第31卷第12期2015年6月
中国给水排水
CHINA WATEＲ＆WASTEWATEＲVol．31No．12Jun．2015
BIM 在市政综合管廊设计中的应用
姜天凌，李芳芳，苏
杰，潘艳艳，赵
航，刘百韬
（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津300074）
在海东市城市综合管廊建设项目的道路交口段设计过程中，以ArchiCAD 为平台，
实践三维设计软件在市政综合管廊设计和施工指导方面的应用。通过三维设计软件建模，可以直
摘
观地在施工前完成对整个项目的模拟施工，减少错漏，并能提供多种展示方式。
关键词：BIM ；ArchiCAD ；市政综合管廊
中图分类号：TU992
文献标识码：C
文章编号：1000－4602（2015）12－0065－03
要：
Application of BIM in Design of Municipal Tunnel
JIANG Tian-ling ，LI Fang-fang ，SU Jie ，PAN Yan-yan ，ZHAO Hang ，LIU Bai-tao
（North China Municipal Engineering Design and ＲesearchInstitute Co．Ltd．，Tianjin 300074，China ）
Abstract ：
Using ArchiCAD as platform ，the application of 3d design software in guiding the de-sign and construction of municipal tunnel was achieved in the design of road crossing section in the Haid-ong municipal tunnel project．Through 3D modeling ，the construction simulation of the whole project could be visually achieved before the construction ，thus reducing mistakes and offering various show means．
Key words ：
BIM ；
ArchiCAD ；
municipal tunnel
目前城市修建市政配套管线时大多直接埋设于地
各专业分开布置、自成系统，无法适应城市高密下，
度化的发展趋势，而综合管廊因其独有的优势得到了越来越多设计人员的关注，具有以下优点：
①
充分利用道路地下空间，城市空间日益拥
挤，修建综合管廊可以合理有序地利用道路下部空
合理布置各专业管线；间，
②③
多专业管线统一监管，提高管理效率；
管线扩容更新时减少道路重复开挖次数，延长道路使用年限。
传统管廊二维设计包含管廊平剖面图，完全由设计人员依靠想象绘制，对于普通的双舱管廊及单层管廊交叉口来说，这样做是没有问题的。然而随着城市交通及道路空间的日益拥挤，一些本在地面上的设施如人行过街通道规划入地下空间，使得本就错综复杂的地下综合管线与地下人行通道发生交错，地下管道、管廊与人行通道三者间的互相避让成
BIM （Building Information Modeling ，建筑信息模型）技术是继CAD （计算机辅助设计）技术之后的建
设领域又一重要计算机应用技术，作为未来设计的主流方向，其先进的工作方式和高效直观的特点逐渐在设计行业中凸显，其广阔的应用前景让企业意识到，应用三维设计提升竞争力，是设计公司必须经历的转型。
为应对技术革新与挑战，中国市政工程华北设计研究总院有限公司于2012年成立BIM 设计研究中心，主要负责BIM 技术的研究与应用推广，服务院内拓展院外，涉及内容包括方案设计、初设、施工图等各阶段。本次海东市城市综合管廊建设项目的道路交口段设计，以ArchiCAD 为平台，实践三维设计软件在市政道路项目设计和施工指导方面的应用，总结经验发现问题，为推广三维设计奠定基础。1
传统市政管廊设计概述
市政综合管廊的建设在我国还处于起步阶段，
第31卷第12期中国给水排水
用来作汇报非常方便。44. 1
www．watergasheat．
com
为设计的难点。在这种情况下，传统的管廊二维设计便暴露出了一些缺陷：
在道路交叉口，多层交叉地道管廊结合体
如果仍靠想象来设计绘制平剖面，极易出现错漏并
①
造成施工过程中的困扰。
由于管线众多且穿插频繁，会在调整管线标高时产生连锁反应，即调整一处碰撞又会产生新
②
的碰撞，这种错误在二维设计中很容易被忽略。
③即便设计人员思路清晰，复杂的二维图纸在汇报时也会带来困扰，业主无法快速理解设计人的意愿，造成沟通上的不便。应用BIM 三维设计，可以将管廊和管线综合通
直观地发现碰撞过可逆的模拟施工完整表现出来，
点，实时修改，并根据需要反映局部断面信息，便于
［1，2］
。沟通理解2
模型建立
结构元素建模
首先是管廊的建模，其结构元素搭建主要使用
墙梁板柱工具，局部异型使用复杂截面或壳体、变形注意区分图层与材质。体完成，
作为与二维设计的区别之一，三维设计每一笔画出的都是虚拟实体，有必要养成操作几步就观察一下三维视角的习惯，以便及时发现设计中存在的问题。4. 2
管道建模
管道建模使用软件自带的MEP （水暖电插件），不同种类管线预设置不同颜色的MEP 系统，通过在布设过程中设置管道直径、标高信息，可连续画出不同管径、标高、倾斜角度的连续管段，弯头及异径管根据设置将自动添加，设计中管线综合依据《城市
（GB 50289—98）及各种管工程管线综合规划规范》
线相关规范进行避让调整。图1为包含结构元素和管道系统的完整道路交口综合管廊及地下通道模
型。
项目概述
海东市位于青海省，因位于青海湖以东而得名，是我国最年轻的城市，为保证这个年轻城市的可持续发展，在城市市政管网的主干线上设置综合管廊
健康发展的有力手段。是城市安全、
本文所述道路交口位于乐都区朝阳山片区，古
城中街与祥瑞街交口，区内管网干管（包含热力、给水、电信、电力管线）均经此处交汇转输，建设综合管廊优势明显，且因地处片区负荷中心和市政府核心区域，要求一次性建设好无需再行开挖，因此需预
该交叉口还承担了两留未来发展空间。除此之外，
条主干路间地下人行通道的任务，共计8个人行出
入口，市政管廊水电舱与热力舱分隔下穿人行通道。水电舱净尺寸为3．3m ˑ 2．7m ，热力舱净尺寸为2．3m ˑ 2．7m 。3
三维设计软件的选择
BIM 是三维设计的代称，并不专指某款软件，目
图1Fig．1
全模型三维视角
前应用较广的三维设计软件有Graphisoft 公司的ArchiCAD 以及Autodesk 公司的Ｒevit，两款软件均为建筑软件，应用于市政工程设计时，相比较Archi-CAD 更能符合设计人的操作习惯，设计人员可以根据自己在二维设计中积累的经验和习惯快速地建立三维建筑模型并自动生成平立剖面图，配合MEP 水暖电插件，可以在同一个模型中布设管道系统，完整
［3，4］
。表现构筑物及管道综合
ArchiCAD 还可以生成虚拟漫游文件，此外，用
户无需安装软件即可在个人电脑上浏览整个模型，
Entire model in 3D view
模型建成后，使用剖面图工具在模型任意位置剖切，可自动生成相应剖面图并可直接在其中添加标注，任意剖切是三维设计软件的主要优势之一，且
一处修改同步更新，非常方便。剖面图与模型联动，
由于道路管廊的特殊性，有时需要做非垂直的折剖，
例如两个接入口成170ʎ 交角，这种情况ArchiCAD 无法剖切仍需手绘，为了保持出图风格一致，本子项出图仍为AutoCAD 绘制，但自动生成的剖面发挥了
www．watergasheat．com 姜天凌，等：BIM 在市政综合管廊设计中的应用第31卷第12
期
很好的参考作用，减轻脑力消除错漏。图2、图3为
不同剖面的三维视角。创建的模型可以采用多种方式进行展示汇报，ArchiCAD 创建的模型可以导出至Artlantis 进行照片渲染或动画制作，除此以外还可以生成一个exe 可执行文件，用户无需安装软件即可在个人电脑上在浏览的同时可以查看模型信息及浏览整个模型，距离测量。
图2
Fig．2
由模型生成的剖面图1
5结语
BIM 作为一种崭新的设计手段，目前还有许多
Sectional drawing 1derived from model
问题亟待解决，比如设计流程改变后多专业间的协同、三维设计规范的建立、不可避免增加工作量是否值得的争论等，这些都需要不断实践与改进。参考文献：
［1］张新兰，李颜强，李文江．积极推进BIM 设计技术在
J ］．中国给水排水，2013，29（8）：市政工程中的应用［63－67．
［2］孙同谦，J ］．中徐峥．BIM 在市政管线综合中的应用［
2014，30（12）：77－79．国给水排水，
［3］杨远丰．ArchiCAD 施工图技术［M ］．北京：中国建筑
2012．工业出版社，
［4］GＲAPHISOF中国区．GＲAPHISOFTArchiCAD 高级应
M ］．上海：同济大学出版社，2013．用指南［
图3
Fig．3
由模型生成的剖面图2
Sectional drawing 2derived from model
4. 3
项目展示
图4及图5分别为行进中查看给水支管信息和测量管道间净距。
图4
Fig．4
模型信息实时查看
Instant view of information in model
作者简介：姜天凌（1985－
研究工作。
图5
Fig．5
模型距离实时测量
），男，天津人，硕
士，工程师，主要从事市政给排水设计、
E －mail ：jiangtianling1985@163．com 收稿日期：2014－12－10
Instant measure of distance in model