为综合管线是在地下布置。所以,在对管廊的有效建设中,能够最大限度的减少对地上交通系统所产生的作用,可以真正意义上将交通问题缓解。管廊在运营过程中,其时间相对较长。一般来讲,均能够超过50年。所以,其本身所具有的价值较高。另外,开展对管廊的建设工作,可以实现对地下空间最大的利用,让城市用地存在紧张的情况缓解。而且,也有着稳定与长久等特点,可将管廊的服务能力有效提高,对人们平时生活中用水、用电等稳定性发挥重要价值。在社会效益角度分析,其也能够在生态系统维护方面展现。因该项目是在地下,会将架空线、绿化系统之间存在的冲突有效减少,在优化城市景观、加强城市整体面貌等方面有着良好作用。另外,该项目也能达成基础功能的聚集,对管线设备运行、维护有关键作用,可促进城市发展。

4.应用

4.1设计阶段

在地下综合管廊中,参与方相对较多,管线也存在高度集中的情况。而且,在开展设计中,需要从经济、社会效益方面开展综合性考量。所以,应科学开展对物联网技术的应用,通过其开展有效设计,使得设计工作在质量、效率方面均获得提高。通常情况下,管廊系统都在城市之中相对繁华的地段,而且,规模较大,工期较长,利用物联网能够达成对在设计之中出现的相应问题的综合管理。在设计环节中,需要对管廊规模、管线铺设以动态模式进行演示。所以,通过物联网能够高效开展信息传输,把控在不同施工环节中的重点。将工程质量有效提高。在具体实践中,将BIM与物联网综合应用,可大幅度的达成工作效率的提高,也将设计中存在的不稳定因素控制。以某市综合管廊设计为例,其将以上两种技术共同运用,对于管廊建设其预期效果在线进行模拟,也直接将有关参数标注。如图1所示。此外,在设计环节中,还可以达成对系统的优化设计,对于结构的碰撞开展技术层面的分析,而且,在此基础上制定更具科学性的施工方案。由于物联网有信息分析等作用,相关技术人员可以及时的获得在设计中发生的问题,针对性实现对问题的处理,将真正开展项目施工的合理性、有效性提高。另外,此项技术也能避免项目设计错误情况,将真正施工中返工的几率变小,实现成本的节约。

4.2施工阶段

对于综合管廊建筑内形成的交叉点,可采取以下两种方式开展处理。一种为在交叉点之上将综合管廊实现上下层的布置。另一种是拓展交叉点综合管廊的平面规格,让管线在一个层面上实现交叉。在具体实践中,通常运用上下两层交叉的模式。在管廊中,水暖仓排布着给排水、消防、空调管道等,在上下交叉中可达十余层。而且,在各管廊交叉区域,会发生与电仓的交叉,管线分布相对密集,导致管线在排布中的难度较高。在开展对管线的综合部署中,可应用BIM技术,此为对不同管线间、管线与结构间标高重叠与方位冲突情况进行解决的有效方法。在结束排布之后,通过施工漫游技术对排布成效开展检查,及时的将相应的不合理位置发现。具体施工流程为3D扫描、逆向建设模型、BIM综合排布、动画漫游、出具加工料单、加工。联系管线安装以及维修的相关要求,每隔一段距离就要设置卸料口,其长度、拼接都是难点。对此,可实现对物联网技术的有效运用。另外,可基于此利用二维码、RFID射频技术,能够对于相关构件施工状态的信息数据分析,这是物联网在实际应用中的有效途径,也能够在效率提升中发挥重要影响。通过物联网,可对施工步骤、工艺等相应信息传输,达成信息化控制目标。

4.3维护阶段

在对管廊的全面应用中,因管线在地下,开展对其的管理以及维护工作有着一定的难度。但,随着物联网的有效应用,为维护效率方面会获得显著的提高。实现对BIM与物联网的全面运用,在管廊系统之中,可以对空间位置信息达成模拟。在工作实践中,相应技术人员能够获得具有真实性的监测数据,进而对管廊设施真正的运行状况有效管理与维护,对于发生的故障有效的监测、维护,提高该项目在运行之中存在的安全性。同时,随着无线传感器、嵌入式装置的合理开发、应用,使得管廊维护管理的成效获得进一步的提高。

结束语:在城市地下管廊项目施工、建设中,需科学实现对BIM与物联网技术的运用,将管理水准有效强化。因为此项目与人们的现实需求有着直接联系,相应技术人员需要在项目建设中实现技术应用方式的不断完善,对于在工作中发现的新问题保持足够重视,有效发挥物联网技术的优势,实现管理水平的优化,将实际问题解决,推动工程质量的提高。

参考文献

[1]张晓宇. 城市地下综合管廊运维管理平台构建研究[D].沈阳建筑大学,2020.

[2]刘航. 物联网技术在城市地下综合管廊建设中的应用综述[J]. 现代信息科技,2020,4(04):170-173.

[3]王利. 基于BIM及物联网的城市地下综合管廊建设[J]. 住宅与房地产,2019,(30):214.

[4]张兆钦,刘占省,黄春,杜修力,赵雪锋. BIM+GIS技术在城市地下综合管廊全生命周期中的协同应用[J]. 建筑技术,2019,50(07):805-808.

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