BIM技术在市政工程中的运用解析
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【摘 要】BIM技术被誉为继画图板和CAD后工程界的第三次革命，在民用建筑领域已得到广泛应用，从实践情况来看，利用BIM技术对减少设计变更、可视化设计成果、节约建设投资等具有巨大优势。市政工程项目体量大、工期紧，项目周边情况往往比较复杂，传统设计方式已经不能很好适应当下的市政建设发展趋势。
【关键词】BIM技术;市政工程;运用
1加强前期沟通与成果确认
在市政建设行业采用BIM进行设计尤其需要注意在前期和业主进行沟通，达成统一的期望并用法律手段予以确认并约束。随着项目的进行，业主的需求也会越来越清晰，因此及时沟通、澄清问题显得尤为重要。BIM毕竟不是万能的工具，了解业主的期望和需求对项目的顺利实施有着重要意义。这点于老项目改造特别重要。此外要找准时机，设计“二八法则”：在规划阶段决定80%的费用，在初设阶段决定了80%的投资，因此BIM应该尽早接入规划、方案阶段，在设计早期就尽可能反映问题，这样有助于提高设计质量、提高设计效率。要改变逆向设计，提倡正向设计，这样才能最大化发挥出BIM的功用。对于建设单位来说，重大项目投标（EPC）时应该加入对施工单位BIM能力和业绩的考察。
2重视人才培养与制度建设
2.1人员培养
将BIM设计理念得到贯彻需要全方面、长时间的培养，更需要完善的制度配合。只有设计人员会用、愿用、乐用BIM进行市政工程的设计，才能把推广BIM建模落到实处。目前有一些设计院对BIM的认识不够深刻，认为只需要工艺、结构等少数专业会建BIM就可以。这个想法限制了BIM在市政工程中的广泛运用。BIM不仅实现了“所见即所得”，将设计人员从二维图纸繁琐、抽象的表达中解放出来，在一个场景中，让所有专业参与进来，真正实现同步设计、及时修改的愿景。如果只是部分专业建模，其他专业还是需要通过传递二维图纸来进行沟通，这将大大降低设计效率。因此不仅工艺、结构要会用，配套专业（暖通、给排水、强弱电、造价等）也要会用，这样才能真正实现协同设计的理念。
2.2建模规范
BIM建模与传统的设计范式完全不同，它是基于BIM协作平台的工作模式，更类似于软件开发。所以BIM建模就需要改变以“图纸”为载体的信息传递和“设校审”的审查模式，逐渐向“协同设计、分层管理”的设计模式和“同步自校、多段审查”的管理模式转变。如何更顺畅地完成新老模式的过渡，从实践上来看，应该强调各专业的建模规范，具体体现在如下几个方面：
（1）重视各专业衔接（比如互提条件、启动变更）。以往各专业互提条件时，往往是以传递CAD文件为渠道的。一旦变更次数较多，版本管理便成为棘手的问题。虽然目前有些图纸管理软件可以做到简单的版本管理，但是如何迅速体现和突出每版条件的差异成为现实问题。因此，应该在每次提条件时提供文档，或者标示出更新内容，这样可以提高设计效率，减少不必要的差错，这些可以结合各设计单位内部控制流程进行管理。
（2）重视模型的安全性。以往设计时对图纸的安全及保密考虑欠妥，图纸外泄等问题时有发生。而大多数设计人员没有接受过档案学和保密的训练，图纸管理能力欠缺，各种意外事件（断电、火灾、软件错误等）经常导致设计成果丢失，造成不可挽回的损失。因此在引入BIM时，需要对版本管理及灾难备份制定规章制度，比如可以考虑租用企业云对原始数据、中间文件和模型成果进行统一储存和调用，并在固定周期内完成冷热备份及冗余备份，发生意外时可以及时回滚数据、避免损失。
2.3族庫建立与复用
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。
3重视先进技术与溢出效应
很多业主甚至设计人员仍然认为“BIM只是好看的三维模型和效果图”，其实这个观念是错误的。BIM能将项目的外观效果生动详实地表达出来，但是BIM更大的作用其实表现在“看不见的地方”。采用BIM设计，可以在生命周期的早期就暴露出问题并辅助决策，还可以实现精准算量、三维漫游、二维出图以及管线碰撞检查，提供技术和经济的优选方案，这是二维图纸所不可比拟的。此外，利用先进技术与BIM的结合，可以以BIM为载体，充分体现大数据、人工智能、虚拟现实等技术的优势，在市政工程全生命周期的建设和管理中起到重要作用。可以预见的是，BIM与新技术的结合将颠覆工业革命以来建筑业的工作方式，向“中国智造”迈向更坚实的步伐。下面将按照工程各阶段分析可能出现的“BIM+”。
（1）规划及总体阶段。
由于大部分市政工程所在地偏僻，测量、勘探条件恶劣，以往采用人工作业不仅精度不高，而且野外作业也是不小的挑战。如果是已建项目改建或维修，对测量和建模要求更严苛，采用传统方式难以为继。目前利用无人机和激光扫描对各类周边已建构建筑物进行点云扫描，然后在云端计算并绘制出外形，并可在BIM中单体化，方便工程师进行设计，省时省力。
（2）初步设计阶段。
①绿色建筑分析：随着居民法制意识和维权意识的提高，避邻运动在全国范围内时有发生，这对污水处理厂的设计提出了更高的要求。而且随着地下式、半地下式污水处理厂的兴起，以及“碳中和”、“绿色污水厂”的概念兴起，传统的分析和评价手段已经不能满足现在的需求。通过BIM建模，并采用ECOTECT等软件可以对各单体进行绿色建筑分析，评价通风效果、声及震动评价、光照分析等，提高污水处理厂内的节能效果，对实现绿色污水处理厂的建设有着重要的指导意义。②流态分析：传统污水处理厂设计仅靠规范和设计手册，对池体内的流体运动没有进行模拟，往往会造成局部曝气不足或过量。
（3）施工图阶段。
传统模式下，设计者和施工者都需要依靠二维图纸在头脑中想象三维构造，这非常依赖个人经验和空间想象能力，而且往往会出错。利用BIM+AR，可以让设计者和施工者以直观方式体验成果，从体感的角度提出合理化建议，从而提高设计的可靠性和合理性，实现人性化的目标。
4总结
综上所述，设计院是整个BIM产业链中的一环，但是目前在中国，BIM的理念尚未完全深入，全国各地区发展水平非常悬殊。很多从业人员对BIM的认知还停留在三维建模和管线碰撞上。因此设计院担负起培育的工作，不仅要引导业主对BIM的认知与认可，同时还要培养施工单位熟悉BIM技术，只有建设、设计、施工三方对BIM都比较了解，BIM技术才能展现完全的实力。
参考文献：
[1]印明.市政工程设计中BIM技术的发展前景.城市道桥与防洪，2012，（7）：347～349
[2]刘靓.BIM理念在市政工程设计中的应用探讨.科技创新导报，2015，（30）：78，80
（作者身份证号码：410928198711123014）
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