摘? 要：為了進(jìn)一步提高BIM技術(shù)在水務(wù)行業(yè)工程管理中的應(yīng)用比例，提升政府對(duì)大型水務(wù)工程項(xiàng)目的精細(xì)化管理水平和效率，本文以深圳市水務(wù)局為例，對(duì)BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用模式進(jìn)行研究。通過建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)、開展工程項(xiàng)目的試點(diǎn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了初步搭建深圳市水務(wù)工程BIM實(shí)施體系，同時(shí)提升設(shè)計(jì)質(zhì)量、優(yōu)化施工工序等目標(biāo)，本案例的成功落地為其他城市同類實(shí)踐提供借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);水務(wù)工程;全生命周期管理;標(biāo)準(zhǔn)體系;智慧管理平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TV51?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）06-0000-00

0 引言

深圳市水務(wù)工程建設(shè)存在四多一長(zhǎng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，即項(xiàng)目數(shù)量多、投資資金多、流程環(huán)節(jié)多、參與各方多、生命周期長(zhǎng)，因此需要通過建筑信息模型（BIM）等信息技術(shù)提升工程管理效率和精細(xì)化水平。目前，深圳市水務(wù)局BIM技術(shù)應(yīng)用推廣尚屬于初級(jí)階段，對(duì)標(biāo)相對(duì)成熟的BIM實(shí)踐案例，目前仍存在BIM應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范尚未建立、工程管理要素與BIM技術(shù)融合程度較低等問題。

基于深圳市水務(wù)工程BIM技術(shù)應(yīng)用推廣中的問題，本文探究了BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用模式，促進(jìn)了以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的水務(wù)工程信息的共享，提高水務(wù)工程項(xiàng)目全生命周期各方協(xié)同參與的效率和質(zhì)量，推動(dòng)了水務(wù)工程建設(shè)管理和運(yùn)維管理方式的轉(zhuǎn)變。

1 BIM技術(shù)在水務(wù)工程中的應(yīng)用綜述

近年來BIM技術(shù)在民用建筑、市政工程的應(yīng)用與發(fā)展越發(fā)廣泛，BIM技術(shù)在大型水利（水務(wù)）工程中也開始試點(diǎn)探索。朱茜、包騰飛以雅礱江干流某一級(jí)水電站為例，探索了基于Revit+Dynamo的拱壩工程參數(shù)化BIM模型的構(gòu)建、樞紐布置、工程量計(jì)算等問題，基于BIM技術(shù)的三維設(shè)計(jì)模式避免了重復(fù)返工，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。陶玉波等提出基于BIM的水利工程4D進(jìn)度監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，為工期管理提供科學(xué)決策依據(jù)。何勇等在江蘇省新孟河延伸拓浚界牌水利樞紐工程中探索了基于BIM技術(shù)的全生命周期管理，對(duì)建設(shè)階段數(shù)字化成果進(jìn)行交付移交，為工程運(yùn)維管理提供數(shù)據(jù)支撐。王明明等通過對(duì)南水北調(diào)中線工程、阿海水電站等典型水利工程的BIM應(yīng)用進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)了BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)水利工程的應(yīng)用現(xiàn)狀與所存問題，并從政策、技術(shù)、行業(yè)環(huán)境三方面提出相應(yīng)解決思路。

目前對(duì)BIM技術(shù)在水務(wù)工程中的應(yīng)用研究主要集中在單個(gè)大型項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)踐方面，缺乏對(duì)城市級(jí)水務(wù)工程項(xiàng)目群管理BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣研究，本文通過歸納建筑、市政行業(yè)已有成功的BIM技術(shù)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，提出BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用路徑，即建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)、開展工程項(xiàng)目試點(diǎn)應(yīng)用。

2 建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系

深圳市水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系是在充分參考現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以CBIMS理論為指導(dǎo)，從資源、行為、交付三個(gè)方面出發(fā)，形成涵蓋通用標(biāo)準(zhǔn)、專項(xiàng)技術(shù)指引、管理實(shí)施指引3類、共18項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)體系（如圖1所示）。

本標(biāo)準(zhǔn)體系所涵蓋的各項(xiàng)內(nèi)容互為支撐，三項(xiàng)通用標(biāo)準(zhǔn)從水務(wù)工程信息模型的創(chuàng)建、使用、管理、交付等方面進(jìn)行規(guī)范，具體如下：

（1）《深圳市水務(wù)工程BIM模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》：制定水務(wù)工程BIM模型構(gòu)件分類、編碼體系，實(shí)現(xiàn)水務(wù)工程全生命周期信息的交換、共享。

（2）《深圳市水務(wù)工程BIM應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》：從BIM模型創(chuàng)建、存儲(chǔ)、信息交換、應(yīng)用等方面進(jìn)行整體性統(tǒng)一規(guī)范。

（3）《深圳市水務(wù)工程BIM模型交付標(biāo)準(zhǔn)》：針對(duì)水務(wù)工程可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖階段、竣工交付階段BIM模型創(chuàng)建，規(guī)范BIM模型幾何深度要求和非幾何信息要求。

在BIM標(biāo)準(zhǔn)體系中，除BIM通用標(biāo)準(zhǔn)外，根據(jù)深圳市水務(wù)工程項(xiàng)目特點(diǎn)，制定一套針對(duì)不同類型的工程項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用技術(shù)指體系引。建設(shè)階段BIM應(yīng)用技術(shù)指引主要針對(duì)設(shè)計(jì)、施工階段的BIM模型創(chuàng)建、應(yīng)用、組織管理、專業(yè)檢查及成果交付等作出規(guī)定。運(yùn)維階段BIM應(yīng)用技術(shù)指引主要針對(duì)工程運(yùn)維BIM模型創(chuàng)建、以及基于BIM的空間管理、資產(chǎn)管理、維修維護(hù)管理、安全與應(yīng)急管理等方面進(jìn)行規(guī)范。

實(shí)施指引主要是用于規(guī)范深圳市水務(wù)局BIM實(shí)施管理工作，包括招投標(biāo)、實(shí)施準(zhǔn)備、方案編制與評(píng)審等以及基于BIM的水務(wù)工程建設(shè)管控，包括質(zhì)量、安全等管控內(nèi)容。

通過建立適用于深圳市水務(wù)工程的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范BIM應(yīng)用行為和成果，為實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的精細(xì)化工程建設(shè)管理奠定基礎(chǔ)。

3 搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)

為確保BIM技術(shù)與水務(wù)工程全生命周期管理的深度融合，需搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)（如圖2所示）。

3.1搭建BIM引擎

BIM引擎應(yīng)充分兼容水務(wù)行業(yè)主流的BIM設(shè)計(jì)軟件，如Autodesk Revit、Bentley、CATIA（3DE）等多種軟件的數(shù)據(jù)格式，并制定通過IFC或其他中間格式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的方式，實(shí)現(xiàn)多種格式的BIM數(shù)據(jù)兼容。通過對(duì)模型的上傳導(dǎo)入、校驗(yàn)、審查、信息提取、分類、編碼、結(jié)構(gòu)化等處理后實(shí)現(xiàn)模型的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化。同時(shí)，BIM引擎與GIS、物聯(lián)網(wǎng)平等支撐平臺(tái)深度融合，為工程建設(shè)管理平臺(tái)和工程運(yùn)行管理平臺(tái)提供支撐服務(wù)，實(shí)現(xiàn)基于BIM的水務(wù)工程全生命周期的信息管理。

3.2搭建BIM+工程建設(shè)管理平臺(tái)

基于BIM應(yīng)用支撐平臺(tái)搭建工程建設(shè)管理平臺(tái)，以BIM為載體，從招標(biāo)、合同、變更、質(zhì)量、驗(yàn)收等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)采集數(shù)據(jù)，在平臺(tái)上開展基于BIM的設(shè)計(jì)交底、進(jìn)度模擬與預(yù)警、質(zhì)量安全管理與數(shù)字化資產(chǎn)移交等，在實(shí)現(xiàn)物理世界和數(shù)字世界的孿生共長(zhǎng)的同時(shí)，也為水務(wù)工程的質(zhì)量、安全、投資、進(jìn)度等業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理，提供了可視化的管理決策手段。

3.3搭建BIM+工程運(yùn)行管理平臺(tái)

基于BIM應(yīng)用支撐平臺(tái)搭建工程運(yùn)行管理平臺(tái)，包括河道設(shè)施管理系統(tǒng)、智慧水庫(kù)管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)基于BIM模型的河道、水庫(kù)等設(shè)備設(shè)施的運(yùn)維管理，同時(shí)融合水情水質(zhì)、設(shè)備參數(shù)、實(shí)時(shí)視頻、運(yùn)行狀態(tài)等多源數(shù)據(jù)，覆蓋設(shè)備設(shè)施管理、安全管理、應(yīng)急管理等多元業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化運(yùn)維管理。

4 開展BIM在水務(wù)工程全生命周期管理中的試點(diǎn)應(yīng)用

4.1以某水質(zhì)凈化廠項(xiàng)目為試點(diǎn)探索“點(diǎn)狀”水務(wù)工程全生命周期BIM應(yīng)用模式

該水質(zhì)凈化廠主要建設(shè)內(nèi)容包括：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、配水井、生物處理池、回流污泥泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、二沉池、深度處理高效沉淀池、廢水回收池、加藥間、消毒池、污泥調(diào)節(jié)池、吸泥井及深度脫水機(jī)房等。該項(xiàng)目在正向設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度管理等方面開展試點(diǎn)應(yīng)用，可為水質(zhì)凈化廠等“點(diǎn)狀”水務(wù)工程全生命周期的BIM技術(shù)應(yīng)用模式提供經(jīng)驗(yàn)。

4.2以某供水工程為試點(diǎn)探索“線性”水務(wù)工程全生命周期BIM應(yīng)用模式

該項(xiàng)目包括兩部分，其一是新建中型水庫(kù)，建設(shè)內(nèi)容包括混凝土面板堆石壩、溢洪道、導(dǎo)流洞等;其二為輸水工程，輸水干線長(zhǎng)8.66km，輸水設(shè)計(jì)流量3.83 m /s。該項(xiàng)目在精細(xì)化地質(zhì)建模、方案模擬、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)BIM模型施工交底、工程量統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度模擬、數(shù)字化資產(chǎn)移交、水庫(kù)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行及管網(wǎng)管養(yǎng)等方面開展試點(diǎn)應(yīng)用，為引水工程等“線性”水務(wù)工程全生命周期BIM應(yīng)用模式的應(yīng)用提供了參考。

4.3以深圳市某建成水庫(kù)為試點(diǎn)探索已建水務(wù)工程BIM應(yīng)用模式

該水庫(kù)建成于20世紀(jì)60年代，是深圳市重要的中型水庫(kù)之一，運(yùn)行維護(hù)任務(wù)較重。通過二維圖紙翻建及傾斜攝影方式搭建水庫(kù)BIM+GIS模型，并通過智慧水庫(kù)管理系統(tǒng)將三維模型與設(shè)施設(shè)備信息、工情數(shù)據(jù)、水情水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度融合，開展設(shè)備設(shè)施維養(yǎng)管理、設(shè)備設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控、大壩安全態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)分析等工作，探索在已建水務(wù)工程中開展BIM技術(shù)運(yùn)行管理模式的研究。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)的應(yīng)用已然成為水務(wù)工程現(xiàn)代化管理轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然。本研究以深圳市水務(wù)局為例，通過建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)、開展工程項(xiàng)目試點(diǎn)應(yīng)用，探索出BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用模式，推動(dòng)了深圳市水務(wù)工程管理的提質(zhì)增效。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-04-10

作者簡(jiǎn)介：陳冰（1991—），女，廣東潮州人，博士，[1]?研究方向：智慧水務(wù)。

Research on the Application of BIM Technology in the Management of Water Projects

CHEN Bing

（Shenzhen Water Science and Technology Information Center，Shenzhen ?Guangdong? 518036）

Abstract：In order to further increase the application proportion of BIM technology in water engineering management， and improve the government’s refined management level and efficiency of large-scale water engineering projects， this article takes the Shenzhen Water Affairs Bureau as an example to analyze BIM technology in water engineering project managementResearch on the application model.Through the establishment of a local water engineering BIM application standard system， the establishment of a BIM+ water engineering smart management platform， and the pilot application of engineering projects， the initial establishment of the Shenzhen water engineering BIM implementation system was achieved， while the goals of improving design quality and optimizing construction procedures were achieved. This caseThe successful landing of the project provides reference for similar practices in other cities.Keywords： BIM technology; water engineering; full life cycle management; standard system; smart management platform