BIM技術在市政工程中的應用

左春潮

【摘 ?要】隨著城市化進程的不斷加快，市政工程建設也更加完善、復雜，因此，對市政工程質量的要求也明顯提高。市政工程項目建設周期長，專業涉及范圍廣，節點工程復雜。將建筑信息模型（BIM）技術引入到市政工程建設中，能有效提高工程管理效率，確保工程質量。

【關鍵詞】市政工程;BIM技術;應用

近年來，我國的科學技術有了飛速的發展，BIM技術得到了廣泛的應用。BIM即建筑信息模型，是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具。本文介紹通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息做出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

1 BIM技術簡介

BIM技術主要是通過數字化計算機程序建立起三維結構模型，將實際結構物體可視化，其建立起來的模型涵蓋了建筑結構、設備的基礎信息（包括尺寸、型號、材質、運行的參數等）、時間因素等，使實體模型參數化，體現為信息含量巨大，工作能力極強，同時也能夠更為精準地展現出每個構件的空間關系。BIM技術以結構的三維可視化和信息化作為其核心理念，在項目設計階段，可以為設計者提供直觀的模型展示，在分析結構或施工方案可行性等深化設計中，較傳統設計軟件有巨大優勢。結合BIM可視化的特點，在進行深化設計的過程中，可以根據不同的方案來進行隨時的調整，從多個角度看到調整的結果。針對BIM建模技術而言，它的出現實現了基于計算機的可視化，例如：全景模型，動畫漫游等。

BIM技術的應用為工程建設管理過程中業主、設計和施工方的溝通和協調搭建了一個良好的平臺，為工程建設過程中的質量、安全、進度、物資管理展現出卓越的管理效能，顯著提高了建筑行業項目管理過程中的科技含量，符合目前建筑業前沿的發展趨勢和潮流。例如：通過BIM程序計算模擬，可以及早發現并有效避免設計和施工中的一些沖突，從而避免質量事故及返工延誤工期。同時通過項目實施過程中該技術形成的三維信息模型對項目管理的推動和指導，達到促進項目實施和影響項目管理運行方式的目的，為實現企業管理水平創新提供參考。

2 BIM設計技術的基本特征

2.1可視化

BIM技術可將工程結構通過三維立體形式予以展示，保證展示結果與實際工程構件信息一致，具備較強的可視功能。BIM模型的設計精度高，可直接觀察到設計缺陷，除了效果圖展示之外，還能夠對工程項目的整個生命周期進行可視化管理，及時發現和解決施工中遇到的問題，合理安排施工工序。如，利用BIM技術的可視化模型，可解決管線設計沖突，強化工程各參建方的信息交流。

2.2優化性

優化施工方案是實現市政工程項目價值最大化的重要手段。在施工方案優化中，受工期長、信息量大、技術難度高等因素的影響，使得優化效果并不理想。而利用BIM技術，能夠在模型中輸入真實的項目信息，包括成本信息、參數信息、時間信息、幾何信息等，通過對大量信息進行精準測算，更加客觀全面的對工程項目施工方案進行優化比選，保證得到最優的施工方案。

2.3協作性

在市政工程建設中，各參建方要相互協調配合，共同完成工程建設任務。但是，受各參建方信息溝通不及時的影響，導致工程建設信息不對稱，進而造成工程方案變更情況頻發。而在BIM技術的支持下，各參建方可在模型內溝通交流，并及時變更處理各專業系統的問題，提高工程建設效率。同時，BIM技術的協作功能還能夠將各個構件實體的參數存儲到數據庫中，通過改變某一個模型的數據，就能自動計算出其他部位的數據，使得平面、立面、剖面可隨著某一模型數據的改變而發生同步調整。

2.4模擬性

BIM技術對市政工程全生命周期進行模擬，為實際施工提供可靠依據。在設計環節，利用BIM技術模擬實體工程，構建BIM模型，對真實存在的建筑構件進行模擬操作;在施工環節，建立4D模型，利用4D動畫對關鍵節點或管線復雜區域進行模擬。同時，利用3D模型安排施工工序，對不同施工組織計劃進行分析比較，優選出更加合理的施工方案;在運維環節，利用BIM技術的模擬功能，能夠提前預測可能發生的緊急狀況，并制定應急方案，如疏散路線等。

3 BIM技術在市政工程建設中的應用

3.1 在工程設計階段的應用

在市政工程設計階段，設計人員可通過三維CAD軟件進行專業設計，制作附有屬性信息的三維設計模型，即BIM。不同專業設計間可共享相關BIM數據，避免數據信息重復錄入。此外，二維設計圖紙與施工材料表清單均可由BIM直接自動生成或提取，并且BIM能快速統計出詳細材料表。利用專門軟件可自動完成對BIM設計的校對，分析是否符合相關標準。運用標準接口程序將BIM數據自動導人相應的分析軟件中進行分析，如日照分析、風環境分析、能耗分析等，并進行實景模擬[2]。BIM技術通過綜合各專業管線與支架構建等設計，完成碰撞檢查。同時，可快速計算出具體工程量，對工程成本進行準確預測。

3.2 在施工階段的應用

（1）施工現場管理。BIM構建出的三維信息模型更為直觀，方便工作人員更全面地了解施工現場平面情況。在此基礎上完成施工現場平面的策劃、布局及協調工作。同時，還能模擬多種施工方案，在施工前展示相關施工工藝，便于工作人員更好地理解新工藝、復雜的構造結構等。BIM的可視化特點能讓工作人員在開工前了解到施工過程中的各關鍵工作的現場施工情況以及潛在的安全隱患。

（2）進度管理。利用BIM技術的可視化特點，添加時間維度，便能輕易了解到工程項目的進展情況。同時，還能把預習制定的施工計劃與實際施工進度相比較，用于分析進度情況，為后續的進度管理提供指導意見，防止工期延誤。

（3）質量與安全管理。質量安全管理屬于建筑工程管理中的關鍵環節。借助BIM技術構建的三維信息模型，并綜合考慮施工過程中容易出現的安全質量問題便能迅速地預知項目存在的問題。通過精準定位跟蹤分析問題原因與相關圖片，制定處理措施。工作人員根據以往經驗，分析上述信息就能對市政項目中的關鍵節點進行細化。隨后開展仿真實驗，論證施工組織方案的可行性，避免在施工過程中出現質量安全隱患。

4結束語

BIM技術能提高施工企業總承包集成能力，能合理控制工程成本，實現綠色環保施工的理念，是建筑企業信息化建設的有效途徑。本工程將BIM技術引入市政工程的施工中，今后應嘗試采用多種軟件建模，在對比分析后選擇適合各工程特點的軟件，同時還應通過建立BIM管理系統，深入挖掘BIM價值，爭取讓BIM技術更好的為工程建設服務。

參考文獻：

[1] 馮超.BIM技術在建筑工程施工中的應用[J].中小企業管理與科技，2016.