隨著城市建設的快速發展,綜合管廊作為城市地下空間的“大動脈”,其規劃、建設與運維管理日益復雜。蘇州市作為國家首批地下綜合管廊試點城市之一,積極探索并實踐以智慧運維為導向的建筑信息模型(BIM)技術在綜合管廊全生命周期中的應用,形成了具有示范意義的“蘇州經驗”。
一、智慧運維導向的核心理念
蘇州經驗的核心在于,將BIM技術的應用重心從傳統的設計、施工階段,前瞻性地延伸并聚焦于管廊的長期運維管理。其理念是:通過BIM技術構建一個精準、動態、可視化的數字孿生模型,將物理管廊與信息模型深度融合,實現運維階段的智能感知、精準決策與高效管理。這不僅提升了管廊設施的安全性、可靠性和運行效率,也為城市的精細化、智能化治理提供了堅實支撐。
二、BIM技術在綜合管廊全生命周期的集成應用
- 規劃與設計階段:在項目初期,利用BIM進行三維協同設計、碰撞檢測和管線綜合,優化管廊空間布局,從源頭上減少錯、漏、碰、缺等問題,為后續的智慧運維奠定精準的數據基礎。
- 施工建造階段:將施工進度、成本、質量等信息與BIM模型關聯,實現施工過程的4D/5D模擬與管理。所有設備、構件的信息(如生產廠商、型號、安裝日期、維護記錄等)均被錄入模型,形成完整的“數字資產檔案”,為運維提供可追溯的數據鏈。
- 運維管理階段(智慧運維核心):
- 資產可視化管理:運維人員可通過BIM模型快速定位任一設備或管線段,查看其屬性、狀態及關聯文檔,實現資產的一目了然。
- 監測數據集成與聯動:將管廊內的環境監測(溫濕度、有害氣體)、結構監測、設備運行狀態(水泵、風機、照明)等物聯網(IoT)實時數據與BIM模型的空間位置精準對接。模型可動態顯示報警點,實現安全風險的快速定位與可視化預警。
- 巡檢與維護智能化:基于BIM模型制定科學的巡檢路徑,并與移動終端結合,實現巡檢任務的自動派發、過程記錄與結果反饋。維護工單可直接關聯模型中的設備,指導維修作業,并自動更新設備維護歷史。
- 應急模擬與決策支持:在發生火災、泄漏等突發事件時,可利用BIM模型進行疏散路徑模擬、影響范圍分析,并快速調取受影響區域的設備信息與應急預案,為指揮決策提供直觀、科學的依據。
三、關鍵技術與開發展望
“蘇州經驗”的成功實踐,依賴于一系列關鍵BIM技術的開發與集成:
- 輕量化與WebGL技術:開發基于Web的輕量化BIM引擎,使龐大的管廊BIM模型能在普通瀏覽器和移動設備上流暢加載與操作,降低了運維端的硬件門檻。
- BIM與IoT/大數據平臺集成:構建統一的數字平臺,實現BIM模型數據、物聯網實時數據、業務管理數據的深度融合與雙向交互。
- 標準化與數據交換:制定符合管廊運維需求的BIM數據標準(如IFC擴展),確保設計、施工、運維各階段數據無損傳遞與高效利用。
- 人工智能與預測性維護:未來技術開發將更側重于利用AI算法,對海量運維數據(BIM靜態數據與IoT動態數據)進行分析,實現設備故障的預測性維護和管廊健康狀態的智能診斷,進一步提升運維的主動性與經濟性。
四、與啟示
蘇州以智慧運維為導向的綜合管廊BIM應用實踐表明,BIM不僅是三維設計工具,更是驅動基礎設施數字化、智能化運維的核心引擎。通過將BIM技術與物聯網、大數據等新一代信息技術深度融合,構建起“規、建、管”一體化的數字孿生體系,能夠顯著提升綜合管廊的運營管理水平,保障城市“生命線”的安全高效運行。這一經驗為全國其他城市推進新型城市基礎設施建設、提升城市治理能力現代化提供了寶貴的借鑒路徑。