BIM技术融合智慧管廊革新应用与城市韧性构建 2025-09-28
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  当暴雨突袭导致城市内涝蔓延,当供热管道爆裂引发交通中断,当通信光缆损毁造成区域失联——这些看似偶然的地下事故,实则共同指向城市基础设施管理的薄弱环节,即地下管线系统的抗风险能力严重不足。随着全球城市化进程不断加快,埋藏于地下的各类管线总里程已突破200万公里,它们如同城市的“血脉”与“神经”,承担着能源供给、信息传递、给排水排污等关键职能。在此背景下,智慧管廊的兴起,正是对传统管线管理方式的一次系统性升级,也是增强城市韧性的战略选择。

  传统的直埋式管线布局脆弱且分散,施工误损、材料老化、自然灾害等任何不确定因素都可能诱发连锁性故障。据中国城市规划协会数据显示,我国每年因管线事故导致的直接经济损失高达500亿元以上,而对社会运行造成的间接影响更是难以量化。智慧管廊通过构建集约化、智能化、可视化的综合管廊系统,从根本上改变了过去“重地上、轻地下”的发展模式,推动城市治理从被动应对转向主动预防。这场由技术驱动的管廊革命,不仅关乎工程手段的进步,更将深刻影响未来城市的规划理念与发展路径。

  ▲我国智慧管廊建设现状:从试点示范迈向规模化推广

  〔1〕国家政策的有力引领

  2024年12月,中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》,明确提出到2030年基本实现市政基础设施的智能化运维管理全覆盖。在这一政策导向下,智慧管廊作为城市生命线系统的重要组成部分,迎来快速发展的重要窗口期。文件强调要建立覆盖全面、数据精准的地下管网“一张图”系统,实现从规划、设计、施工到运营维护的全过程三维数字化管理。

  住房和城乡建设部进一步提出,每年改造地下管线不少于10万公里,这意味着未来十年内将有望建成超百万公里规模的智能化管线网络,为智慧管廊的规模化建设提供坚实支撑。

  〔2〕技术集成与模式创新

  各地在推进智慧管廊建设过程中,逐步形成各具特色的技术路径与实践模式:

  南宁模式:依托BIM+GIS技术构建三维可视化管控平台,实现对62类管线模型的统一集成管理,使故障预警效率提升20%,维修响应周期缩短约15%。

  横琴经验:在管廊内部署超过8000个各类传感器,结合区块链技术构建可信数据环境,引入巡检机器人实现自动化运维,故障处置效率提升40%。

  上海探索:率先推行“去人工化”运维策略,通过BIM与3S(遥感、地理信息系统、全球定位系统)技术融合,实现机器人巡检与结构健康监测的智能联动,系统综合能耗降低15%以上。

  〔3〕标准体系与生态构建

  多地通过制定地方性技术标准推动智慧管廊规范发展。例如,南宁市发布《城市综合管廊管线入廊技术规程》等9项地方标准,并获得19项相关软件著作权;安徽省计划至2025年实现所有地级市智慧管廊全覆盖,形成以合肥、芜湖、蚌埠为核心的管廊网络体系,逐步构建跨区域协同的智慧管廊生态。

  ▲BIM技术的系统赋能:贯穿管廊全生命周期的数字化支撑

  〔1〕全流程协同管理平台

  BIM技术正深刻改变智慧管廊的构建方式。在规划阶段,其三维建模能力可精准模拟管线敷设路径与空间关系,如天河智慧城项目通过BIM技术优化管廊布局,有效减少施工冲突35%以上。在设计环节,参数化设计功能支持多方案快速比选,深圳前海项目借助BIM完成包括23类设备族库、45项工程参数的协同设计,设计周期压缩40%。在施工阶段,基于BIM的施工过程模拟可提前识别90%以上的潜在风险,实现“先模拟、后施工”的精细化管理。

  〔2〕运维阶段的智能跃升

  在管廊投入运营后,BIM与物联网、传感技术的融合应用尤为关键。上海世博园区项目通过将实时监测数据与BIM模型联动,使设备故障定位时间从原来的2小时缩短至15分钟。苏州工业园区的实践更进一步,将BIM与数字孪生技术结合,构建具有预测能力的运维系统,可提前48小时预警泵组设备异常,使应急抢修响应时间减少65%,真正实现从“被动维修”到“预测性维护”的转变。

  〔3)融合创新的前沿实践

  BIM与人工智能、增强现实等新技术的交叉融合,不断拓展智慧管廊的功能边界。成都天府新区项目将BIM模型接入城市运行管理平台,通过AI算法优化能源调度策略,使冷热能源综合利用效率提升45%。在广州某管廊项目中,BIM与AR技术结合生成灾害场景三维模型,指挥人员借助AR设备即可获得管廊内部实时透视视图,应急决策效率提升至原来的4倍以上。

  ▲未来展望:智慧管廊推动城市治理现代化

  随着新一代信息技术的持续渗透与深度融合,智慧管廊将从单一设施管理向城市级系统治理拓展,成为构建韧性城市、绿色城市和智慧城市的重要基础。未来,随着5G、人工智能、数字孪生等技术的进一步集成,智慧管廊将更加凸显其在灾害防控、资源优化、运维增效等方面的综合价值,为城市安全可持续发展提供有力支撑。


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