BIM在市政工程中的應(yīng)用與發(fā)展

張霞

[摘要]隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，已逐步應(yīng)用到建筑及市政工程等各個(gè)領(lǐng)域。本文介紹了BIM技術(shù)的概況，BIM的相關(guān)軟件，分別從其在市政工程設(shè)計(jì)、施工模擬、工程信息管理等方面的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。

[關(guān)鍵詞] BIM；市政工程；構(gòu)筑物

文章編號(hào)：2095 - 4085（ 2018） 02 - 0101 - 02

隨著現(xiàn)代科技發(fā)展的日新月異，三維立體3D及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)已深入到我們的日常生活中，3D影視、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)都已走進(jìn)普通百姓的生活。對于工程建設(shè)行業(yè)及市政工程的設(shè)計(jì)、施工而言，與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)生了很大變化。如今CAD繪圖已經(jīng)普及，部分大型工程開始使用三維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)并指導(dǎo)施工，單個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)正在被多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)所取代，BIM技術(shù)改變了原有的平面設(shè)計(jì)理念，逐漸成為建筑市政行業(yè)未來發(fā)展的方向。

1 BIM技術(shù)的概況

BIM（ Building Information Modeling）即“基于模型的信息化管理”，是以建筑工程項(xiàng)目的各專業(yè)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，創(chuàng)建三維空間模型，模擬仿真建（構(gòu)）筑物真實(shí)信息，同時(shí)可以應(yīng)用于施工和工程管理，還可將建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等參與方組建同一個(gè)平臺(tái)，建立建筑信息模型，可以讓工程項(xiàng)目中的全部參與者通過建立的建筑信息模型來操作使用及調(diào)取信息。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、一體化性、可出圖性等特點(diǎn)。BIM建筑信息模型實(shí)際上是數(shù)據(jù)信息的高度集合，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，該模型能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位提供可以調(diào)用和共享的數(shù)據(jù)信息、并可對信息進(jìn)行運(yùn)算分析。建立的集成信息模型是隨著項(xiàng)目的進(jìn)行不斷豐富、調(diào)整和完善的，項(xiàng)目相關(guān)方可以從模型中提起需要使用的信息，完成BIM建模和使用。

2 BIM技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)、施工模擬、工程信息管理等方面。

2.1 BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)是一種三維設(shè)計(jì)理念，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，信息產(chǎn)業(yè)日新月異，工程設(shè)計(jì)從平面設(shè)計(jì)發(fā)展到三維設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢，BIM在西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)進(jìn)入了普及應(yīng)用階段，我國國內(nèi)的設(shè)計(jì)院也已認(rèn)識(shí)到BIM的重要性和優(yōu)勢，組織人員學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，競相搶占市場先機(jī)。BIM的一個(gè)顯著的優(yōu)勢是其強(qiáng)大的分析模擬功能，通過參數(shù)化設(shè)計(jì)可以建立三維可視化空間模型，進(jìn)行方案調(diào)整論證。BIM模型中包含大量的信息（構(gòu)件尺寸、材料選用、工藝參數(shù)等），不同專業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)可以共享BIM數(shù)據(jù)模型，避免了原來各專業(yè)獨(dú)立設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)生的管線、結(jié)構(gòu)碰撞等現(xiàn)象，通過數(shù)據(jù)模型各專業(yè)可以提取設(shè)計(jì)條件圖。同時(shí)，BIM可以自動(dòng)生成任意剖面的二維圖紙、統(tǒng)計(jì)生成材料表計(jì)算工程造價(jià)。通過繪圖接口程序，還可以將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，如結(jié)構(gòu)計(jì)算、能耗分析、日照分析等進(jìn)行專業(yè)的分析計(jì)算。

2.2 BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

BIM技術(shù)創(chuàng)建的建筑數(shù)據(jù)模型為工程施工提供了很大的方便，工程施工階段，工程施工進(jìn)程模型可以模擬預(yù)演工程施工建造過程，指導(dǎo)施工，進(jìn)行三維施工組織設(shè)計(jì)，易于發(fā)現(xiàn)施工過程中的存在的問題及時(shí)調(diào)整改進(jìn)。對于目前行業(yè)中比較普遍的大型工程設(shè)計(jì)公司，集設(shè)計(jì)、施工于一體，設(shè)計(jì)時(shí)利用BIM技術(shù)創(chuàng)建的建筑數(shù)據(jù)模型，由于集成了工程項(xiàng)目各專業(yè)的數(shù)據(jù)信息，可以繼續(xù)應(yīng)用在施工及工程運(yùn)行管理方面，提高施工、管理的科技水平，更加直觀可視化。

2.3

BIM技術(shù)在工程信息管理中的應(yīng)用

由于BIM建筑信息模型中有工程全部信息，包括圖形及數(shù)據(jù)信息，該模型信息庫可以作為工程信息管理庫，可以從中提取工程量信息、材料信息、圖形信息等，相對以往傳統(tǒng)手算提高了準(zhǔn)確度和工作效率。BIM三維模型與平面圖紙所表達(dá)的信息是不一樣的，BIM三維模型創(chuàng)建起了工程關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫包含工程各方面的屬性，相關(guān)管理人員可以方便的調(diào)用各自所需要的數(shù)據(jù)信息。通過BIM信息模型還可以對大量的各類信息進(jìn)行管理，同時(shí)能夠調(diào)整、更新、共享這些信息，從而對整個(gè)市政工程的各階段進(jìn)行有效的組織、管理、運(yùn)行。

3 BIM相關(guān)軟件

目前國內(nèi)的BIM軟件種類很多，有設(shè)計(jì)類型、分析類型、造價(jià)類型、管理類型以及建模類型。最為常用的就是建模類型軟件，這方面的軟件主要有Revit，Bentlty，ArchiCAD，TEKLA Structure，其中以歐特克的Revit軟件最為普及。Revit軟件為美國Au-todesk公司專門為BIM技術(shù)推出的軟件，該軟件可提供各種BIM功能，包含建構(gòu)BIM信息模型、自動(dòng)化產(chǎn)生圖形及報(bào)表、MEP圖形構(gòu)件、信息管理、工程仿真及設(shè)施維護(hù)管理等功能。Bentlty為BIM建模方面的整合軟件，可用于建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、管線等設(shè)計(jì)，提供完整且高效率的BIM解決方案。ArchiCAD由匈牙利Graphisoft公司所開發(fā)，為理想的三維建筑設(shè)計(jì)軟件，同時(shí)具備二維繪圖與布圖的功能，并以三維建模及設(shè)計(jì)為其特色。TEKLA Structures為TEK-LA公司所開發(fā)的三維建模軟件，其功能包括三維結(jié)構(gòu)模型、結(jié)構(gòu)分析、三維鋼結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)、三維鋼筋混凝土設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理及BOM（ Bill of Material）表自動(dòng)產(chǎn)生，主要用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析。

4 BIM技術(shù)的發(fā)展與展望

隨著科技信息技術(shù)的不斷飛速發(fā)展，BIM技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了一致好評。應(yīng)用BIM技術(shù)在市政工程方案論證階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)行管理及造價(jià)成本控制階段能夠提高工做效率和準(zhǔn)確性。BIM不僅僅是一個(gè)設(shè)計(jì)軟件和工具，是一種新的設(shè)計(jì)和思維的模式。BIM不僅是技術(shù)上的革新，更是管理上的革新，這是一個(gè)長期的循序漸進(jìn)的過程。目前BIM的理念已經(jīng)被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可和接受，在其優(yōu)勢上得到了更多的表現(xiàn)。BIM還將更多的推動(dòng)行業(yè)生產(chǎn)水平的綜合提升，對生產(chǎn)關(guān)系產(chǎn)生深刻影響，促進(jìn)一些新的建設(shè)模式發(fā)展，催生一些基于BIM服務(wù)的新行業(yè)。