基于 BIM 技术的市政燃气供气管网施工优化与风险管控研究

一、引言

市政燃气供气管网作为城市基础设施的重要组成部分，其施工质量直接关系到城市居民的生活和工业生产的正常运行。传统的市政燃气供气管网施工方式在信息传递、协同工作和风险预测等方面存在诸多不足，容易导致施工效率低下、质量问题频发以及安全事故隐患。BIM（建筑信息模型）技术作为一种新兴的数字化技术，具有可视化、协调性、模拟性等优势，为市政燃气供气管网施工的优化和风险管控提供了新的思路和方法。

二、BIM 技术概述

BIM技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它不仅仅是一个软件或一个模型，更是一种全新的工作模式和管理理念。在市政燃气供气管网施工中，BIM 技术可以将管道的几何信息、材质信息、施工进度信息以及运维信息等集成在一个三维模型中，实现信息的共享和协同工作。各参与方可以通过该模型直观地了解管道的设计意图、施工要求和运行状况，提前发现和解决潜在的问题，提高施工质量和效率。

三、传统市政燃气供气管网施工存在的问题

（一）信息传递不畅

在传统市政燃气供气管网施工中，设计图纸、施工方案、变更通知等关键信息通常依赖纸质文件或二维图纸进行传递。纸质文件在流转过程中，可能因保管不善、人为疏忽等因素，极易出现丢失的情况，一旦丢失，重新获取和整理相关信息的成本高且耗时久。二维图纸虽能呈现一定信息，但缺乏直观性和立体感，不同专业人员对图纸的理解可能存在偏差，导致误解产生。而且，当设计或施工情况发生变化产生变更通知时，纸质文件的更新和分发往往不及时，使得现场施工人员可能依据过时信息施工，进而造成施工过程中不同专业管道之间出现碰撞、冲突等问题，严重影响施工进度，降低施工质量，增加额外成本。

（二）协同工作困难

市政燃气供气管网施工是一个复杂的系统工程，涉及设计单位、施工单位、监理单位等多个专业和参与方。在传统施工方式下，各参与方之间缺乏一个统一、有效的协同工作平台。不同单位往往使用各自独立的信息管理系统，数据格式和标准不统一，信息难以共享和交互。这使得沟通协调主要依赖线下会议、电话沟通等传统方式，不仅沟通成本高，而且效率低下。例如，在设计变更环节，设计单位提出变更后，需要经过层层传递，先通知建设单位，再由建设单位传达给施工单位和监理单位，每个环节都可能出现信息延误或错误传达的情况。施工单位在收到变更信息后，若理解有误，又需再次沟通确认，导致整个变更流程耗时过长，影响施工的正常推进。

（三）风险预测能力弱

传统市政燃气供气管网施工在风险预测方面存在明显不足，主要依赖施工人员的经验和历史数据进行评估。然而，经验具有局限性和主观性，不同人员对风险的认知和判断可能存在差异，且历史数据可能无法完全反映当前项目的实际情况。对于一些复杂的地质条件，如地下存在溶洞、软弱土层、断层等，以及特殊的施工环境，如临近建筑物密集区、交通要道等，传统方法难以准确预测可能出现的风险。例如，在地质条件复杂的区域进行管道铺设时，可能因无法准确预测地下障碍物或不稳定地层，导致施工过程中出现管道损坏、塌方等事故，不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会严重影响施工进度和周边环境安全，给整个项目带来巨大的风险隐患。

四、BIM 技术在市政燃气供气管网施工优化中的应用

（一）设计阶段优化

在设计阶段，利用 BIM 技术可以建立三维管道模型，直观地展示管道的布局、走向和连接方式。设计师可以通过模型进行碰撞检查，提前发现管道与建筑物、其他管线之间的冲突，及时调整设计方案，避免施工过程中的返工和变更。同时，BIM 模型还可以进行可视化设计交底，使施工单位更好地理解设计意图，提高施工的准确性和效率。

（二）施工阶段优化

1. 施工模拟

通过 BIM 技术可以对施工过程进行模拟，包括管道安装、焊接、试压等环节。施工人员可以提前了解施工流程和关键节点，制定合理的施工计划和资源配置方案，优化施工顺序，减少施工周期。例如，通过模拟管道安装过程，可以确定最佳的吊装方案和安装顺序，提高施工效率。

2. 进度管理

将施工进度计划与 BIM 模型关联，实现施工进度的可视化管理。管理人员可以通过模型实时监控施工进度，及时发现偏差并采取措施进行调整。同时，BIM 模型还可以为施工进度预警提供依据，当实际进度与计划进度出现较大偏差时，系统会自动发出预警信号，提醒管理人员采取相应的措施。

3. 质量管理

利用BIM 模型可以记录管道的材质、规格、安装位置等详细信息，为质量验收提供准确的依据。在施工过程中，施工人员可以通过移动终端扫描管道上的二维码或 RFID 标签，获取管道的相关信息，确保施工质量符合设计要求。同时，BIM 模型还可以对施工质量进行模拟分析，提前发现可能存在的质量问题，采取预防措施。

五、BIM 技术在市政燃气供气管网施工风险管控中的应用

（一）风险识别

利用 BIM 模型可以集成地质勘察数据、周边环境信息等，对施工过程中的潜在风险进行全面识别。例如，通过分析地下管线模型和地质模型，可以识别出管道铺设过程中可能遇到的地下障碍物、软弱地层等风险因素。同时，BIM 模型还可以结合历史施工数据和专家经验，建立风险知识库，为风险识别提供参考。

（二）风险评估

在识别出风险因素后，利用 BIM 技术可以对风险进行定量评估。通过建立风险评估模型，考虑风险发生的可能性和影响程度，计算出风险等级。例如，对于管道泄漏风险，可以根据管道的材质、压力、周围环境等因素，利用 BIM 模型进行模拟分析，评估泄漏发生的概率和可能造成的损失，为风险管控提供科学依据。

（三）风险应对

根据风险评估结果，制定相应的风险应对措施。对于高风险因素，可以采取规避、减轻、转移等策略。例如，对于地质条件复杂的区域，可以采用改变施工方法、加强支护等措施来减轻风险；对于可能影响周边建筑物安全的施工活动，可以通过购买保险等方式转移风险。同时，利用 BIM 模型可以对风险应对措施进行模拟验证，确保其有效性和可行性。

结论

BIM 技术在市政燃气供气管网施工中具有显著的优势，能够有效解决传统施工方式存在的问题，实现施工优化和风险管控的目标。通过在设计阶段进行优化设计、施工阶段进行施工模拟和进度管理以及风险管控中的风险识别、评估和应对，可以提高施工质量和效率，降低施工成本和安全风险。随着 BIM 技术的不断发展和完善，其在市政燃气供气管网施工中的应用前景将更加广阔。未来，应进一步加强 BIM 技术的研究和应用推广，为市政燃气供气管网建设提供更有力的技术支持。总之，基于 BIM 技术的市政燃气供气管网施工优化与风险管控研究具有重要的现实意义，有助于推动市政燃气供气管网施工向数字化、智能化方向发展。

参考文献

[1] 代军生 , 李迎斌 . 天然气管道后期运维工艺优化设计与地温影响分析 [J]. 粘接 , 2024, 51(4):133-136.

[2] 范霖 , 玉德俊 , 杨超 , 等 . 天然气管网供气可靠性评价及优化研究进展 [J]. 油气与新能源 , 2024, 36(4):108-116.