引言
在互联网、信息化、大数据的背景下，原城市照明工程建设“建管分离”的实施模式已不能满足城市精细化、信息化、智能化的管理需求。为提升城市管理的精细化水平，加强城市照明工程项目中设计管理、建设管理及后续设施养护管理的有序衔接，需要将先进的技术与管理方式应用其中。为了实现城市照明工程建设集约化、信息化管理的目标，我们可以借鉴制造业的发展经验，将计算机管控系统引入工程项目管理，对建设项目进行全过程管控。
一、BIM概念及特点
（一）BIM的定义
BIM(building information modeling)建筑信息模型这一概念最早悬在30多年以前，由计算机辅助设计的先驱者查理斯·伊斯曼(Charles MEastman)教授提出：建筑信息模型综合了所有的几何模型信息、功能要求和构件性能，将一个建筑项目整个生命周期内的所有信息整合到一个单独的建筑模型中，而且还包括施工进度、建造过程、维护管理等的过程信息。
随着BIM技术的发展，对BIM的解释有了多种版本。
美国M．A．MortensonCompany公司定义BIM为建筑的智能模拟，且此模拟必须具备六个特点：
1．数字化；
2．空间化：
3．定量化：可计量化、坐标化、可查询化；
4．全面化：整合及沟通设计的意图、建筑整体性能、可施工性、施工方法上的合理性和经济性；
5．可操作化：参与方和业主都可以通过具有互动性和直观性的平台对模型进行操作；
6．持久化：在项目的全生命周期都是可用的。
美国MeGraw Hill建筑公司在2009年对BIM作了如下定义：BIM是创建并且利用数字化模型对项目进行设计、施工和运营维护的过程。
美国国家BIM标准协会对BIM的定义如下：BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施以概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反应其各自职责的协同作业。
（二）BIM的主要特点
在对BIM的理解和定义上，各个研究机构以及建筑软件开发商都给了自己独到的答案，但归纳起来，各个定义又有其共同特点：
1．可协调性
通过BIM流程来进行综合协调或者方案变更。可以利用BIM三维模型，来对管线进行设计建构，提供高运行效率、高清晰、专业化的系统沟通平台，从而更好的满足现行工程需求，提供优质的设计。
2．可视化
它作为当今建筑模型中的特有属性，是以BIM三维实体模型作为支撑平台，对相关的规则信息及属性进行构建。基于模拟算法对整个建筑过程均为可视化的，不用进行展示及相应的汇报，可以对其进行建造、设计、施工及运营，各个参与主体均可以通过建筑模型来进行讨论、沟通及决策。
3．可模拟性
BIM可以通过构建虚拟建筑物模型来完成整个建造的有效过程。在初始设计阶段，BIM技术可以对模型展开试验设计，例如通过光照模拟、节能模拟等，来实现对方案的优化设计。通过BIM技术在项目招投标、施工阶段中也发挥了重要的作用，可以通过科学的成本控制及合理的方案设计，来对其进行分析。在后续运营环节，BIM技术在遇到突发紧急状况时，可以通过模拟分析来提供优化解决方案。
4．优化性
现阶段，建筑样式呈现出结构复杂、样式灵活多变、施工难度大、工程量高等诸多特点，参与项目优化时常常会超出现行人员的自我控制能力，BIM模型及配套的优化工具可以促使项目运行更为便捷。通过对建筑物前后模型进行对比分析，可以得到项目方案的优化值。
5．可输出性
BIM模型改变了传统设计模式的交付成果，并不是简单地建筑、结构图纸。而是通过对建筑物进行了可视化调整、协调性、模拟化、进行设计优化以后，得到是综合施工图，包括了建筑设计图，经过碰撞检查后进行设计修改的图，以及建议改进的方案等；同时将工程量清单等非图形信息等以报告的形式进行交付，同时由于与模型中的信息是关联的，模型中的信息发生变化、都能够快速而精确的在报告中进行体现。
二、BIM技术在造价管理中实证分析——以上海市合杆整治工程为例
（一）工程概况
为贯彻《关于加强本市城市管理精细化工作的实施意见》中三年行动计划( 2018-2020)的相关要求，通过集约化建设合理减少各种道路杆体，科学有序的使用道路两侧地面空间，美化城市景观，推动城市精细化管理，2018年上海市政府下达了100公里架空线入地和合杆整治工作目标。其中合杆整治工作主要针对中心城区道路杆件林立问题，将路灯杆、交通标志标牌杆、信号灯杆、监控杆、路名牌杆、公共服务设施指示标志牌杆、停车诱导指示牌杆等杆体实现有机整合成多功能杆，并对相关机箱、配套管线、电力和监控设施等进行集约化设置，实现共建共享，互联互通，实现“多杆合一、多箱合一”的集约化建设，切实改善城市道路景观，提供城市精细化管理水平。
（二）BIM技术在合杆整治工程中的应用
1.BIM技术对多功能杆设计方案的辅助
合杆整治工程是上海市正在进行的一项市容整治工程，在2018年已经实施合杆整治的路段，虽然道路景观都得到了质的提升，取得了很好的经济、社会效益，但是作为一项新兴事物在项目实施前的设计环节就需要处理大量繁琐的元素处理、景观协调、设施整合、管线综合工作。回顾部分多功能杆实施路段的设计方案虽然经过多轮磋商、专家评审，但最终实施出来的现场效果往往差强人意，其主要原因还是因为传统图纸层面的设计方案，依旧停留在二维空间中做三维的方案设计，从而不可避免的会造成最终呈现的实际效果与理想化的设计内容存在偏差。BIM技术的引入恰可弥补这一短板，通过BIM应用软件及其相关附属插件，对工程设计中所需的多功能杆件、杆上设施、杆件基础、管线、以及道路上其他的相关设施进行三维空间的模拟建模，使设计方案得以在三维场景进行呈现，构建贴近实际的实施效果。在设计和方案汇报阶段，对方案的修改、决策起到巨大的辅助作用。
由于合杆整治大多是在中心城区既有道路上实施，相关实施道路的地下现状管线种类繁多、空间资源紧张、管线情况复杂。虽然有前期调阅了大量的现状图纸、进行了相关的物探、管线交底、实施前的样洞开挖，但依旧存在大量的多功能杆基础在实际开挖后不能满足杆件基础要求的情况，大大增加了施工本身的实施难度与实际工程量。而BIM技术对施工的指导也是其自身的优势之一，道路管线管径、埋深、走向、交叉碰撞等信息均可以依托BIM技术实现三维展示，真真实现了精确施工，做到了对工程量的精准控制。
通过BIM软件，可以将各专业工程的模型加载到同一个模型中，进行数据统计、检查分析。如BIM碰撞分析，就是一直最简单、最实用的检查分析功能，它可以将合杆整治项目涉及的所有专业放在同一模型中，对专业协调的结果进行全面检验，检测分析多功能杆基础、管道与地下其他构筑物、管线的碰撞情况，预先考虑到绝大多数的管线碰撞情况，调整管线布设位置，做到开挖一处、施工一处。
如在某路段前期管综平衡时，同时加载多功能杆管道模型与市政给排水模型，通过BIM进行碰撞检测。通过检测后生成冲突报告．查询对应的碰撞对象ID号，发现在两处多功能杆管位与雨水井井位发生冲突（见图1）。
据此多功能杆设计单位调整了两处多功能杆管道图的走向，避让雨水井体，在设计阶段就避免了管道与井体的不合理碰撞，减少因此可能导致的施工返工，节约了项目成本，管线模拟解决方案（见图2）。
同时在精准判断的基础上，部分地下基础可以采用预制或钢管桩压桩形式，大大缩短施工工期，将无用工程量降到最低。
2.BIM技术在施工阶段的指导作用
1)基于BIM的施工安全管理
通过BIM建模与安防摄像等监控设备结合，可以查询每个摄像头监控区域，并调用实时监控画面，进一步实现了基于BIM的现场安全管理。
2)基于BIM的施工方案场景模拟
随着合杆整治工程的推进上海整体的城市景观面貌得到了提升，但每条道路“一杆一设计、一路一方案”的设计、实施要求同样对合杆实施后综合杆、箱呈现的效果、环境的整体协调性、实施前后减杆率、合杆率的效果展示提出了更高的要求。在满足项目本身质量、进度、安全控制要求的同时，在实际操作过程中还需要考虑如何将施工对周边市民、交通的影响降到最低。为此上海市架空线入地和合杆整治指挥部颁布了《上海市架空线入地和合杆整治工程文明施工考核制度》和《上海市架空线和合杆整治工程文明施工巡查制度》等一大批文明施工管理要求。相关的规范和制度在体现市政建设“以人为本”服务理念的同时，对项目施工精细化管理也提出了更高的要求。BIM在模拟相关施工场景、演示施工场所运行管理方面，特别是文明施工对交通、人行、杆件吊装、设施安装也将起到很重要的作用。
通过BIM施工现场模型模拟，可以对施工平面布置进行优化。通过合理的设置堆场、施工便道、停车场位置，能最大限度的节约不必要的劳动时间，提高施工整体效率（图3）。
通过办公区域与生活区域的模型，在展示施工现场文明管理同时，对区域划分，设施设置、场所布置等情况进行更直观的模拟，提升安全文明管理的同时、提高职业健康管理的水平（图4）。
同时通过行车荷载、车流量模拟合理的进行施工便道的路面结构层设计，在横断面、纵断面模拟面层、基层和底基层的选用材质，并量化相关材料数据，统计相应的工程量（如图5）。
3.BIM技术对运营阶段的管理帮助
俗话说“打天下容易，治理天下难。”，在合杆整治工程中，如果说设计管理和施工管理已经存在很多的难点，那么后期的运营管理则是难上加难。随着合杆工程的一步步推进，越来越多的路段竖立起了多功能杆，在道路景观获得了提升的同时，面对如此巨大的多功能杆及杆上权属设施数量，如果没有一个好的运行管理模式，将最终会削弱整治的整体效果，甚至会影响城市基础设施的基本运行。
对于今后可能提出的新增的杆上权属设施搭载，其杆件原基础的抗倾覆计算是否满足要求，挑臂、主杆是否还有加载的空间，挑臂的承载能力是否有加载冗余，是否有足够的管道可以满足新搭载设备的通信和供电要求？如果没有一定的信息化技术手段，这一系列问题将变的无法解答。同样此类问题也可以依托BIM技术及后端多功能杆信息化管理平台的配合来加以解决，将建设过程的杆体、杆件、基础、管道、设施等相关信息准确录入，通过后台数据整合、模型计算，将使运营管理做到清晰化、可视化、精细化，提高了管理效率。
结论
随着计算机和建筑产业的持续发展，BIM技术也越来越受到重视，不单单是高校和相关科研机构的研究，政府和开发商的层面上，也积极推进这项技术的应用。本文提出将BIM技术与城市照明工程设计、施工、运维管理相结合，通过实际案例，验证BIM在工程管理的实际操作中的可行性与必要性。
【参考文献】
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[2]李建峰．工程计价与造价管理．北京：中国电力出版社2005
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