BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用研究

BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用研究為了進(jìn)一步提高BIM技術(shù)在水務(wù)行業(yè)工程管理中的應(yīng)用比例，提升政府對(duì)大型水務(wù)工程項(xiàng)目的精細(xì)化管理水平和效率，本文以深圳市水務(wù)局為例，對(duì)BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用模式進(jìn)行研究。通過建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)、開展工程項(xiàng)目的試點(diǎn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了初步搭建深圳市水務(wù)工程BIM實(shí)施體系，同時(shí)提升設(shè)計(jì)質(zhì)量、優(yōu)化施工工序等目標(biāo)，本案例的成功落地為其他城市同類實(shí)踐提供借鑒。標(biāo)簽：BIM技術(shù);水務(wù)工程;全生命周期管理;標(biāo)準(zhǔn)體系;智慧管理平臺(tái)0引言深圳市水務(wù)工程建設(shè)存在四多一長的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，即項(xiàng)目數(shù)量多、投資資金多、流程環(huán)節(jié)多、參與各方多、生命周期長，因此需要通過建筑信息模型（BIM）等信息技術(shù)提升工程管理效率和精細(xì)化水平。目前，深圳市水務(wù)局BIM技術(shù)應(yīng)用推廣尚屬于初級(jí)階段，對(duì)標(biāo)相對(duì)成熟的BIM實(shí)踐案例，目前仍存在BIM應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范尚未建立、工程管理要素與BIM技術(shù)融合程度較低等問題。基于深圳市水務(wù)工程BIM技術(shù)應(yīng)用推廣中的問題，本文探究了BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用模式，促進(jìn)了以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的水務(wù)工程信息的共享，提高水務(wù)工程項(xiàng)目全生命周期各方協(xié)同參與的效率和質(zhì)量，推動(dòng)了水務(wù)工程建設(shè)管理和運(yùn)維管理方式的轉(zhuǎn)變。1BIM技術(shù)在水務(wù)工程中的應(yīng)用綜述近年來BIM技術(shù)在民用建筑、市政工程的應(yīng)用與發(fā)展越發(fā)廣泛，BIM技術(shù)在大型水利（水務(wù)）工程中也開始試點(diǎn)探索。朱茜、包騰飛[1]以雅礱江干流某一級(jí)水電站為例，探索了基于Revit+Dynamo的拱壩工程參數(shù)化BIM模型的構(gòu)建、樞紐布置、工程量計(jì)算等問題，基于BIM技術(shù)的三維設(shè)計(jì)模式避免了重復(fù)返工，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。陶玉波等[2]提出基于BIM的水利工程4D進(jìn)度監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，為工期管理提供科學(xué)決策依據(jù)。何勇等[3]在江蘇省新孟河延伸拓浚界牌水利樞紐工程中探索了基于BIM技術(shù)的全生命周期管理，對(duì)建設(shè)階段數(shù)字化成果進(jìn)行交付移交，為工程運(yùn)維管理提供數(shù)據(jù)支撐。王明明等[4]通過對(duì)南水北調(diào)中線工程、阿海水電站等典型水利工程的BIM應(yīng)用進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)了BIM技術(shù)在國內(nèi)水利工程的應(yīng)用現(xiàn)狀與所存問題，并從政策、技術(shù)、行業(yè)環(huán)境三方面提出相應(yīng)解決思路。目前對(duì)BIM技術(shù)在水務(wù)工程中的應(yīng)用研究主要集中在單個(gè)大型項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)踐方面，缺乏對(duì)城市級(jí)水務(wù)工程項(xiàng)目群管理BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣研究，本文通過歸納建筑、市政行業(yè)已有成功的BIM技術(shù)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，提出BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用路徑，即建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)、開展工程項(xiàng)目試點(diǎn)應(yīng)用。2建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系深圳市水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系是在充分參考現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以CBIMS理論為指導(dǎo)，從資源、行為、交付三個(gè)方面出發(fā)，形成涵蓋通用標(biāo)準(zhǔn)、專項(xiàng)技術(shù)指引、管理實(shí)施指引3類、共18項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)體系（如圖1所示）。本標(biāo)準(zhǔn)體系所涵蓋的各項(xiàng)內(nèi)容互為支撐，三項(xiàng)通用標(biāo)準(zhǔn)從水務(wù)工程信息模型的創(chuàng)建、使用、管理、交付等方面進(jìn)行規(guī)范，具體如下：（1）《深圳市水務(wù)工程BIM模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》：制定水務(wù)工程BIM模型構(gòu)件分類、編碼體系，實(shí)現(xiàn)水務(wù)工程全生命周期信息的交換、共享。（2）《深圳市水務(wù)工程BIM應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》：從BIM模型創(chuàng)建、存儲(chǔ)、信息交換、應(yīng)用等方面進(jìn)行整體性統(tǒng)一規(guī)范。（3）《深圳市水務(wù)工程BIM模型交付標(biāo)準(zhǔn)》：針對(duì)水務(wù)工程可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖階段、竣工交付階段BIM模型創(chuàng)建，規(guī)范BIM模型幾何深度要求和非幾何信息要求。在BIM標(biāo)準(zhǔn)體系中，除BIM通用標(biāo)準(zhǔn)外，根據(jù)深圳市水務(wù)工程項(xiàng)目特點(diǎn)，制定一套針對(duì)不同類型的工程項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用技術(shù)指體系引。建設(shè)階段BIM應(yīng)用技術(shù)指引主要針對(duì)設(shè)計(jì)、施工階段的BIM模型創(chuàng)建、應(yīng)用、組織管理、專業(yè)檢查及成果交付等作出規(guī)定。運(yùn)維階段BIM應(yīng)用技術(shù)指引主要針對(duì)工程運(yùn)維BIM模型創(chuàng)建、以及基于BIM的空間管理、資產(chǎn)管理、維修維護(hù)管理、安全與應(yīng)急管理等方面進(jìn)行規(guī)范。實(shí)施指引主要是用于規(guī)范深圳市水務(wù)局BIM實(shí)施管理工作，包括招投標(biāo)、實(shí)施準(zhǔn)備、方案編制與評(píng)審等以及基于BIM的水務(wù)工程建設(shè)管控，包括質(zhì)量、安全等管控內(nèi)容。通過建立適用于深圳市水務(wù)工程的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范BIM應(yīng)用行為和成果，為實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的精細(xì)化工程建設(shè)管理奠定基礎(chǔ)。3搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)為確保BIM技術(shù)與水務(wù)工程全生命周期管理的深度融合，需搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)（如圖2所示）。3.1搭建BIM引擎BIM引擎應(yīng)充分兼容水務(wù)行業(yè)主流的BIM設(shè)計(jì)軟件，如AutodeskRevit、Bentley、CATIA（3DE）等多種軟件的數(shù)據(jù)格式，并制定通過IFC或其他中間格式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的方式，實(shí)現(xiàn)多種格式的BIM數(shù)據(jù)兼容[5]。通過對(duì)模型的上傳導(dǎo)入、校驗(yàn)、審查、信息提取、分類、編碼、結(jié)構(gòu)化等處理后實(shí)現(xiàn)模型的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化。同時(shí)，BIM引擎與GIS、物聯(lián)網(wǎng)平等支撐平臺(tái)深度融合，為工程建設(shè)管理平臺(tái)和工程運(yùn)行管理平臺(tái)提供支撐服務(wù)，實(shí)現(xiàn)基于BIM的水務(wù)工程全生命周期的信息管理。3.2搭建BIM+工程建設(shè)管理平臺(tái)基于BIM應(yīng)用支撐平臺(tái)搭建工程建設(shè)管理平臺(tái)，以BIM為載體，從招標(biāo)、合同、變更、質(zhì)量、驗(yàn)收等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)采集數(shù)據(jù)，在平臺(tái)上開展基于BIM的設(shè)計(jì)交底、進(jìn)度模擬與預(yù)警、質(zhì)量安全管理與數(shù)字化資產(chǎn)移交等，在實(shí)現(xiàn)物理世界和數(shù)字世界的孿生共長的同時(shí)，也為水務(wù)工程的質(zhì)量、安全、投資、進(jìn)度等業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理，提供了可視化的管理決策手段。3.3搭建BIM+工程運(yùn)行管理平臺(tái)基于BIM應(yīng)用支撐平臺(tái)搭建工程運(yùn)行管理平臺(tái)，包括河道設(shè)施管理系統(tǒng)、智慧水庫管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)基于BIM模型的河道、水庫等設(shè)備設(shè)施的運(yùn)維管理，同時(shí)融合水情水質(zhì)、設(shè)備參數(shù)、實(shí)時(shí)視頻、運(yùn)行狀態(tài)等多源數(shù)據(jù)，覆蓋設(shè)備設(shè)施管理、安全管理、應(yīng)急管理等多元業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化運(yùn)維管理。4開展BIM在水務(wù)工程全生命周期管理中的試點(diǎn)應(yīng)用4.1以某水質(zhì)凈化廠項(xiàng)目為試點(diǎn)探索“點(diǎn)狀”水務(wù)工程全生命周期BIM應(yīng)用模式該水質(zhì)凈化廠主要建設(shè)內(nèi)容包括：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、配水井、生物處理池、回流污泥泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、二沉池、深度處理高效沉淀池、廢水回收池、加藥間、消毒池、污泥調(diào)節(jié)池、吸泥井及深度脫水機(jī)房等。該項(xiàng)目在正向設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度管理等方面開展試點(diǎn)應(yīng)用，可為水質(zhì)凈化廠等“點(diǎn)狀”水務(wù)工程全生命周期的BIM技術(shù)應(yīng)用模式提供經(jīng)驗(yàn)。4.2以某供水工程為試點(diǎn)探索“線性”水務(wù)工程全生命周期BIM應(yīng)用模式該項(xiàng)目包括兩部分，其一是新建中型水庫，建設(shè)內(nèi)容包括混凝土面板堆石壩、溢洪道、導(dǎo)流洞等;其二為輸水工程，輸水干線長8.66km，輸水設(shè)計(jì)流量3.83m3/s。該項(xiàng)目在精細(xì)化地質(zhì)建模、方案模擬、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)BIM模型施工交底、工程量統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度模擬、數(shù)字化資產(chǎn)移交、水庫設(shè)備設(shè)施運(yùn)行及管網(wǎng)管養(yǎng)等方面開展試點(diǎn)應(yīng)用，為引水工程等“線性”水務(wù)工程全生命周期BIM應(yīng)用模式的應(yīng)用提供了參考。4.3以深圳市某建成水庫為試點(diǎn)探索已建水務(wù)工程BIM應(yīng)用模式該水庫建成于20世紀(jì)60年代，是深圳市重要的中型水庫之一，運(yùn)行維護(hù)任務(wù)較重。通過二維圖紙翻建及傾斜攝影方式搭建水庫BIM+GIS模型，并通過智慧水庫管理系統(tǒng)將三維模型與設(shè)施設(shè)備信息、工情數(shù)據(jù)、水情水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度融合，開展設(shè)備設(shè)施維養(yǎng)管理、設(shè)備設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控、大壩安全態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)分析等工作，探索在已建水務(wù)工程中開展BIM技術(shù)運(yùn)行管理模式的研究。5結(jié)語BIM技術(shù)的應(yīng)用已然成為水務(wù)工程現(xiàn)代化管理轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然。本研究以深圳市水務(wù)局為例，通過建立地方水務(wù)工程BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、搭建BIM+水務(wù)工程智慧管理平臺(tái)、開展工程項(xiàng)目試點(diǎn)應(yīng)用，探索出BIM技術(shù)在水務(wù)工程項(xiàng)目群管理中的應(yīng)用模式，推動(dòng)了深圳市水務(wù)工程管理的提質(zhì)增效。參考文獻(xiàn)[1]朱茜，包騰飛.BIM技術(shù)在拱壩工程中的應(yīng)用研究[J].水利水電技術(shù)，2019（4）：107-112.[2]陶玉波，藺志剛，董甲甲.基于BIM的水利工程4D進(jìn)度監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[J].人民黃河，2019（3）：139-143.[3]何勇，鄭瓛，吳忠，等.BIM技術(shù)在新孟河界牌水利樞紐中的應(yīng)用[J].人民長江，2019（1）：350-353.[4]王明明，姚勇，陳代果.我國水利工程中BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及障礙研究[J].綠色建筑，2017（3）：53-55.[5]張沛霖，馬帥，李丹，等.三維設(shè)計(jì)在水利中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（31）：1399.Abstract：InordertofurtherincreasetheapplicationproportionofBIMtechnologyinwaterengineeringmanagement，andimprovethegovernment’srefinedmanagementlevelandefficiencyoflarge-scalewaterengineeringprojects，thisarticletakestheShenzhenWaterAffairsBureauasanexampletoanalyzeBIMtechnologyinwaterengineeringprojectmanagementResearchontheapplicationmodel.ThroughtheestablishmentofalocalwaterengineeringBIMapplicationstandardsystem，theestablishmentofaBIM+waterengineeringsmartmanagementplatform，andthepilotapplicationofengineeringprojects，theinitialestablishmentoftheShenzhenwaterengineeringBIMimplementationsystemwasachieved，whilethegoalsofimprovingdesignqualityandoptimizingconstructionprocedureswere