基于BIM技术的市政工程协同设计模式创新研究

摘要：随着城市化进程的加速，市政工程项目日益增多，传统的设计模式难以满足市政工程协同设计的需求，BIM技术的出现为市政工程协同设计模式创新提供了新的思路和方法。本文在分析市政工程协同设计现状的基础上，探讨了基于BIM技术的市政工程协同设计模式创新路径，包括建立BIM协同设计平台、优化设计流程、加强数据共享与交换等，以期为提高市政工程设计质量和效率提供参考。

关键词：BIM技术；市政工程；协同设计；模式创新

引言：传统的设计模式已经难以适应市政工程协同设计的需求，导致设计效率低下、错误频发等问题。2016年住房和城乡建设部印发了《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》，明确提出要大力推进BIM技术在工程建设各阶段的应用，2017年国务院办公厅印发了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》，再次强调要推动BIM等信息技术在工程建设中的应用。在此背景下，探索基于BIM技术的市政工程协同设计模式创新具有重要意义。

1市政工程协同设计模式创新的现实意义

1.1 提高市政工程设计质量

市政工程设计质量的高低直接关系到工程建设的成败，影响着城市的可持续发展。传统的市政工程设计模式存在诸多弊端，难以满足日益复杂的工程需求。BIM技术的出现为提高市政工程设计质量提供了新的途径，BIM技术可以将工程设计的各个环节有机整合，形成一个完整的数字化模型，使设计人员能够更加直观、全面地了解工程项目的各项参数和细节，及时发现并解决设计中存在的问题，从而大大提高设计质量。此外，BIM技术还可以通过碰撞检查等功能，自动检测设计中的错误和冲突，减少设计失误导致的返工和浪费。同时，BIM技术还可以实现多专业协同设计，促进各专业之间的沟通与协调，避免因信息不对称造成的设计问题。

1.2 降低市政工程设计成本

市政工程设计成本一直是工程建设中的重要考量因素，高昂的设计成本不仅增加了工程造价，还可能影响工程的顺利实施。传统的市政工程设计模式存在设计深度不足、沟通协调不畅等问题，导致设计成本居高不下。而基于BIM技术的协同设计模式，可以有效降低市政工程设计成本。BIM技术可以提供精确的工程量计算，减少设计误差导致的材料浪费和返工，从而节约工程成本，同时BIM技术还可以通过可视化模拟，优化设计方案，选择最经济、最合理的设计方案，避免不必要的投入[1]。此外，BIM技术还可以实现多专业协同设计，减少设计变更和修改次数，节约设计时间和人力成本。运用BIM技术进行市政工程协同设计，可以从设计源头控制工程成本，实现设计成本的最优化，为市政工程建设提供更加经济、高效的设计服务。

1.3 缩短市政工程设计周期

市政工程设计周期的长短直接影响着工程进度和建设效率，是工程项目管理中的关键因素。传统的市政工程设计模式存在流程冗长、协调困难等问题，导致设计周期难以缩短。而基于BIM技术的协同设计模式，可以有效缩短市政工程设计周期。BIM技术可以实现设计信息的集成和共享，使各专业设计人员能够及时获取最新的设计信息，减少信息传递和沟通时间，提高设计效率。同时，BIM技术还可以通过参数化设计和自动化出图等功能，大大简化设计流程，缩短设计时间。此外，BIM技术还可以实现设计与施工的无缝对接，通过施工模拟和优化，减少施工过程中的设计变更和返工，进一步缩短工程周期。运用BIM技术进行市政工程协同设计，可以打破传统设计模式的时间壁垒，实现设计周期的最优化，为市政工程建设提供更加高效、快捷的设计服务。

2基于BIM技术市政工程协同设计模式的创新路径

2.1 建立BIM协同设计平台

建立BIM协同设计平台是实现基于BIM技术市政工程协同设计模式创新的重要前提。BIM协同设计平台可以为各专业设计人员提供一个共享的数字化工作环境，实现设计信息的集成与共享。在BIM协同设计平台上，各专业设计人员可以通过统一的数据接口和交换标准，实现模型数据的无缝对接和实时更新，避免因信息不对称导致的设计冲突和错误[2]。此外，BIM协同设计平台还可以集成各种设计工具和软件，实现设计流程的自动化和智能化，提高设计效率。建立BIM协同设计平台是推动市政工程协同设计模式创新的关键举措，可以为各专业设计人员提供一个高效、协同的工作环境，促进设计质量和效率的提升。

2.2 BIM技术减少设计变更和返工

对施工单位而言，市政工程设计阶段采用BIM技术最直接的好处，就是可以最大限度地减少施工阶段的设计变更和返工。设计变更和返工不仅严重影响施工进度，还会导致大量的人力、物力浪费，而BIM技术强大的管线综合和碰撞检查功能，可以在设计阶段发现并消除绝大部分的管线布置冲突，以某城市地下管线设计项目为例，工程全长28公里，涉及10余条复杂管线。施工单位深知，如此密集的管线，如果设计不当，施工中的冲突在所难免，轻则返工窝工，重则延误工期。但设计单位采用BIM技术进行管线综合，在设计阶段通过碰撞检查，发现并顺利消除了320余处管线冲突点。这320余处冲突，如果放到施工阶段再协调解决，可以想象工程将陷入何等被动。而现在，施工单位拿到的BIM设计模型，已经是一个“零冲突”的最优化设计方案。这不仅免去了施工过程中大量的沟通、协调和返工，也避免了因设计问题造成的窝工待料。

2.3 BIM加强设计施工协同，提升工程建设效率

对施工单位来说，BIM技术实现设计数据共享和交换的一大好处就是可以打通设计、施工等阶段的信息壁垒，实现工程全生命期的数据贯通和无缝衔接，极大地提升工程建设效率。传统的设计施工模式中，设计和施工双方缺乏有效的沟通协调机制，经常导致信息不对称、边施工边设计等低效问题，而BIM技术为设计施工协同提供了全新的解决方案。通过BIM平台，设计和施工可以基于同一套数据模型开展工作，设计人员可以更直观地理解施工需求，施工人员也能及时获取最新设计变更，双方建立了一种数据驱动的协同工作关系。而且，基于BIM的设计数据，还可以延伸应用到材料订购、加工制作等施工准备环节，通过与供应链系统的无缝对接，实现工程量、材料、构件、设备等信息的精准同步，减少误差，大幅提升采购制作效率。以某大型市政桥梁工程为例，施工单位接到业主指令，要求压缩15%工期。面对如此紧迫的工期要求，施工单位充分利用BIM设计模型，迅速开展了施工进度模拟和资源优化配置，对施工方案进行了深度优化，并与设计单位进行了多轮碰撞检查和方案优化，最终制定了一套精准的施工计划。最终通过设计施工深度协同，工程如期完工，创造了同类工程建设的新速度，充分展现了BIM技术在促进设计施工协同、提升建设效率方面的独特优势。

结束语：基于BIM技术的市政工程协同设计模式创新是适应建筑业信息化发展趋势的必然选择，通过建立BIM协同设计平台、优化设计流程、加强数据共享与交换等措施，可以有效提高市政工程设计质量和效率，降低设计成本，缩短设计周期。而且还需要加强BIM技术人才培养，完善BIM标准和规范，为BIM技术在市政工程协同设计中的应用奠定基础。

参考文献：

[1]冯康泰.基于BIM模型的市政工程造价研究[J].大众标准化，2024，（16）：181-183.

[2]徐善文，王震东，王瑶.探讨市政工程管理BIM技术[J].建材发展导向，2024，22（16）：91-93.

[3]邵鲁现.基于BIM技术的市政工程施工优化研究[J].城市建设理论研究（电子版），2024，（20）：187-189.