市政工程設計中BIM技術的應用研究

文/阮雪松 南京第一建設事務所有限責任公司 江蘇南京 210000

1、前言

現代社會，城市的發展水平有了很大的提升，使得我國市政工程的規模不斷擴大，設計結構也日益復雜，這樣在設計中就要發揮三維設計的重要作用，而采用BIM技術開展設計工作，就是不相同專業的人員利用一個平臺在同一個模型上進行協同作業，是一個集成的流程，并且創造和建設了數字化、準確以及可靠的三維模型，在工程的整個過程中都可以了很好的利用。

2、市政工程設計中BIM技術的應用

2.1 市政工程設計中BIM技術的應用現狀

BIM技術是一種將各種數字信息全部集成到同一個三維模型當中，因此該模型又被稱之為數字信息模型。BIM技術的不斷發展，使其在航空航天、工業制造、建筑、航舶等領域中得到了非常廣泛的應用，并在其中發揮著越來越重要的作用，這也使其深受國內外的重視，并在許多國家都進行了大力推廣與應用，國外一些比較發達的國家還根據BIM技術的情況制定出了一系列技術標準和規范，并且取得了非常顯著的成效。從目前的現狀來看，在很多國家BIM技術都得到了非常廣泛的應用，在美國有50%左右的項目都應用了BIM技術，在芬蘭有90%左右的設計人員在進行建筑工程設計的時候都應用了BIM技術，而在我國，BIM概念也逐漸得到人們的肯定與認可，并在隨后的十幾年里得到了迅猛發展，如今BIM技術在建筑行業、市政工程、水電行業等已經得到了廣泛的應用。

2.2 市政工程設計中BIM技術的應用

在開展市政工程的設計工作時，因為工程結構形式存在很大的差異，并且設計軟件有很大不同，這樣就促使設計效果有很大的不同，從而使市政工程管理和施工也存在很大差異。在以往的市政工程設計中，主要是以二維設計為主，其是利用平縱橫的設計方法來對工程結構的位置關系進行表現的，但是如果結構斷面在位置上發生較大變化時，是很難通過橫斷面圖來對結構中各個節點的關系進行清晰表示的，并且由于立面、平面圖和橫斷面之間不具備對應關系，這就造成結構斷面中的數據發生變更時，其斷面圖也不會因此而發生改變。而通過BIM技術來對市政工程結構進行設計，則能夠有效解決上述問題。在BIM技術的應用過程中，Atuodest Civil 3D軟件是專門針對市政工程設計的一款軟件，在管道和道路設計方面具有很大的好處，可以模擬道路的橫斷面，以實現道路裝配，進而使結構斷面真正實現參數化設計，并且應用BIM技術對市政工程進行設計的時候，可以適當的調整道路斷面的寬度，還可以有效避免三視圖中關系不符合現象的出現。除此之外，這種軟件還能夠根據方案的變化準確和實時的統計市政結構的工程量，起到降低設計人員對工程量的計算難度和工作量，并且，該軟件還能對市政工程在運營階段時的具體工況進行模擬，比如：設備碰撞分析、行車檢查分析等，進而使市政工程中的不必要變更問題得到了有效避免。

3、市政工程設計中BIM技術應用問題分析

現階段，我國對市政工程全生命周期管理的日益重視，使市政工程設計階段在項目建設中的作用變得日益重要，這需要設計人員在設計方案中對工程未來發展中的幾種常見運營狀態進行充分展現，并提出針對這些運行狀態的相關可行性建議，這是以往的設計手段難以實現的，BIM技術的應用就為這些技術提供了非常可靠的依據，但是從目前的現狀來看，在BIM技術在應用到市政工程設計中依然存在一些方面的問題，其一，BIM技術在市政工程施工及運營維護方面能夠體現出其真正的價值，但在市政工程設計中除了業主需求以外，幾乎不存在其他原動力能夠促進市政工程設計的不斷完善；其二，盡管在市政工程設計中軟件的種類非常多，但是可以真正滿足設計需求的軟件其實很少；其三，不同種類的設計軟件和同一種類但不同版本的軟件在傳輸接口方面的不統一，使數據難以進行正常傳遞；其四，以現階段我國在市政工程的整體發展與施工水平進行分析，BIM技術尚未真正得到廣泛的應用。

4、BIM技術在市政工程設計中的發展方向

4.1 工程設計階段。市政工程中在進行道路、管線以及橋梁設計的時候，應用BIM技術可以對信息化處理現在擁有的結構，并且在此前提下與多人和多專業進行協同設計；還可以促使現在建筑物呈現可視化，檢查設計和地下管線的碰撞；檢測新建設的建筑物和管線、建筑物碰撞，也能夠對相鄰建筑物之間的距離進行判斷。此外還可以在布置和調整位置的時候對道路、管線以及工程量之間的信息進行獲取，這樣就可以隨時的查看和比較設計的成果。

4.2 工程招標階段。在市政工程中，BIM技術的應用促使建設和造價咨詢單位可以根據設計單位提供的BIM模型快速的抽取和協調項目的工程量清單，這樣就可以有效防止漏項和錯算等情況的發生，也能大幅度減少在設計過程中因為工程量產生的糾紛問題。此外作為投標單位還可以根據BIM模型對工程量模型進行及時的獲取，并且將其與招標文件工程量清單進行比較，制定出效果最好的投標方案。

4.3 工程施工階段。在施工階段應用BIM技術能夠對工程的進度和變更進行合理的管理，還能夠對工程的成本進行準確控制，也可以促使設計變更的最小化。同時BIM技術還能更加直觀和準確的查看變更之后的內容，為變更計量提供更加準確和可靠的數據支撐，并且施工單位還可以更加優化材料采購、進入施工現場以及消耗控制的流程等，進而起到控制成本的目的。

4.4 工程運營維護階段。在運營維護階段，將BIM模型于管理系統相互結合能夠對空間定位和數據記錄的優勢特征進行充分發揮，對維護計劃進行合理制訂，安排專門的工作人員進行維護，并且跟蹤對一部分重要的設備進行維修，進而為設備的工作狀況和適用程度的判斷提供方便和幫助。其次應用BIM技術可以將很多信息導入到城市管理系統中，這樣就很大程度減少了系統在初始階段在數據收集的時候投入的時間和人力成本，還可以將BIM與GIS相結合，這樣就可以非常清楚城市定位和參數信息，也可以快速的查詢，對城市進行科學化管理。

結語：

綜上所述，盡管BIM技術在市政工程設計中得到了非常廣泛的應用，但是應用還不夠成熟，所以在設計中還要綜合分析各個方面，就可以保證BIM技術與人們的實際需求相符合，確保我國市政工程的設計水平得到大大提高。