市政设计BIM及三维立体设计发展前景

周清华/南宁市勘察测绘地理信息院

市政设计BIM及三维立体设计发展前景

周清华/南宁市勘察测绘地理信息院

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

BIM；市政设计；三维立体设计；发展

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.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。

2.1 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。

2.2 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。

3.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。

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

4.BIM理念在市政工程设计中的应用措施

4.1 培养BIM专业技术人才

BIM在市政工程设计中的应用，最重要的一点就是，必须要有优秀的BIM人才。通过专业人才的具体实施，才能使这一理论成果向实践转化，真正转变为生产力。而BIM人才正是国内工程建筑行业，特别是市政工程设计行业所欠缺的。市政工程设计相关单位要从人才职称和执业制度上，有针对性的进行专业培训，培养更多数量的BIM技术“核心”人才，提高人才专业水平与人才质量。此外，还要在招聘过程中，注重BIM专业人才的引进，从而更好实施和普及BIM的应用，最终提升市政工程设计的质量和效率。

4.2 加强BIM的行业化发展

在市政工程设计过程中，要紧密结合工程设计实际与特点，根据工程设计的不同种类，不同结构，对BIM的应用进行规范化管理，在借鉴外国经验的同时，根据实际情况作出适当改变与调整，使之符合市政工程设计的具体要求。在推广中，注意规范化、制度化、系统化，使之与行业发展相协调，促进BIM的行业化、标准化发展。

4.3 注重BIM软件的设计与应用

在市政工程设计中，要选择以设计项目为主的BIM软件。因为BIM软件具有一定的专属功能以及其擅长点，所以在选择与应用时要做甄别，根据工程设计的重点来选择才能事半功倍。此外，选择适合设计人员的软件，因为设计人员的设计习惯不同，对图纸的理解也不同，设计顺序也都有自己一套成型的方法，所以应用适合设计人员的软件，可以提升工作效率，提高设计质量。同时，加强设计人员对软件的二次开发，增加一些自己设计习惯的插件，拓展软件应用空间。通过加强对软件的选择与具体应用，推广BIM的实际应用。

5.结束语

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。

[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.