浅谈BIM技术在市政工程中的应用黄伟锋

浅谈BIM技术在市政工程中的应用黄伟锋

黄伟锋

中南建筑设计院股份有限公司湖北武汉430061

摘要：21世纪初，我国从欧美发达国家引进BIM技术，直到目前被工程业界认为是能够突破生产效率低，解决资源浪费等建筑业领域诸多问题的一项技术。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行、维护等阶段的全生命周期过程中进行数据信息共享和传递，使工程技术人员可以对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作平台，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥了重要的作用。

关键词：BIM技术；市政工程；应用

1BIM技术概述

BIM这一概念最早是在1975年由乔治亚理工大学的伊士曼博士提出的。BIM是BuildingInformationModeling的缩写，从字面看仅是建筑信息模型的意思，但随着四十余年的发展，BIM代表的已不仅仅是单纯的建筑可视化模型，更多的建筑信息与技术同BIM模型相融合，构成了今天庞大的BIM系统。

2应用BIM技术的优点

2.1进度保证

采用BIM技术可以建立工程的三维模型，依据施工总体计划制定进度计划，建立基于时间维度和成本控制维度的5D模型，对项目进行施工模拟，形象地展示工程不同时间节点的具体施工状况，据此可确定项目工程节点和最优施工方案。尤其对工程关键节点，应用BIM技术可以进行可视化、动态跟踪模拟，对人、料、机、法、环等资源进行优化配置，达到施工的预期目标。

2.2施工工序优化

施工前，通过BIM技术建立模型，可以模拟施工过程，从而优化施工方案，发现施工过程中的各种风险，从而有效减少返工情况，及时制定有效应对方案。

2.3施工管理优化

在施工行业，施工管理往往无前瞻性，通过BIM技术对施工组织方案进行模拟，在施工前可以预测可能出现的问题，针对发现的问题提前制定控制计划，并在施工过程中进行针对性控制。施工前，项目管理层还可以利用BIM技术的可视化功能对施工技术人员进行培训讲解、重难点节点技术交底，指明作业人员在施工过程应注意的环节，让作业人员更形象、清晰地掌握施工过程，减少施工过程中由于不清楚具体的施工过程而造成窝工或施工工率无法提高的状况发生。

2.4施工协调沟通

市政工程的参与方包括业主、设计方、监理、供货方、市政管理、交管等单位和部门，在具体的协调沟通过程中，对于部分不是从事土木行业的人员，很难识图并想象出工程的具体结构和施工步骤，这就需要应用BIM技术的可视化和动态化三维模型进行高质量的交流沟通。

3BIM技术在市政工程造价管理中具体应用

3.1市政工程设计阶段的造价管理

在市政工程的造价工作管理中，对于工程的设计阶段的造价管理工作是最为关键的工作环节，其更是整个市政工程的造价工作管理的核心。而传统的是市政工程造价管理工作中对项目工程的计算和计价都无法对造价进行高度精准的计算，进而为工程造价工作带来了严重影响。而在市政工程造价工作中，利用BIM技术将市政工程的CAD二维图纸进行有效整合运用，将BIM技术的模型所具有的三维立体技术以及成本计算功能进行融合来为市政项目中工程的设计阶段进行造价和管理，有效解决了当前设计阶段造价计算不准确的不足，并且能够为所有计算的数据进行一定的查找分析，进而提高工程中的预算精度，为市政工程设计阶段的造价管理提供数据与技术基础。

3.2市政工程决策阶段的造价管理

对于每一个项目工程来说，其投资决策的结果对于整个工程造价工作有着十分重要的作用，一旦投资决策出现失误，那么就会导致严重的损失，进而极大地降低了市政单位的市场竞争力。因此，市政单位在进行工程决策时要提高对决策阶段的重视度。并且，工程决策阶段作为整个工程造价工作的基础，要根据实际情况对项目的决策进行相应的评估。所以，市政项目在进行工程决策时，BIM技术的应用能够与业主进行一定的协商后进行对比，进而选择出一个合理科学的工程设计方案。而后利用BIM技术对以往的历史数据进行快速抽取，为后期的市政工程造价管理提供良好的数据基础。

3.3市政工程施工阶段的造价管理

市政工程施工阶段中对BIM技术的应用，进而能够建立相应的工程模型并且能够根据相应的数据信息对施工阶段的人力、物力以及设备进行合理的划分和分配，对市政工程的成本进行有效掌握。另外，在市政工程的计算阶段，对于BIM技术的使用能够最大程度的帮助相关工作人员进行工作量的计算，以及对工程量的精准计算，最大程度地减轻了工作人员的计算负担和压力。并且在对市政工程竣工后的计算工作中，通过对BIM技术的应用能够将整个工程中的数据进行统一管理和储存，极大地降低了市政工程造价工作中的失误率。

3.4进度管理

基于BIM的进度管理是以传统进度管理理论、技术方法为基础，结合BIM以及相关技术，实现工程进度信息化管理。基于BIM技术，可通过动态的方式根据进度计划，对项目进度进行三维模拟。项目管理人员能够从进度动态模拟中对项目的施工过程有更加清晰的认识，了解各不同阶段项目的整体情况以及各工序之间的搭接关系，帮助管理者及时检查施工的合理性。

在项目开工前，施工单位需根据图纸、施工方案等材料将工作进行分解，然后配合工作之间的逻辑关系和持续时间，制定出施工进度计划。但施工是一个动态的过程，囿于资源、场地等条件限制，常需在施工过程中对进度计划进行调整。基于BIM技术，将现场的进度状态实时反馈到BIM模型中，便于管理者及时掌握施工现状，了解实际进度和计划进度的误差，并根据偏差分析进度计划或施工过程中存在的问题，及时做出决策进行调整。尽管传统的项目进度管理中可以对进度计划进行优化，但是优化程度不高，限制了工程项目进度管理效率，从而导致施工进度缓慢，资源浪费，成本增加等一系列问题。基于BIM技术的工程进度管理，优化了传统进度管理的流程，有利于进度的调整和优化，使得工程建设风险得到了极大的改善。

基于BIM技术，还可以及时预测施工资源需求，对施工资源进行科学的组织调派，开展合理的安排与筹划。

3.5模型的建立

族是ＢＩＭ设计的重要组成部分。族不仅反映了设备的物理形态和外观，而且大部分材料或设备的信息都是依附于族的实体之上，因此良好的族库建设对于ＢＩＭ的应用与推广起着至关重要的作用。但是目前全国范围内，ＢＩＭ仍处于推广期，大部分设计及施工方对族库建设的关注不够，制约着ＢＩＭ推广和发展。国内目前形成规模化、参数化、精细化、规模化的族库为数不多（如知族常乐、拼模网等），而作为族库建设的重要力量———设备及材料供应商仍然起步较晚，目前仅有为数不多的厂商完成了产品的ＢＩＭ设计。

从设计方面来说，设计院应建立起院级的共享平台，加强族库的管理机制，形成系统、规范、高效的管理平台，避免低水平的重复。鉴于大部分设备具有相对成熟、固定的规格和型号，设计院应与设备厂商联合，建立适应管网、泵站、水厂等不同系统要求及深度的族库（主要为泵、风机、格栅等），对于特殊设备需要形成完整、合理的开发流程和储存要求，形成良性的开发过程，提高族库的使用效率。

参数化是族库制作水平的重要体现。参数化设计不仅提高了族库的复用性，而且对族库的规范使用起到重要作用。但是限于软件平台的原因，族库参数化制作存在参数设置繁难、函数设置不全等问题，这需要软件厂商的通力配合才能解决。

合理加强知识产权保护。过度强调知识产权的保护不利于知识的传播和共享，并带来其他问题。如何在保护产权和共享成果之间取得平衡，需要各方多加权衡。

结语

综上所述，BIM技术的应用为市政工程中带来的不仅是一个高效的工具，更多的是一种全新的建筑施工理念，可以优化工程的进度控制、施工方案以及施工管理过程，但是，目前的BIM技术在我国的应用尚不成熟，还存在一些问题，在未来的研究和应用过程中，应注重对这些问题进行总结并提出解决措施，从而充分发挥BIM技术的作用，促进BIM技术在我国的广泛应用。

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