市政设计企业的BIM技术应用探究

吴珂

摘 要：目前，中国市政设计领域从 2D 向 3D 的过渡和升级已成为必然趋势，基于先进 3D 设计软件的 BIM 正带来一场设计领域的革命。但是 BIM 在中国的发展并非一帆风顺，如何真正利用 BIM 提升设计企业的核心技术、服务价值及综合竞争力，成为国内各大市政设计企业面临的一大课题。

关键词：BIM；市政设计；竞争力

1 BIM 与市政工程

市政工程是指城市建设中的各种公共交通设施、给水、排水、燃气、城市防洪、环境卫生及明等基础设施建设，是城市生存和发展必不可少的物质基础，是提高人民生活水平和对外开放的基本条件。

建设工程行业是世界上最古老的行业之一，市政工程是其中的一个子项，从原始人找到适合居住的洞穴开始，人类就有了建筑情节。随着时代的发展，建设工程体量越来越大，功能越来越多，造型越来越丰富，包含的信息量呈现几何级增长。但是建设技术与管理手段却没有跟上时代发展的脚步。如今，建筑业或许是最不经济、最不节能、最不环保的行业之一，错漏、浪费、返工、延误是常见现象。美国权威机构的统计数据表明，建设工程行业在 2008年至少有 57% 的工作是属于无价值的[1]。BIM 能提高设计质量，节省工程开支，缩短工期，提升运营维护，改进工程的设计、建造、运维各个阶段，使各阶段之间的信息传递与集成更顺畅。BIM 的成功应用，将直接促进建设工程行业领域的变革与发展。市政工程属于建设工程中较为特殊的一种，具有以下特点 ：工程体量大，投资高，专业多，周期长，对周边环境影响大，施工组织复杂，工程目标要求高，事关国计民生。BIM 的特性契合市政工程项目的特点，能达到提升项目的设计质量，提升项目的执行计划控制管理（工程量、材料与造价等的投资控制管理），提升项目的建造效率与安全及提升项目运维管理的经济性与安全性。

2 国内外 BIM 发展现状

2.1 国外 BIM 发展现状

BIM 的实践最初由芬兰、挪威、新加坡等几个国家主导，随后以美国为首的欧美发达国家紧跟上来。发展至今，美国大多建筑项目都已应用BIM，且种类繁多，成为行业领头羊。英国、日本、澳大利亚、中国香港等发达国家与地区的 BIM应用水平跟美国还存在差距[3]。美国内务管理局（GSA）为探索 BIM 相关技术在工程技术行业的发展，规范和引导 BIM 在实际项目的应用，推出国家 3D-4D-BIM 计划。在实际建筑项目中挑选一些作为 BIM 试点项目，探索和验证 BIM 应用的模式、规则及流程等一整套全建筑生命周期的解决方案。并且从 2007 以来，对采用 BIM 技术的项目承包方，根据应用程度的不同，给于不同程度的资金资助。政策的正确引导取得立竿见影的成效，美国形成各种 BIM 协会与 BIM 标准，保护行业利益，规范行业发展。

2.2 国内 BIM 发展现状

在我国，BIM 起步较晚，前期推广和应用程度不够广泛，近几年在施工、设计等领域逐步开始得到应用。最初，我国 BIM 只是应用于一些大规模标志性项目当中，比如北京奥运会、上海世博会、上海中心、迪斯尼地铁线等项目。目前，虽然已有政府部门、大型开发商、施工企业愿意在项目中尝试，但是相对中国这个全球最大的建筑市场来说，BIM 发展推广仍然“路漫漫其修远兮”。从技术上达到相当程度并不难，但要贯彻到整个产业链，尚需时日。

我国政府部门对 BIM 的推广应用非常重视，在“十二五”期间，住建部印发《2011-2015 年建筑业信息化发展纲要》，明确提出加快建筑信息模型、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设。我国的国家 BIM 标准与规范的编制工作也已经启动，北京、上海等BIM 发展前沿地区纷纷启动地方标准的编制工作。目前上海市已出台《关于本市推进建筑信息模型技术应用指导意见》，意见指出，到 2017 年，上海市规模及以上政府投资工程全部应用 BIM 技术。随着国家相关政策的出台以及有关部门的支持与引导，BIM 技术必然会得到快速发展，进而被应用到更加广泛的领域。

3 市政工程 BIM 发展的问题

BIM 能够给建设行业带来的好处已得到国外同行的实践证实。但是中国市政行业 BIM 的发展却比较滞后，不仅落后于国际先进水平，也远落后于国内工民建设计行业。经分析，主要由以下几点阻碍 BIM 在中国市政设计行业的发展。

1）现有 2D 设计所带来的不足，已被当前产业和市场容忍。比如，施工人力成本和场地成本较低 ；由于设计缺陷所造成的工程问题解决成本相对较低 ；国内目前的基础设施建设大潮，各大市政设计院项目充足，没有时间也没有必要进行 BIM 软件的培训 ；同时 3D 设计的收益和成本未被合理地评估或未被市场认可。

2）主流的 BIM 软件掌握较为复杂，设计师和工程师要付出很高的学习成本才能够掌握这一新的设计手段，它要求设计师不但熟悉软件本身的功能，还要将设计理念进行全新的转变。设计企业里有经验的相关设计师学习意愿不强烈，也阻碍国内BIM 的实施。

4 BIM 发展方向

BIM 作为一种新兴技术，能为业主、设计、施工企业带来巨大价值，能够提升企业核心竞争力。未来市政领域 BIM 发展主要体现在以下几个方面。

1）工程方案阶段。在项目投资决策阶段，对确定合理的项目方案至关重要。BIM 模型能通过3D 方式展现，根据新项目方案特点，能快速形成不同方案的模型，能自动计算不同方案的工程量、造价等指标数据，直观方便地进行方案比选，有利于建设单位能更好地作出正确选择。

2）工程设计阶段。对于市政项目的道路、管线、桥梁等进行设计时，BIM 可对现有构筑物进行信息化处理，在此基础上能进行多人、多专业协同市政设计。BIM 技术能对现有构筑物进行可视化显示，对设计管线与现状地下管线进行碰撞检查，对新建构筑物与现状管线、构筑物进行碰撞检测以及相邻构筑物距离的判断，在布置与调整位置的同时能获取道路、管线以及工程量等相关信息，以便随时查看、比较设计成果。

3）工程招标阶段。建设单位或造价咨询单位可根据设计单位提供的 BIM 模型快速抽调本项目的工程量清单，有效避免漏项和错算等情况，最大限度减少设计阶段因工程量问题而产生纠纷。同时投标单位也可根据 BIM 模型快速获取工程量，并与招标文件工程量清单比较，制订出最佳的投标方案。

5 结语

中国市政设计领域已实现从纸笔到电脑 2D 的飞跃。目前，2D 向 3D 的过渡和升级已成为该领域新的发展趋势，基于 BIM 技术无法比拟的优势，现今 BIM 已被越来越多的专家学者应用在各式各样的项目中，虽然 BIM 在发展推广过程中还存在很多问题，但在政府、行业协会、软件开发企业、设计院和开发商等共同参与、大力推动下，BIM 将为中国的工程建设行业及相关企业带来更大的价值，市政设计企业的 BIM 推广应用也会得到快速发展。

参考文献

[1] 赵雪锋.建设工程全面信息管理理论和方法研究[D].北京：北京交通大学 ，2010.

[2] 何关培.BIM总论[M].北京 ： 中国建筑工业出版社 ，2011.

[3] 贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].工程质量 ，2013（3）：12-19.

[4] 刘文广，牟培超，黄铭丰.BIM 应用基础 [M]. 上海 ： 同济大学出版社 ，2013.

[5] 清华大学BIM课题组，互联立方公司BIM课题组.设计企业BIM实施标准指南[M].北京：中国建筑工业出版社 ，2013.

[6] 刘晴，王建平.基于BIM技术的建设工程生命周期管理研究[J].土木建筑工程信息技术，2010（3）：40-45.

[7] 程琳.BIM 在市政工程全寿命管理中的作用[J]. 建筑工程技术与设计，014（15）：351，533.