BIM+GIS與三維管廊工程建設

因爲BIM+GIS技術大多應用於大規模土地綜合模型建設,所以要想完成相關模型的設 計,須要先對BIM+GIS的信息化管理平臺進行建設。信息化管理平臺的建設分爲硬件平臺、軟件程序兩部分,而且須要模型中各專業組的積極配合才能實現。

硬件平臺主要包括實地檢測裝備與電腦綜合評估。實地檢測裝備主要分爲定位裝置與移動裝置,定位裝置經過衛星進行定位,並能夠經過衛星定位評估歸納出該沙地粗略模型;而移動裝置能夠經過人爲實地檢測來對該地進行更加精細地分析。兩者相結合得出的綜合性數據會傳輸給電腦綜合性評估設備,用於評估出綜合管廊工程中相對較優的施工區域,進而幫助各部門專業工做組進行施工。

以上4個專業組構成了基於BIM+GIS技術的綜合性信息化管理平臺的基本機構,其中工藝專業組主要負責管廊項目的三維模型的平、縱、橫設計,對萬頃沙地的總體結構進行總體規劃設計和數值估算,而後對綜合管廊的主體結構中的投料偶、通風口、集水坑、排水口與附屬設施中的消防系統、通風系統、排水系統、照明系統、監控系統、報警系統等結果進行詳細規劃設計,再將規劃結果交予結構專業組、電力專業組與排水專業組。其中,結構專業組主要負責投料口、通風口、集水與排水口的總體鋼筋結構的詳細搭建與設計,這是綜合管廊項目開發的基礎工做。電力專業組主要負責對各標準結構與提供電力設備的設計與安裝,保障相關電力管線與支架安裝的安全性。排水專業主要負責集水坑、排水。與排水系統的建設與監督。因爲綜合管廊項目繁雜,各管道線路進出水的正常使用十分重要。

在信息化管理平臺中,由工藝專業組進行設計、修改、更新模型,其他專業組只需更新參考模型和圖紙信息,無需作大量的修圖工做,各專業組工做完成後,由工藝專業對模型進行整合,分工明確且效率高[16]。各工做組合理分配完成相關任務,進而實現萬頃沙開發項目綜合管廊工程的信息化管理平臺建設。

模型結構與應用分析

經過BIM+GIS技術對萬頃沙開發項目綜合管廊工程信息化管理平臺進行了初步建設,在此基礎上,本研究將對綜合管廊工程進行總體建模,對模型的結構進行介紹與分析。模型的結構如圖1所示。

 

該部分綜合管廊爲雙艙室結構,分爲綜合艙和燃氣艙2部分。每一個艙室各設 22 個防火分區,以每一個防火分區爲一個設計單位的原則,在每一個設計單元內按要求設置消防、通風、排水、照明、監控、報警等附屬設施,歸入綜合管廊的管線有給水、電力、通訊、燃氣4類管線,共同構成綜合管廊的總體管線結。在該部分設計中,綜合管廊工藝專業組主要負責完成管廊的節點標準段以及平縱橫面的相關設計工做[18]。節點位於標準端,即上述提到的 22個防火區的相關區域,一個設計單元爲1個節點,2個節點之間的間距即爲標準端,節點與標準端的位置選取並非針對同一數據進行定位,而是根據實際狀況與地形區域,將選取數據固定於某一範圍區域中。對綜合管廊工程中的平縱橫面進行設計主要應用Openroads Dsine ger軟件,首先經過該軟件導入道路中心線,而後採用交點法和積木法進行平縱面相關設計。積木法是優先肯定關鍵位置關鍵線形,經過鏈接工具將不一樣的線元鏈接,獲得貫通的一套路線。而交點法是經過設置曲線參數和線路轉點的方式快速 定 義 路 線 的 設 計 方 法。

綜合管廊結構專業組主要負責完成管廊結構標準段與通風口節點的建模配筋設計工做,該專業組主要應用了信息化綜合平臺中的Pro Sructurest軟件,該軟件具備較強的三維設計功能,可以精確繪製三維 鋼 筋,並 且 能 開 發 出 圖 像 與 算 量 模 塊。 在ZTMap平臺2大核心功能模板的輔助下,可以使得三維鋼筋結構的製圖過程更加智能、高效。該軟件能夠智能、快速地繪製三維鋼筋結構,對於 複雜的節點,鋼筋三維展現功能讓結構中鋼筋佈置清晰可見。相比較目前主流應用的CAD軟件,該軟 件應用起來更加的方便,有效爲綜合管廊行業全面實現三維設計提供支持

電力專業組主要負責電力管線的安放與支架的銜接,在 該 過 程 中 主 要 應 用 信 息 化 綜 合 平 臺 中 的Microstation軟件,該軟件會對綜合管廊工程中的投料口、通風口、照明系統、報警系統、通風系統的電力提供管線進行安裝設計,對該三維模型中的電力提供結構進行設計與修改[23]。給排水工做組主要負責入廊管線的設計,主要應用了信息化綜合平臺中的Microstation軟件進行入廊管線的預安放設計,對該三維模性中的入廊管線進行精確的安放,以達到對綜合管廊工程中排水系統的合理安裝。

實驗研究
爲檢測基於ZTMap的BIM+GIS技術在萬頃沙開發項目綜合管廊工程中發揮的做用,設計以下對比實驗,從定位精準性、細節信息處理量和運行時間3個角度,將本文所提方法與文獻[8]中的基於 Revit綜合管廊三維建模二次開發應用方法,文獻[9]中的 BIM+GIS在綜合管廊全生命週期智慧管控中的應用方法,文獻[10]中的BIM+GIS 技術在綜合管廊設計施工全過程當中的應用方法進行對比,比較不一樣方法的應用有效性。萬頃沙開發項目綜合管廊工程總長5.2Km,施工時間3個月,統計數據30組,結果採用專家評估,仿真平臺爲Matlab,數據處理使用Spss軟件。

從圖2可知,隨着實驗組數的增多,不一樣方法的定位精確性也在發生變化。文獻[9]和文獻[10]方法的定位 精 確 性 較 爲 接 近,且 基 本 保 持 在 82% ~87%之間,文獻[8]方法的定位精確性較小,保持在80%上下。相比之下,所提方法的定位精確性較高,最高可達到92%。這是由於所提方法下的 BIM+GIS 技術經過人力設備與衛星定位相結合的方式對綜合信息化處理平臺進行設計,2種定位過程相互彌補,提升了基於ZTMap的BIM+GIS技術在萬頃沙地塊開發項目綜合管廊工程中的應用方法的定位精確性。

 

因爲利用BIM+GIS技術對綜合管廊工程進行設計時需對模型和工程的細節信息進行處理,所以,細節信息處理量可以反映不一樣方法的建模效果和精度。爲驗證不一樣方法的有效性,從角度細節信息處理量對不一樣方法進行測試,結果由Spss數據處理軟件自動統計。

將基於ZTMap的BIM+GIS技術應用於萬頃塊開發項目綜合管廊工程中,並設計一種新的應用方法,相較於傳統的應用方法來講,新方法在設計上更加立體方便,管道模型設計分工更加詳細具體,應用該方法構成的信息化綜合平臺綜合管廊工程的設計與施工提供了巨大的支持。

 

 參考資料：http://www.ztmapinfo.com/blog/index.php/article/15.html