基于智慧城市理論淺析BIM技術(shù)在市政園林景觀施工中的應(yīng)用

梁佑華

(安徽省大拙建設(shè)工程有限公司，安徽 亳州 236800)

0 引 言

數(shù)字化升級的浪潮不斷攀升，更進(jìn)取、更融合、更精細(xì)成為景觀行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞[1]，BIM技術(shù)在工程中的運(yùn)用減輕了施工、設(shè)計(jì)壓力，真正實(shí)現(xiàn)工程全生命周期的預(yù)判規(guī)劃和即時(shí)性數(shù)據(jù)控制。告別傳統(tǒng)靠估計(jì)觀察的分析方法，用科學(xué)的分析工具營造出高質(zhì)量的景觀環(huán)境。依托BIM技術(shù)，以市政園林景觀工程為對象，針對實(shí)踐需求所進(jìn)行的行業(yè)應(yīng)用，其內(nèi)涵不僅是一種為工程建設(shè)構(gòu)建數(shù)字模型的技術(shù)，更是應(yīng)用技術(shù)的方法體系和實(shí)施方法體系的過程。最終，BIM技術(shù)作用的落腳點(diǎn)還是以信息化技術(shù)對行業(yè)、對工程的管理和優(yōu)化。

1 BIM技術(shù)之于市政景觀工程

BIM技術(shù)輻射規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、后期運(yùn)維全過程，對項(xiàng)目中空氣質(zhì)量、日照、土壤等自然信息，以及使用人員、輻射范圍等物理信息都可以有詳細(xì)的數(shù)據(jù)模型支持，讓設(shè)計(jì)施工不再是無源之水、無本之木。隨著智慧城市理論不斷更新迭代，BIM技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)的重要手段不僅改變了工程設(shè)計(jì)施工的方法和手段，并通過其獨(dú)特的“全生命周期”使用方法使工程領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化。雖然景觀行業(yè)中BIM技術(shù)的應(yīng)用相對落后，但是BIM技術(shù)的整體推廣是大勢所趨，對于市政景觀工程來說也是其進(jìn)步發(fā)展的必然選擇。對于市政景觀工程來說最重要的就是信息的流通，在工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期內(nèi)，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息最大化的交互，所有的項(xiàng)目參與方以及最終的使用方都可以從包含“信息”的“模型”中得到自己的需求。

對于市政景觀工程而言，早期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段能夠通過大量的數(shù)據(jù)資源分析排除錯誤要素，通過對各種要素的科學(xué)對比實(shí)現(xiàn)更科學(xué)的應(yīng)用設(shè)計(jì)。例如日照、陰影及采光分析，以經(jīng)緯度精準(zhǔn)定位，通過專業(yè)軟件模擬準(zhǔn)確的日照時(shí)數(shù)和光影分析結(jié)構(gòu)，能有效地應(yīng)用于市政景觀工程中的人行道、綠化、遮陽設(shè)施等設(shè)計(jì)中；鋪筑栽植科學(xué)化設(shè)計(jì)，精確解讀區(qū)域全年日照時(shí)數(shù)，從而選擇適配植物。

相比于其他類型的景觀工程，市政景觀往往沒有足夠的施工空間和場地，精細(xì)化的施工管理正是工程各個(gè)參與方所迫切需要的。對于市政園林景觀工程的施工階段，BIM技術(shù)能夠更安全、更直觀、更科學(xué)地監(jiān)測工程各區(qū)塊的運(yùn)作情況。相較于傳統(tǒng)的二維圖紙施工，BIM技術(shù)的多方位可視化，顯現(xiàn)了相關(guān)人員可以利用該項(xiàng)技術(shù)與構(gòu)建形成互動和反饋[2]，使之能夠更好地實(shí)現(xiàn)沖突監(jiān)測、協(xié)同管理、成本控制，最終改變工程甲乙雙方的交流模式，有效地降低施工風(fēng)險(xiǎn)，減輕施工壓力。

2 BIM技術(shù)在市政園林景觀施工中的具體應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)的質(zhì)量控制

現(xiàn)階段，基于BIM技術(shù)的施工階段質(zhì)量控制方面，國內(nèi)很多工程領(lǐng)域的龍頭企業(yè)通過總結(jié)不同工程項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)階段各方專家提出的理論知識作為指導(dǎo)，最終探究出了“PDCA循環(huán)”這條新的路。計(jì)劃(Plan)-實(shí)施(Do)-檢查(Check)-處理(Action)，通過四個(gè)階段的合理運(yùn)作，依靠BIM模型的信息傳遞能力，讓施工現(xiàn)場人員能夠更好地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，為日后項(xiàng)目中問題的矯正、統(tǒng)計(jì)整合和后期跟蹤驗(yàn)證等做指導(dǎo)，提升對項(xiàng)目工程的整體把控力度[3]。本章節(jié)以PDCA循環(huán)為理論依據(jù)，總結(jié)分析BIM技術(shù)在施工階段的質(zhì)量控制過程，詳見表1。

表1 BIM技術(shù)在施工階段的質(zhì)量控制過程

2.2 BIM技術(shù)的進(jìn)度控制

市政園林景觀工程因其施工區(qū)位的限制，相較于其他類型的景觀工程更重視項(xiàng)目建設(shè)的工期，就需要更為科學(xué)有效的進(jìn)度控制辦法。傳統(tǒng)的進(jìn)度控制方法如橫道圖法、S曲線法、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃法等，雖然這些方法仍然可以對項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并且至今依然應(yīng)用在各類工程項(xiàng)目中，但是隨著工程復(fù)雜系數(shù)的增長，諸如協(xié)調(diào)性、靈活性整體性差等問題也越來越凸顯。

對于市政園林景觀工程來說，大部分情況下施工現(xiàn)場是基于改造、改建類型的場地，施工過程中將面臨更多的隱蔽問題。運(yùn)用BIM技術(shù)將結(jié)構(gòu)、電氣、給排水等專業(yè)模型集中，根據(jù)場地原始圖紙和現(xiàn)場實(shí)際情況建立含有數(shù)據(jù)信息的場地三維模型。模型通過數(shù)據(jù)平臺對相關(guān)數(shù)據(jù)細(xì)化分解，對施工現(xiàn)場進(jìn)行的施工作業(yè)面、作業(yè)階段進(jìn)行合理有效地劃分，實(shí)現(xiàn)施工工期的優(yōu)化，加強(qiáng)整體的施工進(jìn)度控制。例如施工過程中對景觀小品、苗木種植的施工管理，依靠BIM模型預(yù)先模擬施工過程，并將施工過程與進(jìn)度控制計(jì)劃同步模擬，運(yùn)用C4D等可視性BIM軟件將市政園林景觀工程項(xiàng)目的時(shí)間、空間、設(shè)計(jì)內(nèi)容等信息捏合于一處，與施工程序一同展示給相關(guān)控制人員。現(xiàn)階段，BIM進(jìn)度控制展示端口也同樣具有多樣性，PC端、移動端只要有相應(yīng)的功能需求，運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)手段都能夠?qū)崿F(xiàn)，真正做到讓施工工地透明化、數(shù)字化，讓管控人員隨時(shí)隨地了解進(jìn)度情況，掌握工程施工一手資料。相比傳統(tǒng)的進(jìn)度控制方法，BIM技術(shù)在管控中的關(guān)聯(lián)性、可視化、模擬性等優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)方法不可比擬的，現(xiàn)將BIM技術(shù)在市政園林景觀工程施工過程中的進(jìn)度控制優(yōu)勢，總結(jié)如下，見表2。

表2 BIM技術(shù)在市政園林景觀工程施工過程中的進(jìn)度控制優(yōu)勢

2.3 BIM技術(shù)的成本控制

針對BIM技術(shù)，國內(nèi)外大量的研究人員和工程技術(shù)人員對BIM在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，也得出了很多成果[6]。在市政園林景觀工程中，BIM在施工階段所體現(xiàn)的能力不僅僅只表現(xiàn)于施工過程中的進(jìn)度控制，通過對建設(shè)信息充分地認(rèn)識與傳遞，為項(xiàng)目的各個(gè)參與方提供平行、協(xié)同的工作基礎(chǔ)平臺，在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上對控制成本方面也發(fā)揮了重要作用。

項(xiàng)目施工過程中成本控制是建設(shè)單位最為關(guān)注的控制要點(diǎn)之一，隨著現(xiàn)代市政園林項(xiàng)目的復(fù)雜系數(shù)不斷飆升，傳統(tǒng)的成本控制機(jī)制已經(jīng)不能勝任其工作，基于BIM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與推廣，出現(xiàn)了BIM技術(shù)支持的施工成本控制模型。以市政景觀工程為例，成本管控模型包含施工成本控制體系、BIM 5D模型和掙值分析法原理[7]。BIM技術(shù)通過對工程實(shí)際發(fā)生量的自動核算，在5D模型中關(guān)聯(lián)工程數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)建項(xiàng)目全方位的BIM資料庫，極大地提高了工程量的精度。利用BIM信息庫能夠快速的獲知工程項(xiàng)目中不同的數(shù)據(jù)信息，如材料消耗量、計(jì)劃材料量、分享單價(jià)合價(jià)等，通過對不同數(shù)據(jù)信息的對比，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目整體的施工盈虧狀況、采購單價(jià)是否合理、工程材料的消耗是否正常等問題能夠最直觀的了解掌握，最大程度的降低工程項(xiàng)目施工階段的成本風(fēng)險(xiǎn)。

BIM成本管控下的市政園林景觀項(xiàng)目的工程量統(tǒng)計(jì)與核算，需要對模型內(nèi)的主材與輔材逐一核對。利用開放的數(shù)據(jù)庫直接對接BIM相關(guān)的工程量計(jì)量軟件，并采用相應(yīng)的應(yīng)用程序接口作為連接BIM工程量與成本預(yù)算軟件的紐帶，軟件直接計(jì)算出項(xiàng)目的工程總量。在工程室外管網(wǎng)、景觀道路、景觀構(gòu)筑物小品等模型都盡數(shù)完成后，造價(jià)人員就能夠通過信息模型更清晰地判斷材質(zhì)的信息數(shù)量，能夠更精準(zhǔn)地統(tǒng)計(jì)工程量，也能夠核實(shí)工程量是否與清單量統(tǒng)一。

4 結(jié)束語

BIM技術(shù)能夠以時(shí)間與空間兩個(gè)維度實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)和工程管控，雖然現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用還有很多局限性，對于區(qū)域級BIM技術(shù)的應(yīng)用尚且缺乏經(jīng)驗(yàn)[8]，但這正是我們需要為之努力和奮進(jìn)的方向。抓住行業(yè)之間的共同點(diǎn)，尋找突破口，無論是在設(shè)計(jì)階段還是施工階段，將三維信息化的理念應(yīng)用到景觀工程中，在工程中體現(xiàn)BIM的價(jià)值。