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BIM理念在市政工程设计中的应用探讨

来源:用户上传      作者: 刘靓

  摘 要:随着市政建设项目日趋复杂化,对市政设计能力需进一步提高。该文阐述了BIM的理念,介绍了在市政工程设计中BIM应用的情况,并介绍了BIM应用的软件。BIM在市政设计中的应用是行业的发展趋势,是设计方法和手段的创新,更是思维与模式的创新。最后分析了BIM在市政设计中存在的问题。
  关键词:市政设计  BIM  信息化
  中图分类号:TU318           文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0078-02
  目前,市政建设项目日趋复杂化、大型化,信息化的传递与交流越来越频繁,在建设项目生命周期中,合作者之间在交流沟通、信息交换、优化设计等,在整个设计过程中存在复杂性及反复性。传统的设计交流中,需要耗费大量的时间、人力资源、费用,并且效率低下,整个过程条理不清、混乱,容易出现遗忘、漏失,施工困难,甚至往往造成返工。
  应用计算机技术,通过建筑工程数字信息建立模式下,其以三维数字信息为基础,通过CAD技术来实现称之为建筑信息模型(Building Information Model,BIM)。其核心为虚拟建筑工程三维模型,通过数字信息化建设模型,形成简单、便捷、完整,且以实际工程信息相匹配的信息库,其大大提高了设计人员的设计质量及效率,同时支持工程设计数据的重复利用。BIM主要以高度集中信息为主,整个建设过程中都存在,为建设工程信息提供信息资源交换与共享平台,信息化数据的统一、完整解决了工程分散式、异构式等问题,回避了信息的不对称性,更好地为工程的分析与预估提供更好的依据。
  1 BIM在市政工程设计中的应用现状
  目前,在国内BIM的应用尚处于起步和初级阶段,在市政工程设计中BIM技术的应用较少,目前BIM主要应用于建筑领域,现在正逐步扩充到几乎所有领域:工程施工、机械制造、建筑设计等。在市政设计中主要应用污水厂设计、建筑给排水,市政管线应用相对较少。BIM技术也逐渐被市政工程广泛接受与使用。
  (1)隧道工程。
  在传统的设计上城市隧道工程采用平纵横方法来表现结构的横向、竖向和水平的位置关系,当结构断面发生剧烈变化时,一张横断面图难以将节点的关系表达清楚,并且平面图、立面图、横断面的关系没有相对应,断面的数据发生变化时,其相应的断面也不会随之改变。然而,采用BIM技术对上述情况进行设计,则可解决以上相关问题。通过BIM技术对道路进行装配并模拟道路横断面,实现断面参数优化设计[1]。一方面,根据道路的宽度自动调整相应的断面;另一方面,随方案的变化及时准确地统计结构工程量。同时还能模拟运营阶段的工况,如行车、碰撞和管道暴雨分析等,从而避免了不必要的工程变更。
  (2)污水厂工程。
  一般民用建筑物其结构相对污水厂单体构筑相对简单,无论是对污水厂改造、扩建还是新建工程。从项目的设计到施工过程,各参建的单位间的沟通往往要有效合理,大部分问题往往是专业间的细部沟通及衔接,然而细部沟通的问问往往需要专业的技术人员到现场进行指导,为此会增加成本,同时浪费时间,影响进度。单通过BIM技术的应用,上述问题变得简单、一目了然,同时通过模拟可对存在的一些问题进行排查,使后续工作更加简洁。
  2 BIM在市政工程设计中的相关软件
  BIM技术的实现离不开BIM软件,BIM的实现需要十几以至几十个软件共同完成,而不是某个软件或某类软件就可以实现的。“BIM Authoring Software”是BIM建模软件的核心和BIM的基础。BIM建模的常用软件如表1所示,Revi和Archi-CAD是市政工程设计长应用的软件。
  BIM应用的参与方有:设计方、施工方及业主方,各方有自己的动力及收益。其中技术力量最强为设计方,最先可能通过复制CAD的技术革新。BIM技术在市政设计领域中的应用必将成为必然所趋,BIM技术在市政工程设计中具有以下优势:(1)增强可视化效果;(2)缩短项目全工作周期;(3)加强资料信息管理;(4)减少综合管线碰撞几率;(5)提高工作效率;(6)避免设计过程中各中间版本产生的混淆;(7)减少设计变更修改。
  3 BIM技术应用中的问题
  市政设计的通向理想的途径为BIM技术,但BIM最终转变为理想的市政设计的环境还有一定距离。BIM正式走向市政工程设计,是设计思维及设计理念的创新及升级。市政工程设计从传统的2D到3D的转换,需要一段艰苦的摸索及适应,BIM技术并不是前沿的技术在将来将成为普通的技术。同时,目前BIM还存在以下问题。
  (1)设计方应用BIM技术存在困难。设计阶段是最直接的接触BIM的环节,BIM技术最先在设计方应用,但设计方应用的并不多,大多还处在徘徊状态。
  (2)业主对BIM技术缺乏认识。业主是推动建筑业进步的主要动力,也是BIM技术的应用收益最大的一方。而由于BIM在我国还未得到广泛应用,加上技术缺陷等问题,很多业主对BIM技术缺乏认识,影响到BIM技术的应用推广。
  (3)软件开发方面的不足。
  (4)我国对BIM技术的政策不够充分。政策导向是技术进步的重要手段,我国政策对BIM技术已给予了大力支持,但与国外相比,仍显得比较粗放,政府的支持与协调作用不够充分,另外,对BIM技术应用的强制力不足,相关政策虽然对BIM技术给予了大力推广,但没有专门制定实施战略。
  (5)BIM技术支持和科研院校基础理论研究不足。
  ①中国建设标准构件的缺少:市政工程常用的管件类型、管道、机械设备库;②市政工程领域与建筑工程的软件应用有较大的差异性:图元属性要求不同、设计流程不同、专业分工不同;③精确绘制管件、管道与管件直接连接的问题:在项目初设、施工图阶段,软件管道模型的精确度达不到要求,管件之间管道长度很难精确绘制。软件中管件和管件直接相连比较困难,设备、管件、阀门之间直接相连不太方便。④软件的计算问题与管路系统类型:在构筑物内管道通道未必直接连接成封闭系统,引出在系统计算管路时不易使用。复杂的水力计算时,无重力管道系统,计算无法自动进行。⑤BIM模型的反复利用问题:在项目中建成的单体构筑物二次利用难度较高,不能在项目中设置变量,现有的模型复制和移动时经常出现管路连接断开、不能随意移动等问题。
  4 结语
  BIM是未来,是趋势,但是目前还有很多不足,其广泛在是市政工程设计中的推广、实现还需要长时期的坚持,其是一个缓慢而漫长的过程。
  参考文献
  [1] 乔建军,完全掌握CATIA V5-6 R2013超级手册[M].北京:机械工业出版社,2014.
  [2] 张新兰,李颜强,李文江.积极推进BIM设计技术在市政工程中的应用[J].中国给水排水,2013,29(8):63-67.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-7420290.htm

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