BIM技术在水务工程项目群管理中的应用研究

BIM技术在水务工程项目群管理中的应用研究为了进一步提高BIM技术在水务行业工程管理中的应用比例，提升政府对大型水务工程项目的精细化管理水平和效率，本文以深圳市水务局为例，对BIM技术在水务工程项目群管理中的应用模式进行研究。通过建立地方水务工程BIM应用标准体系、搭建BIM+水务工程智慧管理平台、开展工程项目的试点应用，实现了初步搭建深圳市水务工程BIM实施体系，同时提升设计质量、优化施工工序等目标，本案例的成功落地为其他城市同类实践提供借鉴。标签：BIM技术;水务工程;全生命周期管理;标准体系;智慧管理平台0引言深圳市水务工程建设存在四多一长的业务特点，即项目数量多、投资资金多、流程环节多、参与各方多、生命周期长，因此需要通过建筑信息模型（BIM）等信息技术提升工程管理效率和精细化水平。目前，深圳市水务局BIM技术应用推广尚属于初级阶段，对标相对成熟的BIM实践案例，目前仍存在BIM应用统一标准规范尚未建立、工程管理要素与BIM技术融合程度较低等问题。基于深圳市水务工程BIM技术应用推广中的问题，本文探究了BIM技术在水务工程项目群管理中的应用模式，促进了以BIM技术为基础的水务工程信息的共享，提高水务工程项目全生命周期各方协同参与的效率和质量，推动了水务工程建设管理和运维管理方式的转变。1BIM技术在水务工程中的应用综述近年来BIM技术在民用建筑、市政工程的应用与发展越发广泛，BIM技术在大型水利（水务）工程中也开始试点探索。朱茜、包腾飞[1]以雅砻江干流某一级水电站为例，探索了基于Revit+Dynamo的拱坝工程参数化BIM模型的构建、枢纽布置、工程量计算等问题，基于BIM技术的三维设计模式避免了重复返工，提高了设计质量与效率。陶玉波等[2]提出基于BIM的水利工程4D进度监控系统关键技术，为工期管理提供科学决策依据。何勇等[3]在江苏省新孟河延伸拓浚界牌水利枢纽工程中探索了基于BIM技术的全生命周期管理，对建设阶段数字化成果进行交付移交，为工程运维管理提供数据支撑。王明明等[4]通过对南水北调中线工程、阿海水电站等典型水利工程的BIM应用进行对比分析，总结了BIM技术在国内水利工程的应用现状与所存问题，并从政策、技术、行业环境三方面提出相应解决思路。目前对BIM技术在水务工程中的应用研究主要集中在单个大型项目的技术实践方面，缺乏对城市级水务工程项目群管理BIM技术的应用推广研究，本文通过归纳建筑、市政行业已有成功的BIM技术实施经验，提出BIM技术在水务工程项目群管理中的应用路径，即建立地方水务工程BIM应用标准体系、搭建BIM+水务工程智慧管理平台、开展工程项目试点应用。2建立地方水务工程BIM应用标准体系深圳市水务工程BIM应用标准体系是在充分参考现有国家标准、行业标准、地方标准、企业标准的基础上，以CBIMS理论为指导，从资源、行为、交付三个方面出发，形成涵盖通用标准、专项技术指引、管理实施指引3类、共18项的标准体系（如图1所示）。本标准体系所涵盖的各项内容互为支撑，三项通用标准从水务工程信息模型的创建、使用、管理、交付等方面进行规范，具体如下：（1）《深圳市水务工程BIM模型分类和编码标准》：制定水务工程BIM模型构件分类、编码体系，实现水务工程全生命周期信息的交换、共享。（2）《深圳市水务工程BIM应用统一标准》：从BIM模型创建、存储、信息交换、应用等方面进行整体性统一规范。（3）《深圳市水务工程BIM模型交付标准》：针对水务工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图阶段、竣工交付阶段BIM模型创建，规范BIM模型几何深度要求和非几何信息要求。在BIM标准体系中，除BIM通用标准外，根据深圳市水务工程项目特点，制定一套针对不同类型的工程项目的BIM技术应用技术指体系引。建设阶段BIM应用技术指引主要针对设计、施工阶段的BIM模型创建、应用、组织管理、专业检查及成果交付等作出规定。运维阶段BIM应用技术指引主要针对工程运维BIM模型创建、以及基于BIM的空间管理、资产管理、维修维护管理、安全与应急管理等方面进行规范。实施指引主要是用于规范深圳市水务局BIM实施管理工作，包括招投标、实施准备、方案编制与评审等以及基于BIM的水务工程建设管控，包括质量、安全等管控内容。通过建立适用于深圳市水务工程的BIM应用标准体系，规范BIM应用行为和成果，为实现BIM技术的精细化工程建设管理奠定基础。3搭建BIM+水务工程智慧管理平台为确保BIM技术与水务工程全生命周期管理的深度融合，需搭建BIM+水务工程智慧管理平台（如图2所示）。3.1搭建BIM引擎BIM引擎应充分兼容水务行业主流的BIM设计软件，如AutodeskRevit、Bentley、CATIA（3DE）等多种软件的数据格式，并制定通过IFC或其他中间格式进行数据交互的方式，实现多种格式的BIM数据兼容[5]。通过对模型的上传导入、校验、审查、信息提取、分类、编码、结构化等处理后实现模型的标准化、结构化、数字化。同时，BIM引擎与GIS、物联网平等支撑平台深度融合，为工程建设管理平台和工程运行管理平台提供支撑服务，实现基于BIM的水务工程全生命周期的信息管理。3.2搭建BIM+工程建设管理平台基于BIM应用支撑平台搭建工程建设管理平台，以BIM为载体，从招标、合同、变更、质量、验收等业务环节采集数据，在平台上开展基于BIM的设计交底、进度模拟与预警、质量安全管理与数字化资产移交等，在实现物理世界和数字世界的孪生共长的同时，也为水务工程的质量、安全、投资、进度等业务的精细化管理，提供了可视化的管理决策手段。3.3搭建BIM+工程运行管理平台基于BIM应用支撑平台搭建工程运行管理平台，包括河道设施管理系统、智慧水库管理系统等，实现基于BIM模型的河道、水库等设备设施的运维管理，同时融合水情水质、设备参数、实时视频、运行状态等多源数据，覆盖设备设施管理、安全管理、应急管理等多元业务，实现工程数字化运维管理。4开展BIM在水务工程全生命周期管理中的試点应用4.1以某水质净化厂项目为试点探索“点状”水务工程全生命周期BIM应用模式该水质净化厂主要建设内容包括：粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、配水井、生物处理池、回流污泥泵房、鼓风机房、二沉池、深度处理高效沉淀池、废水回收池、加药间、消毒池、污泥调节池、吸泥井及深度脱水机房等。该项目在正向设计、工程量统计、进度管理等方面开展试点应用，可为水质净化厂等“点状”水务工程全生命周期的BIM技术应用模式提供经验。4.2以某供水工程为试点探索“线性”水务工程全生命周期BIM应用模式该项目包括两部分，其一是新建中型水库，建设内容包括混凝土面板堆石坝、溢洪道、导流洞等;其二为输水工程，输水干线长8.66km，输水设计流量3.83m3/s。该项目在精细化地质建模、方案模拟、复杂节点BIM模型施工交底、工程量统计、进度模拟、数字化资产移交、水库设备设施运行及管网管养等方面开展试点应用，为引水工程等“线性”水务工程全生命周期BIM应用模式的应用提供了参考。4.3以深圳市某建成水库为试点探索已建水务工程BIM应用模式该水库建成于20世纪60年代，是深圳市重要的中型水库之一，运行维护任务较重。通过二维图纸翻建及倾斜摄影方式搭建水库BIM+GIS模型，并通过智慧水库管理系统将三维模型与设施设备信息、工情数据、水情水质数据进行深度融合，开展设备设施维养管理、设备设施状态监控、大坝安全态势实时评价分析等工作，探索在已建水务工程中开展BIM技术运行管理模式的研究。5结语BIM技术的应用已然成为水务工程现代化管理转型升级的必然。本研究以深圳市水务局为例，通过建立地方水务工程BIM应用标准体系、搭建BIM+水务工程智慧管理平台、开展工程项目试点应用，探索出BIM技术在水务工程项目群管理中的应用模式，推动了深圳市水务工程管理的提质增效。参考文献[1]朱茜，包腾飞.BIM技术在拱坝工程中的应用研究[J].水利水电技术，2019（4）：107-112.[2]陶玉波，蔺志刚，董甲甲.基于BIM的水利工程4D进度监控系统关键技术[J].人民黄河，2019（3）：139-143.[3]何勇，郑瓛，吴忠，等.BIM技术在新孟河界牌水利枢纽中的应用[J].人民长江，2019（1）：350-353.[4]王明明，姚勇，陈代果.我国水利工程中BIM应用现状及障碍研究[J].绿色建筑，2017（3）：53-55.[5]张沛霖，马帅，李丹，等.三维设计在水利中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（31）：1399.Abstract：InordertofurtherincreasetheapplicationproportionofBIMtechnologyinwaterengineeringmanagement，andimprovethegovernment’srefinedmanagementlevelandefficiencyoflarge-scalewaterengineeringprojects，thisarticletakestheShenzhenWaterAffairsBureauasanexampletoanalyzeBIMtechnologyinwaterengineeringprojectmanagementResearchontheapplicationmodel.ThroughtheestablishmentofalocalwaterengineeringBIMapplicationstandardsystem，theestablishmentofaBIM+waterengineeringsmartmanagementplatform，andthepilotapplicationofengineeringprojects，theinitialestablishmentoftheShenzhenwaterengineeringBIMimplementationsystemwasachieved，whilethegoalsofimprovingdesignqualityandoptimizingconstructionprocedureswere