BIM技术在海绵城市建设中的应用探究

蒋仕益，贡达

（1.河海大学商学院；2.江苏镇江建筑科学研究院集团股份有限公司）

1 引言

近年来，随着国家有关政府部门的大力推广和推进实施，“海绵城市”的理念逐渐得到了社会的认可，成为我国城市基础设施建设的热点内容，海绵城市的试点建设也在各个省市如火如荼地展开。同样的，BIM技术在我国也逐步得到发展，已经越来越多地应用到各个领域的工程建设之中。因此，如何在海绵城市建设中高效合理地运用BIM技术已经受到越来越多的关注和研究。

2 BIM技术的概念

BIM技术，即Building Information Modeling（建筑信息模型）或者BuiIding Information Management，该技术旨在项目的全寿命周期内运用三维实体加上时间和造价这种5D的信息技术进行工程量计算、造价管理、设施维护运行等工程项目管理工作。BIM技术如果被较好应用，可以在很大程度上解决工程建设的浪费问题。另外，BIM技术还可以提前计算出可能延误的工期，从而提前做好对策，提高建筑工程建设的效率。采用BIM技术使建筑行业迈出了精细化管理的一大步，是工程建设领域的一次重大变革[1]，它能协调多个参与方有效地避免资源无辜浪费、避免延误工期，帮助建设工程提高效益。

3 海绵城市建设概述

2012年4月的低碳城市与区域发展科技论坛上，基于低碳可持续发展的指导思想，“海绵城市”的概念首次被提出；2013年12月12日，习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话：在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”，做到“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”。2014年10月，住房和城乡建设部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》（城建函[2014]275号），该指南提出了海绵城市建设的基本原则，对规划控制目标进行了分解，落实及其构建技术框架，明确了建设的内容、要求和方法，成为了我国海绵城市建设的技术指导性文件。《指南》对海绵城市的定义为：城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[2],是解决城市内涝的有效途径。

4 BIM技术的特点在海绵城市建设中的应用

4.1 可视化与专业协作

海绵城市的建设涉及多学科、多领域，包括雨水湿地公园、污水处理设备、给排水管网设施、水生态、水环境治理改造等多种项目类型，项目结构复杂，涉及内容繁多。从源头集水排水设施、过程管网设备到末端设施，海绵城市建设贯穿地下与地上。尤其是与黑臭水体治理及地下综合管网系统相结合时，通过BIM技术的运用，结合动画渲染、漫游、模拟碰撞检查等可视化功能，将不同专业的施工图纸通过三维的方式结合到一个空间之中加以体现，能够最为直观地熟悉施工现场建筑及结构，明确管线与管线、管线与结构梁板柱墙之间的位置关系。并且能够直观预知整个项目建成后的状态并提前进行调整改善。从而最大限度地减少返工，缩短工期并做到节材与节能。

4.2 信息化与参数化

在BIM技术中，通过建立信息模型，将不同元素参数化。可以实时掌握项目在各个时间节点下的人工数量、材料消耗、施工机具使用情况及项目各专业的实时进度，从而保证人员、材料、施工机具计划的高效推进，大大提高了工程建设的效率。尤其是在海绵城市的建设过程中，多专业、多地域同步施工，这给项目的建设管理带来了巨大的压力，通过BIM技术的运用，能够快速了解项目的建设进度，做到对项目的整体建设能够统筹兼顾。结合GIS、大数据、物联网、移动终端[3]等信息化技术构建海绵城市信息管理平台，进而实现海绵城市的运维智能化管理。

4.3 全面、全寿命周期管理

1）项目全面管理

在工程建设中，BIM技术可以广泛应用于不同管理中。

①通过各项成本数据的实时监控与统计，进行项目成本管理；

②通过模拟施工流程来熟悉施工工艺并发现施工中存在的问题，提前留意关键节点及施工质量隐患、安全隐患，强化项目质量管理、安全管理；

③通过可视化及信息化技术的运用，动态把控施工进度，优化项目进度管理及信息管理；

④基于BIM信息化平台及BIM数据库整合进行项目整体的组织与协调。

2）全寿命周期管理

根据试点情况来看，一方面海绵城市建设规模大，环境变化因素多，另一方面由于政府的政策扶持，故海绵城市建设基本均采用PPP融资模式，而该融资模式下，除实施阶段外，项目运营阶段的管理尤为重要，海绵城市的体系运行下更是如此。传统模式中，实施阶段的项目管理与运营阶段的设施管理间相互割裂，给运营阶段的资产管理及运行管理增加了成本和难度。BIM技术的运用，实现了工程自决策阶段至使用阶段的全寿命周期内的信息传递。为PPP模式下海绵城市的全寿命周期管理扫除了信息障碍。

5 BIM技术在海绵城市建设中的问题分析

5.1 积极性不足

对于业主来说，引入BIM技术会增加一笔额外的费用，而采用BIM技术的效果则需要等到项目运营阶段才会完全显现出来。因此，业主主动采用BIM技术的积极性不足，而目前采用BIM技术的工程项目大部分也是受政府政策引导和措施鼓励的影响，主动寻求采用BIM技术以降低项目成本、提高建设效率的业主较少。对施工方来说，引入BIM技术会增加额外的工作量，并使得项目造价、工程量、进度计划等信息更加透明，间接影响了施工方的管理。

5.2 人才缺少、技术不完善

虽然BIM技术在近几年得到了较大的推广和发展，但BIM技术的完全普及尚需时日。熟练掌握BIM技术及Revit建模、Navisworks碰撞模拟等相关软件的工程技术人员仍很缺乏，尤其是建筑施工企业的从业人员，对信息技术的掌握不足。而对于涉及到污水处理设施、市政管网、水资源调控[4]等海绵城市建设中跨领域深度结合的项目，技术开发仍不成熟，尚不能完全满足实际工程的需要。而且海绵城市建设引入BIM技术缺乏统一的信息管控、处理和反馈的平台，各子项目及各方的管理信息壁垒仍然存在，使得BIM技术不能发挥出应有的作用。

6 结语

随着政府政策持续鼓励与扶持、BIM软件的不断优化、技术不断更新与完善、BIM人才的不断壮大和发展以及项目全寿命周期管理理念的不断强化，BIM技术在海绵城市建设与运行管理中的运用是大势所趋。在海绵城市经过试点考验并大力推广的背景下，BIM技术能够帮助海绵城市建设更加快速、高效地实施和发展。