劉天云

摘 要：傳統(tǒng)工程建設(shè)行業(yè)都存在著嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，為了提高建設(shè)的質(zhì)量與效率，近年來(lái)我國(guó)開始大力推廣應(yīng)用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)涉及諸多行業(yè)，在航道整治工程中也有廣泛的應(yīng)用前景。航道整治工程中的BIM技術(shù)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目生命周期中不同參建方之間的數(shù)據(jù)互用，提高項(xiàng)目的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BIM；航道整治；優(yōu)化資源

中圖分類號(hào)：U617 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）09-0061-03

1 BIM國(guó)內(nèi)應(yīng)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(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維的建筑模型，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、 可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點(diǎn)。

從2003年我國(guó)引入BIM系統(tǒng)的概念以來(lái)，在國(guó)家政策導(dǎo)向和社會(huì)趨勢(shì)發(fā)展引領(lǐng)下，全國(guó)各省市地區(qū)都陸續(xù)出臺(tái)BIM技術(shù)推廣應(yīng)用政策文件，發(fā)布相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則；企業(yè)、高效、科研機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)紛紛組建BIM研究中心，設(shè)計(jì)單位、咨詢公司、大型施工企業(yè)和房地產(chǎn)開發(fā)商等積極應(yīng)用實(shí)踐BIM技術(shù)。尤其，2016年12月住建部批準(zhǔn)了BIM最高標(biāo)準(zhǔn)-《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，2017年5月住建部批準(zhǔn)了《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)引導(dǎo)我國(guó) BIM 應(yīng)用、提升 BIM 應(yīng)用效果和規(guī)范 BIM 應(yīng)用行為都將起到積極的指導(dǎo)和推動(dòng)作用。中國(guó)BIM經(jīng)過(guò)十多年的推廣應(yīng)用和大量實(shí)踐，BIM技術(shù)已經(jīng)從認(rèn)知理解、概念普及進(jìn)入到深度應(yīng)用的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，BIM的大協(xié)同時(shí)代已來(lái)臨。

2 BIM在航道整治中應(yīng)用現(xiàn)狀

目前BIM在交通運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)用還處于起步階段，交通運(yùn)輸部對(duì)推廣應(yīng)用BIM技術(shù)高度重視，出臺(tái)了一系列政策指導(dǎo)文件。2014年6月，交通運(yùn)輸部《關(guān)于科技創(chuàng)新促進(jìn)交通運(yùn)輸安全發(fā)展的實(shí)施意見》中要求“重點(diǎn)開展建筑信息模型（BIM）技術(shù)研究與應(yīng)用?！?015年11月，交通運(yùn)輸部關(guān)于印發(fā)《交通運(yùn)輸重大技術(shù)方向和技術(shù)政策》的通知，明確由“交通運(yùn)輸部公路局、水運(yùn)局牽頭單位，交通運(yùn)輸部安全與質(zhì)量監(jiān)督管理司、科技司參加單位，中國(guó)交通建設(shè)集團(tuán)有限公司作為研究支撐單位”開展BIM技術(shù)的應(yīng)用研究。2016年12月，交通運(yùn)輸部發(fā)布《關(guān)于打造公路水運(yùn)品質(zhì)工程的指導(dǎo)意見》中要求“推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)，積極推廣工藝監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警、隱蔽工程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等設(shè)施設(shè)備在施工管理中的集成應(yīng)用，推行“智慧工地”建設(shè)，提升項(xiàng)目管理信息化水平。”2017年1月，交通運(yùn)輸部辦公廳《關(guān)于印發(fā)推進(jìn)智慧交通發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2017-2020年）》的通知中 “到2020年逐步實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：在基礎(chǔ)設(shè)施智能化方面。推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工、運(yùn)營(yíng)、檢測(cè)維護(hù)管理全生命周期的應(yīng)用，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理水平大幅度提升?！薄叭?、重點(diǎn)任務(wù)（一）基礎(chǔ)設(shè)施。任務(wù)1：深化BIM技術(shù)在公路、水運(yùn)領(lǐng)域應(yīng)用?！?017年1月，交通運(yùn)輸部發(fā)布的關(guān)于征求《關(guān)于推進(jìn)公路水運(yùn)工程應(yīng)用BIM技術(shù)的指導(dǎo)意見》的函，提出“到2020年，公路水運(yùn)行業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用形成廣泛共識(shí)。相關(guān)設(shè)計(jì)單位具備一定BIM技術(shù)應(yīng)用能力；在技術(shù)復(fù)雜、意義重大項(xiàng)目中利用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理；利用BIM數(shù)據(jù)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)橋梁構(gòu)建制造加工等輔助控制，嘗試應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)引設(shè)備；運(yùn)營(yíng)管理單位試點(diǎn)應(yīng)用BIM技術(shù)開展養(yǎng)護(hù)決策和運(yùn)營(yíng)調(diào)度；相關(guān)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)啟動(dòng)BIM技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)開發(fā)工作，為推進(jìn)應(yīng)用BIM技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！?017年3月，交通運(yùn)輸部水運(yùn)局發(fā)布《關(guān)于做好2018年度水運(yùn)工程標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》中明確將“水運(yùn)工程應(yīng)用BIM技術(shù)”作為標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目申報(bào)內(nèi)容之一。

BIM在公路水運(yùn)基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用日漸增多，BIM在長(zhǎng)江航道整治工程建設(shè)中已悄然發(fā)力。長(zhǎng)江南京以下12.5 m深水航道二期工程中不同階段的設(shè)計(jì)工作和項(xiàng)目管理中通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，高質(zhì)高效地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)和工程項(xiàng)目管理工作。在建的長(zhǎng)江下游黑沙洲水道航道整治二期工程、長(zhǎng)江下游安慶河段航道整治二期工程，實(shí)踐應(yīng)用BIM技術(shù)，包括建立BIM施工管控平臺(tái)，完成施工BIM模型、竣工BIM模型以及施工中各重大節(jié)點(diǎn)工期階段BIM模型的更新及維護(hù)，利用平臺(tái)基于BIM模型進(jìn)行進(jìn)度、費(fèi)用、質(zhì)量、安全、檔案管理和培訓(xùn)等，開啟了BIM應(yīng)用的新階段。“十三五”長(zhǎng)江航道整治重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目從前

期工作開始大力推廣應(yīng)用BIM技術(shù)，例如，長(zhǎng)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(diǎn)使用BIM技術(shù)。特別是長(zhǎng)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(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院自主研發(fā)的BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了模型創(chuàng)建、智能三維航線可視化設(shè)計(jì)、整治建筑物設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)和出圖等，大幅提高了航道整治工程的設(shè)計(jì)效率和品質(zhì)。

3 BIM在航道整治中應(yīng)用前景展望

要應(yīng)用好BIM，首先要正確理解BIM。BIM是“Building Information Modeling”，BIM不是一個(gè)軟件，而是一個(gè)概念，是利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的過(guò)程，過(guò)程的成果是一個(gè)信息豐富的多維項(xiàng)目模型-即BIM是模型和信息的同體，BIM是以三維、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的形式存在的。應(yīng)用BIM目的是通過(guò)項(xiàng)目生命周期中不同參建方之間的數(shù)據(jù)互用提供參建方之間更好的溝通和協(xié)同，提高效率和質(zhì)量，起決定因素還是人。所以說(shuō)，BIM技術(shù)的“基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，靈魂是信息，核心是信息共享與轉(zhuǎn)換，工具是軟件，結(jié)果是模型，管理是關(guān)鍵”。

要應(yīng)用好BIM，就要正確認(rèn)識(shí)BIM的價(jià)值。眾所周知，我國(guó)傳統(tǒng)工程建設(shè)行業(yè)屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，粗放式的管理使工地的勞動(dòng)力、材料、機(jī)械設(shè)備的利用都存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)，遭遇到工期拖延、設(shè)計(jì)變更、造價(jià)突破預(yù)算等問(wèn)題。美國(guó)行業(yè)研究院的研究報(bào)告中顯示，工程建設(shè)行業(yè)的非增值工作（即無(wú)效工作和浪費(fèi)）高達(dá)57%，制造業(yè)這一數(shù)字僅為26%，兩者相差31%。就內(nèi)河水運(yùn)建設(shè)來(lái)說(shuō)，十二五期內(nèi)河水運(yùn)投資為2470億元，十三五期內(nèi)河水運(yùn)投資將達(dá)到3040億元。我們建設(shè)工程的生產(chǎn)效率與發(fā)達(dá)國(guó)家比較還存在不小差距，如果按照美國(guó)的研究資料來(lái)進(jìn)行測(cè)算，通過(guò)技術(shù)和管理水平提升可以節(jié)約的建設(shè)投資將是驚人的。這也是近年來(lái)，我國(guó)大力推廣應(yīng)用BIM技術(shù)，提高項(xiàng)目信息化精細(xì)化管理的主要原因。也是我們?cè)陂L(zhǎng)江航道整治工程建設(shè)中推廣應(yīng)用BIM的應(yīng)有之義。endprint

BIM在航道整治工程中應(yīng)用前景展望。在項(xiàng)目決策（預(yù)可、工可）階段，通過(guò)建立基于BIM的可視化信息模型，進(jìn)行三維或多維匯報(bào)和展示項(xiàng)目建設(shè)方案，提高決策參與度和溝通效率，有助于管理層科學(xué)決策，做出高質(zhì)量和有效的決策和行動(dòng)。在設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)）階段，利用BIM軟件平臺(tái)，采用協(xié)同工作方式，建立三維信息化設(shè)計(jì)BIM模型，開展相關(guān)專業(yè)的性能分析和對(duì)比，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，可以帶來(lái)顯著的工期和造價(jià)改進(jìn)。在工程施工招標(biāo)階段。運(yùn)用BIM模型進(jìn)行施工4D模擬或5D模擬等，幫助建設(shè)單位或評(píng)標(biāo)專家更科學(xué)地評(píng)價(jià)投標(biāo)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和投標(biāo)企業(yè)的技術(shù)水平。在施工階段，建立基于施工BIM模型的施工管控平臺(tái)，以分項(xiàng)工程為精細(xì)化管控對(duì)象，以虛擬施工為技術(shù)手段，以參建各方協(xié)同工作為溝通方式，進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量、安全、進(jìn)度、費(fèi)用、檔案等可視化、集成化、協(xié)同化、信息化管理，更好的實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)管理目標(biāo)。在運(yùn)維階段，以竣工BIM模型為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)航道規(guī)劃、養(yǎng)護(hù)、管理等過(guò)程進(jìn)行決策分析，實(shí)現(xiàn)航道規(guī)劃科學(xué)化、建養(yǎng)智能化、管理現(xiàn)代化。

積極拓展“BIM+”應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)航道整治工程建設(shè)智慧管理?；贐IM技術(shù)的項(xiàng)目管理、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、3S技術(shù)、VR（AR）技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等開發(fā)特點(diǎn)集成為“BIM+”概念。例如，利用BIM+云技術(shù)構(gòu)建工程管理云平臺(tái)，協(xié)同管理，提高項(xiàng)目管理效率。利用BIM立體直觀的實(shí)景模擬圖提高場(chǎng)地布設(shè)形象設(shè)計(jì)，BIM+可視化技術(shù)+移動(dòng)技術(shù)+智能穿戴實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備、機(jī)械的時(shí)時(shí)監(jiān)控。利用BIM+VR（AR）建立周圍場(chǎng)景、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機(jī)械設(shè)備等的三維模型，對(duì)施工方案進(jìn)行模擬優(yōu)化，對(duì)施工人員進(jìn)行3D動(dòng)畫交底，提高工程質(zhì)量預(yù)控能力；利用VR工地安全體驗(yàn)館，“親歷”施工過(guò)程中可能發(fā)生的各種危險(xiǎn)場(chǎng)景，并掌握相應(yīng)的防范知識(shí)及應(yīng)急措施，提高安全監(jiān)理水平。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、施工船舶上安裝專業(yè)雷達(dá)、船舶AIS系統(tǒng)及紅外對(duì)射感應(yīng)設(shè)備，實(shí)時(shí)顯示周邊船舶運(yùn)行情況，提高了施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平。等等

用什么來(lái)檢驗(yàn)BIM應(yīng)用效果？用BIM的八個(gè)特點(diǎn)來(lái)檢驗(yàn)BIM真?zhèn)?，也許能幫助我們更好地保護(hù)自身的利益。一是信息完備性。除了對(duì)工程對(duì)象進(jìn)行3D幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述，還包括完整的工程信息、設(shè)計(jì)信息、施工信息、維護(hù)信息以及對(duì)象之間的工程邏輯關(guān)系等。二是信息關(guān)聯(lián)性。信息模型中的對(duì)象是可識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成相應(yīng)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(wú)需重復(fù)輸入，而且信息模型能夠自動(dòng)演化，模型對(duì)象在不同階段可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展而無(wú)需重新創(chuàng)建，避免了信息不一致的錯(cuò)誤。四是可視化。項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)整個(gè)過(guò)中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。五是協(xié)調(diào)性。能幫多方高效協(xié)調(diào)解決建設(shè)過(guò)程中的問(wèn)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(chǔ)上可以做更好地優(yōu)化、時(shí)時(shí)地優(yōu)化。八是

可出圖性。BIM一定是滿足工程建設(shè)管理的各類模型和圖紙。要強(qiáng)調(diào)的是，BIM本身不是建設(shè)單位的目標(biāo)，BIM只是幫助建設(shè)單位實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)的工具和手段，建設(shè)單位的BIM應(yīng)用不是要給建設(shè)單位團(tuán)隊(duì)增加額外的工作量（學(xué)習(xí)階段除外），而是實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目投資策劃、勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)各階段基于BIM標(biāo)準(zhǔn)的信息傳遞、信息共享和協(xié)同工作，滿足工程建設(shè)不同階段對(duì)安全質(zhì)量管控和工程進(jìn)度、投資控制的需求，從而大大增加項(xiàng)目的可控性、減少錯(cuò)誤、縮短工期、控制造價(jià)、提高工作效率和工程質(zhì)量。

4 航道整治工程中推廣應(yīng)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(lái)的，是需要靠不斷的研究和實(shí)踐去實(shí)現(xiàn)的。要大力宣傳BIM理念、意義、價(jià)值，通過(guò)把BIM應(yīng)用作為工程招投標(biāo)的必要條件，引導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、試驗(yàn)檢測(cè)等單位積極應(yīng)用BIM技術(shù)；通過(guò)給予應(yīng)用BIM的參建單位在資金獎(jiǎng)勵(lì)、工程創(chuàng)優(yōu)評(píng)優(yōu)、職稱評(píng)聘等方面進(jìn)行政策扶持，支持參建單位從功能性應(yīng)用，逐步發(fā)展到項(xiàng)目級(jí)應(yīng)用，最后達(dá)到企業(yè)級(jí)應(yīng)用。

（2） 組建自己的BIM團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)培訓(xùn)教育。要應(yīng)用好BIM，真正發(fā)揮好BIM價(jià)值，必須由具有BIM專業(yè)知識(shí)、懂業(yè)務(wù)、會(huì)管理的人員組建BIM專業(yè)隊(duì)伍。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)管理人員和技術(shù)人員關(guān)于BIM應(yīng)用的相關(guān)培訓(xùn)，在職稱評(píng)定及晉級(jí)等方面給予政策傾斜，實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用全員普及，做到領(lǐng)導(dǎo)能懂、中層能用、基層能做，并將BIM融入項(xiàng)目管理日常，運(yùn)用BIM系統(tǒng)對(duì)航道整治工程建設(shè)管理的組織形態(tài)、崗位職責(zé)、工作流程進(jìn)行再造和優(yōu)化，從傳統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中被動(dòng)“遇到問(wèn)題，解決問(wèn)題” 轉(zhuǎn)變到主動(dòng)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題”，實(shí)現(xiàn)從項(xiàng)目的某個(gè)的階段應(yīng)用達(dá)到項(xiàng)目全壽命周期的使用，以及整個(gè)單位建設(shè)管理的BIM工作流程，才能真正實(shí)現(xiàn)BIM的價(jià)值。

（3）頂層設(shè)計(jì)，做好BIM規(guī)劃。BIM起源于建筑領(lǐng)域，現(xiàn)有的BIM標(biāo)準(zhǔn)基本上都是面向民用建筑領(lǐng)域，航道整治工程有自己的工程特點(diǎn)和管理模式，必須結(jié)合航道整治工程建設(shè)實(shí)際，做好頂層設(shè)計(jì)，無(wú)論單個(gè)項(xiàng)目的某階段或整個(gè)項(xiàng)目或者是整個(gè)單位的BIM應(yīng)用，都應(yīng)制定BIM應(yīng)用規(guī)劃或項(xiàng)目BIM應(yīng)用技術(shù)要求指南，甚至要對(duì)項(xiàng)目或單位啟動(dòng)全過(guò)程的軟件類型、數(shù)據(jù)接口、信息規(guī)范等細(xì)節(jié)嚴(yán)格規(guī)定，才能實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)縫交換和真正協(xié)同。

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