市政設計BIM及三維立體設計發展前景

周清華

【摘 要】目前，中國市政設計領域從2D向3D的過渡和升級已成為必然趨勢，基于先進3D設計軟件的BIM正帶來一場設計領域的革命。但是BIM在中國的發展并非一帆風順，如何真正利用BIM提升設計企業的核心技術、服務價值及綜合競爭力，成為國內各大市政設計企業面臨的一大課題

【關鍵詞】BIM；市政設計；三維立體設計；發展

1. BIM與市政工程

市政工程是指城市建設中的各種公共交通設施、給水、排水、燃氣、城市防洪、環境衛生及明等基礎設施建設，是城市生存和發展必不可少的物質基礎，是提高人民生活水平和對外開放的基本條件。

建設工程行業是世界上最古老的行業之一，市政工程是其中的一個子項，從原始人找到適合居住的洞穴開始，人類就有了建筑情節。隨著時代的發展，建設工程體量越來越大，功能越來越多，造型越來越豐富，包含的信息量呈現幾何級增長。但是建設技術與管理手段卻沒有跟上時代發展的腳步。如今，建筑業或許是最不經濟、最不節能、最不環保的行業之一，錯漏、浪費、返工、延誤是常見現象。美國權威機構的統計數據表明，建設工程行業在2008年至少有57%的工作是屬于無價值的[1]。BIM能提高設計質量，節省工程開支，縮短工期，提升運營維護，改進工程的設計、建造、運維各個階段，使各階段之間的信息傳遞與集成更順暢。BIM的成功應用，將直接促進建設工程行業領域的變革與發展。市政工程屬于建設工程中較為特殊的一種，具有以下特點：工程體量大，投資高，專業多，周期長，對周邊環境影響大，施工組織復雜，工程目標要求高，事關國計民生。BIM的特性契合市政工程項目的特點，能達到提升項目的設計質量，提升項目的執行計劃控制管理（工程量、材料與造價等的投資控制管理），提升項目的建造效率與安全及提升項目運維管理的經濟性與安全性。

2.市政工程BIM發展的問題

BIM能夠給建設行業帶來的好處已得到國外同行的實踐證實。但是中國市政行業BIM的發展卻比較滯后，不僅落后于國際先進水平，也遠落后于國內工民建設計行業。經分析，主要由以下幾點阻礙BIM在中國市政設計行業的發展。

2.1現有2D設計所帶來的不足，已被當前產業和市場容忍。比如，施工人力成本和場地成本較低；由于設計缺陷所造成的工程問題解決成本相對較低；國內目前的基礎設施建設大潮，各大市政設計院項目充足，沒有時間也沒有必要進行BIM軟件的培訓；同時3D設計的收益和成本未被合理地評估或未被市場認可。

2.2主流的BIM軟件掌握較為復雜，設計師和工程師要付出很高的學習成本才能夠掌握這一新的設計手段，它要求設計師不但熟悉軟件本身的功能，還要將設計理念進行全新的轉變。設計企業里有經驗的相關設計師學習意愿不強烈，也阻礙國內BIM的實施。

3. BIM發展方向

BIM作為一種新興技術，能為業主、設計、施工企業帶來巨大價值，能夠提升企業核心競爭力。未來市政領域BIM發展主要體現在以下幾個方面。

3.1工程方案階段。在項目投資決策階段，對確定合理的項目方案至關重要。BIM模型能通過3D方式展現，根據新項目方案特點，能快速形成不同方案的模型，能自動計算不同方案的工程量、造價等指標數據，直觀方便地進行方案比選，有利于建設單位能更好地作出正確選擇。

3.2工程設計階段。對于市政項目的道路、管線、橋梁等進行設計時，BIM可對現有構筑物進行信息化處理，在此基礎上能進行多人、多專業協同市政設計。BIM技術能對現有構筑物進行可視化顯示，對設計管線與現狀地下管線進行碰撞檢查，對新建構筑物與現狀管線、構筑物進行碰撞檢測以及相鄰構筑物距離的判斷，在布置與調整位置的同時能獲取道路、管線以及工程量等相關信息，以便隨時查看、比較設計成果。

3.3工程招標階段。建設單位或造價咨詢單位可根據設計單位提供的BIM模型快速抽調本項目的工程量清單，有效避免漏項和錯算等情況，最大限度減少設計階段因工程量問題而產生糾紛。同時投標單位也可根據BIM模型快速獲取工程量，并與招標文件工程量清單比較，制訂出最佳的投標方案。

4 .BIM理念在市政工程設計中的應用措施

4.1培養BIM專業技術人才

BIM在市政工程設計中的應用，最重要的一點就是，必須要有優秀的BIM人才。通過專業人才的具體實施，才能使這一理論成果向實踐轉化，真正轉變為生產力。而BIM人才正是國內工程建筑行業，特別是市政工程設計行業所欠缺的。市政工程設計相關單位要從人才職稱和執業制度上，有針對性的進行專業培訓，培養更多數量的BIM技術“核心”人才，提高人才專業水平與人才質量。此外，還要在招聘過程中，注重BIM專業人才的引進，從而更好實施和普及BIM的應用，最終提升市政工程設計的質量和效率。

4.2加強BIM的行業化發展

在市政工程設計過程中，要緊密結合工程設計實際與特點，根據工程設計的不同種類，不同結構，對BIM的應用進行規范化管理，在借鑒外國經驗的同時，根據實際情況作出適當改變與調整，使之符合市政工程設計的具體要求。在推廣中，注意規范化、制度化、系統化，使之與行業發展相協調，促進BIM的行業化、標準化發展。

4.3注重BIM軟件的設計與應用

在市政工程設計中，要選擇以設計項目為主的BIM軟件。因為BIM軟件具有一定的專屬功能以及其擅長點，所以在選擇與應用時要做甄別，根據工程設計的重點來選擇才能事半功倍。此外，選擇適合設計人員的軟件，因為設計人員的設計習慣不同，對圖紙的理解也不同，設計順序也都有自己一套成型的方法，所以應用適合設計人員的軟件，可以提升工作效率，提高設計質量。同時，加強設計人員對軟件的二次開發，增加一些自己設計習慣的插件，拓展軟件應用空間。通過加強對軟件的選擇與具體應用，推廣BIM的實際應用。

5.結束語

中國市政設計領域已實現從紙筆到電腦2D的飛躍。目前，2D向3D的過渡和升級已成為該領域新的發展趨勢，基于BIM技術無法比擬的優勢，現今BIM已被越來越多的專家學者應用在各式各樣的項目中，雖然BIM在發展推廣過程中還存在很多問題，但在政府、行業協會、軟件開發企業、設計院和開發商等共同參與、大力推動下，BIM將為中國的工程建設行業及相關企業帶來更大的價值，市政設計企業的BIM推廣應用也會得到快速發展。

參考文獻：

[1]趙雪鋒.建設工程全面信息管理理論和方法研究[D].北京：北京交通大學，2010.

[2]何關培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.

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[4]劉文廣，牟培超，黃銘豐.BIM應用基礎[M].上海：同濟大學出版社，2013.

[5]清華大學BIM課題組，互聯立方公司BIM課題組.設計企業BIM實施標準指南[M].北京：中國建筑工業出版社，2013.endprint