浅谈BIM技术在市政工程中的应用

发表时间:2020/9/11   来源:《工程管理前沿》2020年6卷12期   作者:董彦斌
[导读] 随着信息技术和科学技术不断发展, 社会上各行各业的发展都应用到先进的信息技术
        董彦斌  
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        摘 要:随着信息技术和科学技术不断发展, 社会上各行各业的发展都应用到先进的信息技术。城市发展成果中, 市政工程建设对于提高人民生活水平质量具有重要作用。在市政工程的建设施工和设计过程中, 借助BIM技术可以有效提高整个工程建设质量, 促进其建设效率提高。为了更好借助BIM技术来实现整个市政工程建设质量的提高, 应该把握BIM技术的可视化的特点、模拟性的特点、可优化的特点以及可出图的特点, 积极在市政工程的道路设计施工和市政管线设计施工以及综合管理设计施工、工程信息管理过程中应用BIM技术, 以此来提高市政工程建设和施工质量。
        关键词:BIM技术;市政工程;建设
1 BIM技术简介
        BIM技术主要是通过数字化计算机程序建立起三维结构模型,将实际结构物体可视化,其建立起来的模型涵盖了建筑结构、设备的基础信息(包括尺寸、型号、材质、运行的参数等)、时间因素等,使实体模型参数化,体现为信息含量巨大,工作能力极强,同时也能够更为精准地展现出每个构件的空间关系。BIM技术以结构的三维可视化和信息化作为其核心理念,在项目设计阶段,可以为设计者提供直观的模型展示,在分析结构或施工方案可行性等深化设计中,较传统设计软件有巨大优势。结合BIM可视化的特点,在进行深化设计的过程中,可以根据不同的方案来进行随时的调整,从多个角度看到调整的结果。针对BIM建模技术而言,它的出现实现了基于计算机的可视化,例如:全景模型,动画漫游等。
        BIM技术的应用为工程建设管理过程中业主、设计和施工方的沟通和协调搭建了一个良好的平台,为工程建设过程中的质量、安全、进度、物资管理展现出卓越的管理效能,显著提高了建筑行业项目管理过程中的科技含量,符合目前建筑业前沿的发展趋势和潮流。例如:通过BIM程序计算模拟,可以及早发现并有效避免设计和施工中的一些冲突,从而避免质量事故及返工延误工期。同时通过项目实施过程中该技术形成的三维信息模型对项目管理的推动和指导,达到促进项目实施和影响项目管理运行方式的目的,为实现企业管理水平创新提供参考。
        2 BIM设计技术的基本特征
        2.1可视化
        BIM技术可将工程结构通过三维立体形式予以展示,保证展示结果与实际工程构件信息一致,具备较强的可视功能。BIM模型的设计精度高,可直接观察到设计缺陷,除了效果图展示之外,还能够对工程项目的整个生命周期进行可视化管理,及时发现和解决施工中遇到的问题,合理安排施工工序。如,利用BIM技术的可视化模型,可解决管线设计冲突,强化工程各参建方的信息交流。
        2.2优化性
        优化施工方案是实现市政工程项目价值最大化的重要手段。在施工方案优化中,受工期长、信息量大、技术难度高等因素的影响,使得优化效果并不理想。而利用BIM技术,能够在模型中输入真实的项目信息,包括成本信息、参数信息、时间信息、几何信息等,通过对大量信息进行精准测算,更加客观全面的对工程项目施工方案进行优化比选,保证得到最优的施工方案。
        2.3协作性
        在市政工程建设中,各参建方要相互协调配合,共同完成工程建设任务。但是,受各参建方信息沟通不及时的影响,导致工程建设信息不对称,进而造成工程方案变更情况频发。而在BIM技术的支持下,各参建方可在模型内沟通交流,并及时变更处理各专业系统的问题,提高工程建设效率。同时,BIM技术的协作功能还能够将各个构件实体的参数存储到数据库中,通过改变某一个模型的数据,就能自动计算出其他部位的数据,使得平面、立面、剖面可随着某一模型数据的改变而发生同步调整。
        2.4模拟性
        BIM技术对市政工程全生命周期进行模拟,为实际施工提供可靠依据。

在设计环节,利用BIM技术模拟实体工程,构建BIM模型,对真实存在的建筑构件进行模拟操作;在施工环节,建立4D模型,利用4D动画对关键节点或管线复杂区域进行模拟。同时,利用3D模型安排施工工序,对不同施工组织计划进行分析比较,优选出更加合理的施工方案;在运维环节,利用BIM技术的模拟功能,能够提前预测可能发生的紧急状况,并制定应急方案,如疏散路线等。
        3 ?BIM技术在市政工程中的应用
        3.1 ?设计施工中的运用
        第一, 建立三维信息模型。以往市政工程的设计, 只停留在二维思维层次上, 设计过程中, 受空间的局限影响, 最终的施工图纸不能将所有细节都诠释出来, 容易出现质量不佳、材料浪费和工程变更等情况, 增加了施工成本、延长工期。现在市政工程的设计, 复杂程度和功能要求更高, 如空间交错复杂的公路桥梁工程、内部构造丰富的隧道工程等, 都可使用BIM技术进行设计研究, 针对排水工程中的复杂构造的地下综合管网和交叉多变的高架工程等设计优势明显。利用三维数字化信息模型, 对重点属性和子模型等进行详细的划分, 将设计图纸变的更加完善和精细化。并且BIM技术可以自定义的建立参数组建, 将从前设计中不标准的方案, 利用三维模型, 变的清晰、详细。BIM技术的可视化、模型化等特征, 对处理市政工程中的困难问题有决定性作用, 避免了二维设计中出现的问题。
        第二, 辅助效果分析。BIM技术在市政工程设计中, 创建三维模拟图像和沟通平台, 帮助工程相关人员进行项目的协调, 并观察工程效果。三维图形表达出设计意图。如:使用BIM技术创建管线综合模型, 观察按照实际图纸进行施工是否会产生管线的冲突, 此类方法比传统二维图纸更加直观、精细化, 容易察觉施工中可能出现的问题, 进而帮助技术人员进行设计方案的调整。
        3.2 ?在道路设计施工中的应用
        市政工程建设过程中, 借助BIM技术, 可以在把握所测绘出的地形标高数据和相应的地形图信息来形成三维地形模型, 这样一来, 工程设计人员可以更加高效的掌握市政工程的建设环境和地形走向。同时借助相应的设计道路图纸来形成一定的场地道路模型, 并借助可视化的特点对市政工程道路和走向和定位进行展示, 如果发现在周边环境中出现的相应问题, 可以对其进行及时合理的调整和修改, 从而规避道路施工建设中的返工现象。另外, 借助相应的BIM模型, 可以直接导出市政工程的CAD图纸, 并借助三维模型和二维图纸有效开展建设施工, 确保施工建设中的问题得以高效的防范。
        3.3 ?在市政管线设计施工中的应用
        市政工程建设过程中, 借助相应的BIM技术可以结合实际的设计图纸来制作出包含有道路和市政管线以及相应的建筑结构信息的市政模型, 通过对这些模型的建立, 可以更加直观形象的分析和发现市政工程中管线和道路以及相应构筑物之间的类型, 并及时发现由于道路排水管道和埋藏深度等因素造成的道路管理排水不畅和单体构筑物连接不方便的问题, 并加以及时有效的调整, 这样一来, 可以有效规避在实际道路建设过程中出现的工程施工问题, 当然借助BIM技术可以有效导出相应的CAD图纸, 并结合二维图纸来进行辅助指导施工, 帮助进行市政工程的建设施工, 从而有效提高人民群众的居住环境和质量, 为我国的社会经济的发展做出重要贡献。
        4结束语
        BIM技术能提高施工企业总承包集成能力,能合理控制工程成本,实现绿色环保施工的理念,是建筑企业信息化建设的有效途径。本工程将BIM技术引入市政工程的施工中,今后应尝试采用多种软件建模,在对比分析后选择适合各工程特点的软件,同时还应通过建立BIM管理系统,深入挖掘BIM价值,争取让BIM技术更好的为工程建设服务。
参考文献:
        [1] 徐志勇.浅谈BIM技术在市政工程中的应用[J].工程建设与设计,2018(20):269~270.
        [2] 张成彬.浅谈BIM技术在市政道路设计中的应用[J]. 建材与装饰,2016(43):259~260.
        [3] 陈文,龚智.积极推进BIM设计技术在市政工程中的应用[J].建材与装饰,2018(27):123.
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