趙瑞

中國葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司 湖北宜昌 443000

伴隨著近年來我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，整個(gè)城市的勘察設(shè)計(jì)行業(yè)的科技水平也越來越多地得到了提高，BIM技術(shù)的應(yīng)用作為一種嶄新的勘察設(shè)計(jì)模式及其理念正逐漸被行業(yè)各級(jí)主要的勘察設(shè)計(jì)學(xué)校和院所認(rèn)可。

目前國內(nèi)大多數(shù)的公共市政管理服務(wù)行業(yè)對(duì)于管理BIM的深入研究與推廣運(yùn)用尚比較遲，總體上仍然應(yīng)該是從尚處于初級(jí)階段起步。國家在“十一五”期間已經(jīng)多次明確提出我們要對(duì)建筑BIM信息技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行更加深入的技術(shù)探索和深入研究，住房和計(jì)劃城鄉(xiāng)鄉(xiāng)業(yè)建設(shè)部印《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，要求我們行業(yè)要始終堅(jiān)持貫徹自主驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、重點(diǎn)驅(qū)動(dòng)跨越、支撐持續(xù)發(fā)展、引領(lǐng)未來的發(fā)展戰(zhàn)略方針，高度重視行業(yè)信息化對(duì)于促進(jìn)建筑業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的重要帶動(dòng)性和積極性與推廣性的作用?！毒V要》明確指出，“十二五”期間，基本建成實(shí)現(xiàn)了大型建筑信息企業(yè)管理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用普及和規(guī)范應(yīng)用，加快了大型建筑企業(yè)信息協(xié)同系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)模型（BIM）、基于云和互聯(lián)網(wǎng)的建筑工程質(zhì)量管理信息協(xié)同系統(tǒng)操作等新型高科技術(shù)在大型建筑工程質(zhì)量管理工作中的廣泛應(yīng)用。大力支持推動(dòng)大型建筑企業(yè)信息化管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的體系建設(shè)，促進(jìn)了一批具有獨(dú)特性和具有自主研發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型建筑企業(yè)信息系統(tǒng)軟件研發(fā)產(chǎn)業(yè)化，形成了一批建筑信息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)逐步達(dá)到了各種國際先進(jìn)技術(shù)水平的大型專業(yè)建筑信息企業(yè)。

“十三五”這個(gè)時(shí)期更是當(dāng)前我國加快構(gòu)建健康經(jīng)濟(jì)社會(huì)的關(guān)鍵性決勝時(shí)期，建設(shè)新型智慧城市工程將成為貫徹落實(shí)新思想和理念的重大實(shí)踐，是以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)引領(lǐng)城市發(fā)展和改革轉(zhuǎn)型的一次難得契機(jī)，全面深入地推進(jìn)了新一代信息技術(shù)與城市發(fā)展和創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的一種新路徑、新方法、新格局。

1 BIM技術(shù)的基本概念

BIM模型是漢語英文單詞buildinginformationmodeling的一個(gè)英文數(shù)字縮寫，意為一種新型建筑數(shù)字信息處理模型，它指的是以一個(gè)大型建筑工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的各種建筑相關(guān)數(shù)字信息和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料等作為主要信息依托而設(shè)計(jì)構(gòu)建的一種新型現(xiàn)代建筑信息模式，并通過這些相關(guān)數(shù)字信息資料來對(duì)一個(gè)建筑物本身所必須具備的建筑真實(shí)性性能進(jìn)行數(shù)字仿真和綜合模擬。

當(dāng)前，盡管BIM信息技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的研究還是處于一個(gè)初級(jí)階段，但政府部門逐步加大了對(duì)BIM技術(shù)的推廣，并將BIM技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用列入“十二五”規(guī)劃發(fā)展周期的重點(diǎn)項(xiàng)目。

在市政給水廠項(xiàng)目建設(shè)中，BIM技術(shù)將三維立體空間數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)在進(jìn)行創(chuàng)建模型過程中，把市政給水廠項(xiàng)目建設(shè)過程中的各種數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)參考資料，創(chuàng)建完整的三維立體空間大氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息模型。從本質(zhì)上講，BIM技術(shù)屬于所有市政供水廠項(xiàng)目的項(xiàng)目生命周期中數(shù)據(jù)和信息的整合。與以往的工作模式相比，BIM技術(shù)確保了市政供水廠建設(shè)項(xiàng)目的統(tǒng)一、簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化管理，從而為市政供水廠建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效益[1]。

BIM具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。

BIMd這是一種完全有別于我們以前傳統(tǒng)的autocad二維表達(dá)式創(chuàng)建設(shè)計(jì)操作方法的一種全新的三維模型創(chuàng)建設(shè)計(jì)工具，它用的是一套全新的專門三維建筑設(shè)計(jì)實(shí)用工具、實(shí)時(shí)三維設(shè)計(jì)可視化、更先進(jìn)的施工協(xié)同三維設(shè)計(jì)模式、由三維模型自動(dòng)繪制創(chuàng)造的建筑施工詳細(xì)草圖和底盤地圖、工程量統(tǒng)計(jì)資料、一處自動(dòng)修改處處自動(dòng)更新、配套的數(shù)據(jù)分析、模擬三維設(shè)計(jì)等多種技術(shù)手段。

通過BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)工程，所有整個(gè)生命周期內(nèi)的各個(gè)參與者都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯總、數(shù)據(jù)提取與綜合分析和對(duì)大量資料和經(jīng)驗(yàn)的借鑒與重用，為一個(gè)建筑工程項(xiàng)目的實(shí)施提供了一個(gè)全周期的技術(shù)支持和協(xié)調(diào)幫助[2]。

2 BIM技術(shù)在市政給水廠工程建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值

（1）規(guī)劃階段的使用價(jià)值。在市政給水廠項(xiàng)目規(guī)劃的規(guī)劃階段，BIM技術(shù)在整體合理布局規(guī)劃和污水處理工藝布局中充分發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

例如，對(duì)公司的零部件進(jìn)行周邊環(huán)境模擬，實(shí)施各個(gè)零部件的方案規(guī)范的規(guī)劃，對(duì)各種管線進(jìn)行預(yù)分析。無論是從加工技術(shù)的基本原理層面，還是從運(yùn)營管理方式層面，BIM技術(shù)的高效運(yùn)用都會(huì)產(chǎn)生優(yōu)異的效果。

（2）在設(shè)計(jì)方案階段的應(yīng)用價(jià)值。在市政供水廠建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，借助BIM技術(shù)的接入功能和數(shù)據(jù)漫游功能，可以更加直觀、直觀地展示設(shè)計(jì)理念。

在建立三維空間信息信息內(nèi)容實(shí)體模型的整個(gè)過程中，能夠和諧地處理不同專業(yè)設(shè)計(jì)之間的差異和矛盾，以及不同工況之間的碰撞問題。

因此，減少了項(xiàng)目施工階段臨時(shí)更改的機(jī)會(huì)。依靠工程量清單的統(tǒng)計(jì)分析，可以提高預(yù)算統(tǒng)計(jì)分析的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，為下一階段的建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（3）工程建設(shè)過程的應(yīng)用價(jià)值。依托三維空間數(shù)據(jù)信息實(shí)體模型，動(dòng)態(tài)模擬項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃，展示項(xiàng)目進(jìn)度，同時(shí)將安全工作、質(zhì)量控制、項(xiàng)目進(jìn)度管理、項(xiàng)目成本管理等各個(gè)方面與三維空間數(shù)據(jù)信息實(shí)體模型進(jìn)行整合，完成集中化、數(shù)據(jù)可視化和精益化管理，提高工作效率。

3 BIM技術(shù)在市政給水廠工程建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 工程概況

成都市溫江區(qū)40萬噸給水廠工程，占地面積6.65公頃。主要工程建設(shè)的項(xiàng)目包括：分級(jí)配水井、預(yù)沉池、高效斜管澄清池、高速均質(zhì)濾料過篩池、清水池、送水泵站、污泥池及回用水池等。本項(xiàng)目涉及23棟不同功能的建筑和12個(gè)不同的技術(shù)專業(yè)。同時(shí)，要維護(hù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。根據(jù)BIM技術(shù)的選用，所有設(shè)計(jì)方案的周期時(shí)間從計(jì)劃的120天縮短到105天，節(jié)約近10%，工程施工周期節(jié)省近40天。計(jì)劃占地7.5畝的紅酒吧。最終，新項(xiàng)目具體商業(yè)用地6.65畝，節(jié)約近12%，更有利于維護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。加工工藝的有效布局，使全廠計(jì)算機(jī)裝機(jī)輸出功率節(jié)省5%，原材料用量減少8%。本項(xiàng)目首次將市政工程中的三維協(xié)同設(shè)計(jì)流程應(yīng)用于水廠項(xiàng)目；首次從管道PID建立管道實(shí)體模型，完成信息傳遞；其次，利用三維模型籌集資金、驗(yàn)證和交付設(shè)計(jì)方案的結(jié)果。

最后，開展現(xiàn)場(chǎng)施工安全的立體化嘗試和中后期智能交付和運(yùn)維管理的探索。根據(jù)BIM技術(shù)基礎(chǔ)，該項(xiàng)目獲得了2018年世界榮耀大獎(jiǎng)賽的最高榮譽(yù)“榮耀獎(jiǎng)”。

圖1 項(xiàng)目效果圖

圖2 BIM全廠圖

圖3 照片對(duì)比

3.2 BIM技術(shù)在市政給水廠工程中的具體應(yīng)用

（1）碰撞檢查及圖紙輸出。BIM實(shí)體模型的創(chuàng)建不僅是對(duì)項(xiàng)目具體情況的直觀展示，同時(shí)也是對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的全方位考察。在模型擬合內(nèi)容的審核中，利用BIM影響檢查功能，設(shè)計(jì)師可以及時(shí)處理設(shè)計(jì)中的各種問題。今后將根據(jù)自身的專業(yè)技能，依靠與相關(guān)部門的溝通與溝通，如有數(shù)據(jù)信息異常、不科學(xué)的部門會(huì)立即進(jìn)行整改，完善設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理化。另外，使用REVIT建模后，地下管線的布置和室內(nèi)空間的相關(guān)性也可以清晰的呈現(xiàn)給設(shè)計(jì)者，有利于相關(guān)人員對(duì)項(xiàng)目的定期檢查驗(yàn)收，防止發(fā)生問題，促進(jìn)后續(xù)項(xiàng)目建設(shè)的順利開展。使用BIM可以將構(gòu)建的幾何圖形轉(zhuǎn)換為二維幾何圖形輸出，并轉(zhuǎn)化為更清晰的平面圖，大大提高了設(shè)計(jì)階段的效率。同時(shí)也協(xié)助后期的圖紙管理[3]。

（2）場(chǎng)地分析。在市政給水廠項(xiàng)目中，利用BIM技術(shù)構(gòu)建規(guī)劃方案的物理模型，從室內(nèi)空間利用、項(xiàng)目投資、園林景觀等多方面因素進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)分析，選擇一個(gè)合適的場(chǎng)地環(huán)境。在使用BIM構(gòu)建實(shí)體模型時(shí)，設(shè)計(jì)方案人員首先要做好現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，獲取更準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，然后創(chuàng)建地質(zhì)模型。根據(jù)模型擬合分析，其中會(huì)有勘誤點(diǎn)。明確提出生成相對(duì)完善的三維地貌面模型，然后合并實(shí)體模型信息，計(jì)算出相關(guān)主要參數(shù)數(shù)據(jù)信息，完成場(chǎng)地規(guī)劃的科研布局。

（3）通風(fēng)設(shè)計(jì)方案。BIM在市政水廠工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，為通風(fēng)設(shè)計(jì)方案提供了更準(zhǔn)確的信息，如幾何圖形信息、隔熱信息等，避免了模擬中的重復(fù)工作，幫助工作人員更加準(zhǔn)確。對(duì)能耗、熱環(huán)境和風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析，完善規(guī)劃內(nèi)容，加強(qiáng)通風(fēng)實(shí)效[4]。

（4）互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模擬與監(jiān)控技術(shù)。結(jié)合BIM、云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的信息化管理系統(tǒng)，完成了對(duì)本項(xiàng)目的智能化監(jiān)管和監(jiān)管。這種優(yōu)秀技術(shù)的綜合應(yīng)用，輔助基層施工人員提前準(zhǔn)備，掌握項(xiàng)目模型信息、特點(diǎn)信息、深入設(shè)計(jì)內(nèi)容、生產(chǎn)加工信息、高精度、準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)信息等。有利于員工方面的檢查和管理。同時(shí)，利用BIM實(shí)體模型、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自然地理信息技術(shù)，提高了人機(jī)對(duì)戰(zhàn)的監(jiān)管水平，做好了各種信息的實(shí)時(shí)采集和整理，數(shù)據(jù)和信息，為完成集中動(dòng)態(tài)管理目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5-8]。

（5）BIM下的運(yùn)維管理。BIM下的運(yùn)維管理主要是在原有計(jì)算機(jī)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借助opc協(xié)議合理應(yīng)用對(duì)項(xiàng)目原有的采集系統(tǒng)信息進(jìn)行了優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和獲取，使得運(yùn)維工作人員及時(shí)準(zhǔn)確地掌握項(xiàng)目施工中，水流量的計(jì)數(shù)和水質(zhì)監(jiān)控信息、出水流量的計(jì)數(shù)和水質(zhì)監(jiān)控信息、各個(gè)入水區(qū)水位自動(dòng)監(jiān)控的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的超標(biāo)等問題，且加以管控，減少系統(tǒng)運(yùn)行中危險(xiǎn)的發(fā)生[9]。同時(shí)，利用BIM和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)相關(guān)信息、數(shù)據(jù)、信息和設(shè)計(jì)方案的全過程實(shí)施全方位地分析和監(jiān)管，準(zhǔn)確把握系統(tǒng)功能、邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，建立數(shù)據(jù)傳輸方式等內(nèi)容，為運(yùn)維服務(wù)提供了很多可靠的基礎(chǔ)，提高了管理能力[10]。

4 結(jié)語

總的來說，我們可以知道，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程的加快，將BIM技術(shù)協(xié)同智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)展到市政水廠工程建設(shè)行業(yè)已成為一種流行的發(fā)展趨勢(shì)。趨勢(shì)。在市政供水廠項(xiàng)目建設(shè)過程中，高效利用BIM技術(shù)可以完成項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理與物理模型文件的有機(jī)化學(xué)整合，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在可視化、高效化、量化等方面的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn).為此，提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高效率，提高工程建設(shè)質(zhì)量，擴(kuò)大整個(gè)工程項(xiàng)目的綜合經(jīng)濟(jì)效益。