BIM技术在市政工程中的应用

发表时间:2021/1/7   来源:《城镇建设》2020年10月29期   作者:孙顺贤1、张健2、熊飞3
[导读] 近年来,随着我国经济建设的快速发展,我国城市基础设施建设越来越完善,人们生活幸福指数不断提升,市政工程建设功能呈现出日益复杂化、智能化、集成化的发展趋势。
        孙顺贤1、张健2、熊飞3
        1青岛方正建设科技集团有限公司,山东省青岛市,266109;
        2青岛城阳市政开发建设投资集团有限公司,山东省青岛市266109;
        3青岛顺清源环境有限公司,山东省青岛市,266109
        摘要:近年来,随着我国经济建设的快速发展,我国城市基础设施建设越来越完善,人们生活幸福指数不断提升,市政工程建设功能呈现出日益复杂化、智能化、集成化的发展趋势。在工程项目建设期间,存在一系列未知因素或设计图纸难以完整精确表达的因素。这些复杂的设计和其他未知因素会对工程造价产生相当大的影响,也在一定程度上增加了市政工程的建设难度和风险。
        关键词:BIM技术;市政工程;应用
        引言
        科技的快速发展使得我国很多先进技术运用到各行业的发展中,为我国基础建设贡献着科技力量。BIM技术在建筑业的推广由来已久,但在市政工程上的应用案例相对较少,作为一项不再“年轻”的新兴产业,BIM技术也可以很好地应用到市政工程中。BIM技术在市政工程上的应用面仍需要拓展,同时也有诸多问题制约BIM技术的覆盖,需要制定相应的措施提高BIM技术的应用率,以增加市政施工的工期效益、质量效益和利润效益等。
        1.BIM技术
        BIM技术对于大多数人还是比较陌生的,但对于从事建筑工程的人来说,它可以称之为一种“福音”,利用BIM技术能够实现工程设计、施工以及后期运行管理的数字化。在实施市政工程的时候,通过BIM技术的应用,能够真实地反映出各个分部分项工程之间的关系,有利于保证市政工程信息的真实性。要确保工程建设项目的按期交付,必须严格掌握好工程的工期管理,做好相关决策工作。即使是工程建设不同岗位的员工也可以利用BIM技术进行有关数据的查询工作,并能够实现彼此之间的信息共享,有利于工作上的沟通和协调。特别是在进行市政工程设计的时候,应用BIM技术能够反映出建筑构件的整体特性,并且将不同工程设计之间的关系全部展现出来,有效地规避了不同岗位设计之间的重复和偏差,保证市政工程的设计质量和施工质量满足有关标准。一般来讲,BIM技术主要有两方面的特征。第一种特征是实现了所有数据信息的共享。数据信息的共享是BIM技术的主要特征,在对市政工程进行结构设计的时候,最常用的方法是建立模型,建模技术对于工程设计来说是非常有用的,能够收集到所有结构设计数据的信息,还能够对所收集到的数据信息进行整合和运用。进行市政工程结构设计的时候,各部门的设计人员可以同时利用BIM技术,这样就实现了各部门设计目标的一致性。第二种特征是协调一致性。协调一致性是BIM技术的显著特征,其实现了各部门设计平台的一致化,打破了多方面的限制性因素,使各部门的设计人员实现实时的信息共享和交流,保证数据信息共享的及时性。除此之外,在市政工程中应用BIM技术的时候,应用不同的专业原理,实现最后的测试工作,以可能存在的问题为中心,积极寻找解决方案,这样既加快了结构方案的设计工作,提高了设计工作的效率,也进一步促进了结构设计质量的提高。
        2.BIM技术在市政工程中的应用
        2.1提供专业协同数据共享平台
        市政工程覆盖范围非常广泛,且面临的施工环境条件相当复杂。在同一位置,不同主管部门负责的各市政项目不断的被投入建设,导致了经常出现挖了填、填了挖的扰民问题。除此以外,市政工程项目建设受多种因素相互作用影响,因此,必须落实一套科学且合理的质量控制措施,预防市政施工管理期间所出现的各种问题,而BIM技术的应用则正好能够解决上述问题。利用BIM技术能够准确描述建筑物的具体形状与位置,对建筑物内部构建设施进行精确定位,并搭载三维数据模型分析功能进行合理划分,优化建筑格局空间分析结果,形成最为理想的建设方案设计模型。


        2.2全生命周期BIM技术应用
        针对新技术的支持政策对项目全生命周期BIM应用的推广有直接且重要的影响,政府和行业主管部门应加大政策、财政的扶持。近年,我国政府部门已先后制定了关于BIM技术应用的总体规划和发展纲要,随着BIM地不断发展,还需要进一步制定各类项目使用BIM的发展目标,完善行业标准和指南。例如,改变纸质2D图纸审查机制,健全3D三维模型成果审查机制;健全BIM模型知识产权保护政策;完善BIM技术职业资格制度等。另外,政府还可以对使用BIM技术的项目提供奖励政策或财政支持,包括减免或部分优惠税收,解决现阶段经济效益的问题,促进项目参建各方和企业推进全生命周期BIM技术应用的积极性。
        2.3BIM技术辅助市政施工
        1.优化施工现场管理,市政施工中,通过BIM建模使得二维图纸更为直观,形象更立体。通过场布建模,方便施工管理人员更全面地了解施工现场,优化场地布置,在三维地形上完成施工现场平面的策划、布局及协调工作。同时有助于施工人员模拟多项施工方案,通过渲染漫游,动画制作等在施工队前展示对应施工工艺,便于劳务人员更好地理解工艺复杂的构造等,做好施工交底工作。2.施工进度控制,利用BIM的可视化运作的BIM5D,添加时间维,便能实时了解到项目的运作情况。结合Project和BIM三维的5D模型,可以对预先制定的施工计划与实际工期进行比对,以便于施工管理人员分析进度情况,找出工期延误工序,为后续的进度管理提供处理方案和指导意见,便于工期的动态控制。3.安全管控,施工必须考虑安全管理,借助BIM构建的三维信息模型,对模板脚手架搭建进行优化,迅速地预知项目存在的施工问题和难点,综合考虑施工过程中容易出现的安全质量问题;结合地形模型考虑基坑支护和降排水施工方案,并开展模拟实验,论证方案的可行性;通过精准定位跟踪分析问题原因制定处理措施;依附智慧工地合理安插现场监控,对市政项目中的关键节点进行全天候观察。现场劳务人员学历较低,认懂图纸困难,借助BIM技术可以对现场劳务人员在开工前进行高危操作施工交底,及时了解施工过程中的危险部位,最大程度降低作业人员不知情危险,减少施工过程中安全事故的发生率。
        2.4模型的建立促进有效地沟通
        在市政工程施工的过程中,难免会出现临时占有公用设施的情况,应用BIM技术,就能够及时发现被占有的相关情况,进而能够提前联系占有部门,加强沟通,这样就有效避免了施工中不确定因素的发生。另外,在对市政工程进行工程设计的时候,一般会利用计算机以及互联网技术进行制图,这种方式展现出来的设计图更为难懂。实际上,利用计算机反而会影响到一些小的方面的数据传输,不利于保证数据的真实性,这样各部门在运用的数据的时候,就会发生设计偏差,阻碍了各部门的有效沟通,所以,还是应该积极应用BIM技术的模型建立,提高市政工程设计的水平。
        2.5BIM技术在智慧化管廊中的作用
        1.环境监测系统基于3D显示技术,可以准确知道监测点位置:主要对综合管廊内外的温度、可燃气体、氧气、湿度及管廊内集水井的液位等参数进行监测和报警,为管廊内设备营造一个健康的运行环境。基于PLC技术可以多种模式智能排水,基于3D显示技术可以实时对集水井水位和水泵运行参数监测。2.智能视频监控系统,每隔100m布设1个摄像点,基于3D显示技术,可以随时前后观看,并录制图像,可以回看。设置入侵报警系统、出入口控制系统及在线式电子巡检系统等安全监控系统。
        结语
        尽管BIM技术在市政工程上的应用有待提高,应用技术型人才数量短缺,但这并不能影响其优势和发展潜力,各大城市在建设项目上的BIM应用已经有大面积试点,而BIM人才的培养模式也在逐步优化。
        参考文献
        [1]何关培.BIM总论[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
        [2]张吕伟,蒋力俭.中国市政设计行业BIM指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.
        [3]范兴家,吴文高,李慧.浅谈市政设计企业的BIM技术应用[J].中国市政工程,2015(1):47-49.
       
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