BIM在長江航道整治工程應用現(xiàn)狀及前景展望

劉天云

摘 要：傳統(tǒng)工程建設行業(yè)都存在著嚴重的資源浪費，為了提高建設的質量與效率，近年來我國開始大力推廣應用BIM技術。BIM技術涉及諸多行業(yè)，在航道整治工程中也有廣泛的應用前景。航道整治工程中的BIM技術應用，可以實現(xiàn)項目生命周期中不同參建方之間的數據互用，提高項目的效率和質量。

關鍵詞：BIM；航道整治；優(yōu)化資源

中圖分類號：U617 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）09-0061-03

1 BIM國內應用狀況

BIM——建筑信息模型（Building Information Modeling）或者建筑信息管理（Building Information Management）是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，建立起三維的建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完備性、信息關聯(lián)性、信息一致性、 可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點。

從2003年我國引入BIM系統(tǒng)的概念以來，在國家政策導向和社會趨勢發(fā)展引領下，全國各省市地區(qū)都陸續(xù)出臺BIM技術推廣應用政策文件，發(fā)布相關應用標準和導則；企業(yè)、高效、科研機構和其他組織聯(lián)合組建BIM發(fā)展聯(lián)盟；大專院校和科研機構紛紛組建BIM研究中心，設計單位、咨詢公司、大型施工企業(yè)和房地產開發(fā)商等積極應用實踐BIM技術。尤其，2016年12月住建部批準了BIM最高標準-《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》，2017年5月住建部批準了《建筑信息模型施工應用標準》，對引導我國 BIM 應用、提升 BIM 應用效果和規(guī)范 BIM 應用行為都將起到積極的指導和推動作用。中國BIM經過十多年的推廣應用和大量實踐，BIM技術已經從認知理解、概念普及進入到深度應用的轉折點，BIM的大協(xié)同時代已來臨。

2 BIM在航道整治中應用現(xiàn)狀

目前BIM在交通運輸行業(yè)應用還處于起步階段，交通運輸部對推廣應用BIM技術高度重視，出臺了一系列政策指導文件。2014年6月，交通運輸部《關于科技創(chuàng)新促進交通運輸安全發(fā)展的實施意見》中要求“重點開展建筑信息模型（BIM）技術研究與應用?！?015年11月，交通運輸部關于印發(fā)《交通運輸重大技術方向和技術政策》的通知，明確由“交通運輸部公路局、水運局牽頭單位，交通運輸部安全與質量監(jiān)督管理司、科技司參加單位，中國交通建設集團有限公司作為研究支撐單位”開展BIM技術的應用研究。2016年12月，交通運輸部發(fā)布《關于打造公路水運品質工程的指導意見》中要求“推進建筑信息模型（BIM）技術，積極推廣工藝監(jiān)測、安全預警、隱蔽工程數據采集、遠程視頻監(jiān)控等設施設備在施工管理中的集成應用，推行“智慧工地”建設，提升項目管理信息化水平?！?017年1月，交通運輸部辦公廳《關于印發(fā)推進智慧交通發(fā)展行動計劃（2017-2020年）》的通知中 “到2020年逐步實現(xiàn)以下目標：在基礎設施智能化方面。推進建筑信息模型（BIM）技術在重大交通基礎設施項目規(guī)劃、設計、建設、施工、運營、檢測維護管理全生命周期的應用，基礎設施建設和管理水平大幅度提升?！薄叭⒅攸c任務（一）基礎設施。任務1：深化BIM技術在公路、水運領域應用?！?017年1月，交通運輸部發(fā)布的關于征求《關于推進公路水運工程應用BIM技術的指導意見》的函，提出“到2020年，公路水運行業(yè)對BIM技術的應用形成廣泛共識。相關設計單位具備一定BIM技術應用能力；在技術復雜、意義重大項目中利用BIM技術進行項目管理；利用BIM數據進行鋼結構橋梁構建制造加工等輔助控制，嘗試應用自動導引設備；運營管理單位試點應用BIM技術開展養(yǎng)護決策和運營調度；相關企業(yè)、研究機構啟動BIM技術基礎平臺開發(fā)工作，為推進應用BIM技術奠定堅實的基礎。”2017年3月，交通運輸部水運局發(fā)布《關于做好2018年度水運工程標準項目申報工作的通知》中明確將“水運工程應用BIM技術”作為標準項目申報內容之一。

BIM在公路水運基礎建設項目中應用日漸增多，BIM在長江航道整治工程建設中已悄然發(fā)力。長江南京以下12.5 m深水航道二期工程中不同階段的設計工作和項目管理中通過應用BIM技術，高質高效地完成了設計任務和工程項目管理工作。在建的長江下游黑沙洲水道航道整治二期工程、長江下游安慶河段航道整治二期工程，實踐應用BIM技術，包括建立BIM施工管控平臺，完成施工BIM模型、竣工BIM模型以及施工中各重大節(jié)點工期階段BIM模型的更新及維護，利用平臺基于BIM模型進行進度、費用、質量、安全、檔案管理和培訓等，開啟了BIM應用的新階段。“十三五”長江航道整治重點建設項目從前

期工作開始大力推廣應用BIM技術，例如，長江干線武漢至安慶段6.0米水深航道整治工程工可階段研究中試點使用BIM技術。特別是長江上游銅鼓灘-宜賓大橋河段航道整治工程前期工作中，四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院自主研發(fā)的BIM設計平臺，實現(xiàn)了模型創(chuàng)建、智能三維航線可視化設計、整治建筑物設計、工程量統(tǒng)計和出圖等，大幅提高了航道整治工程的設計效率和品質。

3 BIM在航道整治中應用前景展望

要應用好BIM，首先要正確理解BIM。BIM是“Building Information Modeling”，BIM不是一個軟件，而是一個概念，是利用數字技術進行建設項目決策、設計、施工、運營維護的過程，過程的成果是一個信息豐富的多維項目模型-即BIM是模型和信息的同體，BIM是以三維、實時、動態(tài)的形式存在的。應用BIM目的是通過項目生命周期中不同參建方之間的數據互用提供參建方之間更好的溝通和協(xié)同，提高效率和質量，起決定因素還是人。所以說，BIM技術的“基礎是數據標準，靈魂是信息，核心是信息共享與轉換，工具是軟件，結果是模型，管理是關鍵”。

要應用好BIM，就要正確認識BIM的價值。眾所周知，我國傳統(tǒng)工程建設行業(yè)屬于勞動密集型產業(yè)，粗放式的管理使工地的勞動力、材料、機械設備的利用都存在著嚴重的浪費，遭遇到工期拖延、設計變更、造價突破預算等問題。美國行業(yè)研究院的研究報告中顯示，工程建設行業(yè)的非增值工作（即無效工作和浪費）高達57%，制造業(yè)這一數字僅為26%，兩者相差31%。就內河水運建設來說，十二五期內河水運投資為2470億元，十三五期內河水運投資將達到3040億元。我們建設工程的生產效率與發(fā)達國家比較還存在不小差距，如果按照美國的研究資料來進行測算，通過技術和管理水平提升可以節(jié)約的建設投資將是驚人的。這也是近年來，我國大力推廣應用BIM技術，提高項目信息化精細化管理的主要原因。也是我們在長江航道整治工程建設中推廣應用BIM的應有之義。endprint

BIM在航道整治工程中應用前景展望。在項目決策（預可、工可）階段，通過建立基于BIM的可視化信息模型，進行三維或多維匯報和展示項目建設方案，提高決策參與度和溝通效率，有助于管理層科學決策，做出高質量和有效的決策和行動。在設計（初步設計、施工圖設計）階段，利用BIM軟件平臺，采用協(xié)同工作方式，建立三維信息化設計BIM模型，開展相關專業(yè)的性能分析和對比，對設計方案進行優(yōu)化，可以帶來顯著的工期和造價改進。在工程施工招標階段。運用BIM模型進行施工4D模擬或5D模擬等，幫助建設單位或評標專家更科學地評價投標方案的經濟技術指標和投標企業(yè)的技術水平。在施工階段，建立基于施工BIM模型的施工管控平臺，以分項工程為精細化管控對象，以虛擬施工為技術手段，以參建各方協(xié)同工作為溝通方式，進行項目質量、安全、進度、費用、檔案等可視化、集成化、協(xié)同化、信息化管理，更好的實現(xiàn)工程建設管理目標。在運維階段，以竣工BIM模型為基礎，應用現(xiàn)代科學技術對航道規(guī)劃、養(yǎng)護、管理等過程進行決策分析，實現(xiàn)航道規(guī)劃科學化、建養(yǎng)智能化、管理現(xiàn)代化。

積極拓展“BIM+”應用，實現(xiàn)航道整治工程建設智慧管理。基于BIM技術的項目管理、云計算、大數據、網絡通訊技術、3S技術、VR（AR）技術、物聯(lián)網等開發(fā)特點集成為“BIM+”概念。例如，利用BIM+云技術構建工程管理云平臺，協(xié)同管理，提高項目管理效率。利用BIM立體直觀的實景模擬圖提高場地布設形象設計，BIM+可視化技術+移動技術+智能穿戴實現(xiàn)整個施工現(xiàn)場人員、設備、機械的時時監(jiān)控。利用BIM+VR（AR）建立周圍場景、結構構件及機械設備等的三維模型，對施工方案進行模擬優(yōu)化，對施工人員進行3D動畫交底，提高工程質量預控能力；利用VR工地安全體驗館，“親歷”施工過程中可能發(fā)生的各種危險場景，并掌握相應的防范知識及應急措施，提高安全監(jiān)理水平。利用物聯(lián)網技術、施工船舶上安裝專業(yè)雷達、船舶AIS系統(tǒng)及紅外對射感應設備，實時顯示周邊船舶運行情況，提高了施工現(xiàn)場安全管理水平。等等

用什么來檢驗BIM應用效果？用BIM的八個特點來檢驗BIM真?zhèn)?，也許能幫助我們更好地保護自身的利益。一是信息完備性。除了對工程對象進行3D幾何信息和拓撲關系的描述，還包括完整的工程信息、設計信息、施工信息、維護信息以及對象之間的工程邏輯關系等。二是信息關聯(lián)性。信息模型中的對象是可識別且相互關聯(lián)的，系統(tǒng)能夠對模型的信息進行統(tǒng)計和分析，并生成相應的圖形和文檔。三是信息一致性。在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復輸入，而且信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進行修改和擴展而無需重新創(chuàng)建，避免了信息不一致的錯誤。四是可視化。項目設計、建造、運營整個過中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。五是協(xié)調性。能幫多方高效協(xié)調解決建設過程中的問題。六是模擬性。能支持各種各樣的模擬，而且是和工程建筑物的變化完全一致的模擬。七是優(yōu)化性。在BIM的基礎上可以做更好地優(yōu)化、時時地優(yōu)化。八是

可出圖性。BIM一定是滿足工程建設管理的各類模型和圖紙。要強調的是，BIM本身不是建設單位的目標，BIM只是幫助建設單位實現(xiàn)自身目標的工具和手段，建設單位的BIM應用不是要給建設單位團隊增加額外的工作量（學習階段除外），而是實現(xiàn)工程項目投資策劃、勘察設計、施工、運營維護各階段基于BIM標準的信息傳遞、信息共享和協(xié)同工作，滿足工程建設不同階段對安全質量管控和工程進度、投資控制的需求，從而大大增加項目的可控性、減少錯誤、縮短工期、控制造價、提高工作效率和工程質量。

4 航道整治工程中推廣應用BIM的建議

（1）大力推廣宣傳，給予政策扶持。BIM的發(fā)展和完善不是能等來的，是需要靠不斷的研究和實踐去實現(xiàn)的。要大力宣傳BIM理念、意義、價值，通過把BIM應用作為工程招投標的必要條件，引導設計、施工、監(jiān)理、試驗檢測等單位積極應用BIM技術；通過給予應用BIM的參建單位在資金獎勵、工程創(chuàng)優(yōu)評優(yōu)、職稱評聘等方面進行政策扶持，支持參建單位從功能性應用，逐步發(fā)展到項目級應用，最后達到企業(yè)級應用。

（2） 組建自己的BIM團隊，加強培訓教育。要應用好BIM，真正發(fā)揮好BIM價值，必須由具有BIM專業(yè)知識、懂業(yè)務、會管理的人員組建BIM專業(yè)隊伍。同時，加強對項目建設管理人員和技術人員關于BIM應用的相關培訓，在職稱評定及晉級等方面給予政策傾斜，實現(xiàn)BIM應用全員普及，做到領導能懂、中層能用、基層能做，并將BIM融入項目管理日常，運用BIM系統(tǒng)對航道整治工程建設管理的組織形態(tài)、崗位職責、工作流程進行再造和優(yōu)化，從傳統(tǒng)建設過程中被動“遇到問題，解決問題” 轉變到主動“發(fā)現(xiàn)問題，解決問題”，實現(xiàn)從項目的某個的階段應用達到項目全壽命周期的使用，以及整個單位建設管理的BIM工作流程，才能真正實現(xiàn)BIM的價值。

（3）頂層設計，做好BIM規(guī)劃。BIM起源于建筑領域，現(xiàn)有的BIM標準基本上都是面向民用建筑領域，航道整治工程有自己的工程特點和管理模式，必須結合航道整治工程建設實際，做好頂層設計，無論單個項目的某階段或整個項目或者是整個單位的BIM應用，都應制定BIM應用規(guī)劃或項目BIM應用技術要求指南，甚至要對項目或單位啟動全過程的軟件類型、數據接口、信息規(guī)范等細節(jié)嚴格規(guī)定，才能實現(xiàn)信息的無縫交換和真正協(xié)同。

參考文獻：

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