王雪艷 ，胡國輝

（1.江西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330200；2.江西工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330201）

在全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的新征程中，要抓住世界大變局的機遇，應(yīng)對世界大變局的挑戰(zhàn)，必須解決好社會主要矛盾。當(dāng)前，我國發(fā)展不平衡不充分問題在鄉(xiāng)村最為突出，實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，是解決人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間矛盾的必然要求[1]。為此，近年來，我國農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，建設(shè)速度不斷提升，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展[2]。BIM 技術(shù)是建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱[3]，是基于三維模型的數(shù)字化建造工具[4]，是提供建設(shè)施工全方位協(xié)作和管理的平臺[5]。農(nóng)業(yè)設(shè)施主要包括農(nóng)業(yè)水利、農(nóng)村道路、農(nóng)村旅游設(shè)施、農(nóng)村住宅等，在以往的農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)工作中普遍存在建筑施工水平落后、設(shè)計與施工協(xié)同交流缺失、設(shè)施布局不合理等問題，運用BIM 技術(shù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)，總結(jié)相配套的建設(shè)施工方法，有利于解決我國在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)中遇到的問題，以促進(jìn)鄉(xiāng)村振興的發(fā)展，為我國現(xiàn)階段大規(guī)模實施農(nóng)業(yè)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供應(yīng)用參考。

1 BIM技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利建設(shè)中的應(yīng)用

近年來，圍繞高質(zhì)量農(nóng)業(yè)農(nóng)田水利建設(shè)需求，運用BIM 技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的研究正在不斷推進(jìn)。周林勇等[6]探索運用BIM 技術(shù)建模實現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利工程的可視化、協(xié)同化，同時縮短工期，完成多方協(xié)調(diào)，增強了農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)各方的交流與溝通。曾強[7]利用BIM 技術(shù)搭建了農(nóng)田水利工程項目模型，并同時使用了PowerCivil 和CATIA軟件相結(jié)合的方法，構(gòu)建出農(nóng)田灌溉的水利工程模型，通過對農(nóng)田水渠的分析，做出了與之對應(yīng)的整改，對農(nóng)業(yè)水利建設(shè)施工進(jìn)行了多方面的優(yōu)化。劉懿韜[8]列舉了烏東德水電站樞紐工程、漆水河倒虹改建工程、黑河黃藏寺水利樞紐工程、上海國際航運服務(wù)中心西船閘工程、黑龍江省西南部某田間工程，均通過利用BIM 技術(shù)實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)的優(yōu)化。吳陽等[9]對農(nóng)田水利工程進(jìn)行了BIM 模型構(gòu)建，通過分析模型發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，及時完善，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)水利建設(shè)的信息化管理。

1.2 BIM技術(shù)在土地規(guī)劃和資源管理中的應(yīng)用

將BIM 技術(shù)運用到新時代農(nóng)村建設(shè)工作中，其在鄉(xiāng)村土地規(guī)劃和資源管理上，起到了至關(guān)重要的作用。黃倩[10]將BIM 和GIS 兩種技術(shù)相結(jié)合，通過三維建模仿真，結(jié)合獲得的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，解決了廣東省韶關(guān)市乳源縣七星墩土地勘探工作所遇見的信息量大等多個土地管理過程中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)了土地整治的可視化檢驗。曹青等[11]將“多規(guī)合一”實用性鄉(xiāng)村振興規(guī)劃與BIM 技術(shù)相結(jié)合，在保護(hù)安慶當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的同時，充分結(jié)合了當(dāng)?shù)刈匀?、人文等多種元素，美化了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村風(fēng)貌，對農(nóng)村重點區(qū)域和節(jié)點進(jìn)行設(shè)計，打造農(nóng)村建設(shè)亮點，為建設(shè)秀美鄉(xiāng)村添磚加瓦。黃漢邦[12]在浙江省溫州市平陽縣昆陽鎮(zhèn)城北鳴山村的鄉(xiāng)村土地整治規(guī)劃工作中，運用BIM 技術(shù)，完成了當(dāng)?shù)亟ㄖ?、氣候、地理信息模型的組建工作，綜合分析，對比完善，優(yōu)化了規(guī)劃方案，解決了整治難題。侯海迪[13]以青島市即墨區(qū)胡家莊村建設(shè)為例，證明了將BIM 技術(shù)運用在農(nóng)村土地規(guī)劃和資源管理中可以進(jìn)一步推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的落實和新農(nóng)村的建設(shè)。

1.3 BIM技術(shù)在農(nóng)業(yè)休閑旅游建設(shè)中的應(yīng)用

綠水青山就是金山銀山[14]，發(fā)展旅游休閑型的農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)，就必須對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的規(guī)劃治理，以滿足休閑度假、環(huán)境美化的要求。同時，開發(fā)生態(tài)觀光、旅游休閑等功能，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平增長，打造綠色、秀美的新時代新農(nóng)村風(fēng)景線[15]。白杰等[16]將BIM 技術(shù)運用在丹寨旅游小鎮(zhèn)的傳統(tǒng)EPC 項目中，充分結(jié)合項目特點、BIM 模型信息，搭建了一個高效信息平臺，提升了當(dāng)?shù)芈糜涡℃?zhèn)的管理水平，進(jìn)而提高了效率。鄭錦璇[17]運用BIM和Grasshopper 的模擬完成了侗族個性化鄉(xiāng)村住宅的智能設(shè)計方案，在滿足現(xiàn)代化生活需要的同時，提升了方案設(shè)計的效率。將BIM 技術(shù)運用到農(nóng)業(yè)休閑旅游建設(shè)中，不僅提升了建設(shè)施工的工作效率，也更好地創(chuàng)建出了秀美中國新農(nóng)村。

1.4 BIM技術(shù)在農(nóng)業(yè)建筑設(shè)計與施工中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)經(jīng)常運用在城市高樓大廈的建設(shè)中，同樣可以運用在農(nóng)業(yè)農(nóng)村建筑物的設(shè)計以及工程施工上。趙文俊[18]基于BIM 技術(shù)對林芝地區(qū)藏式農(nóng)村住宅進(jìn)行了一體化設(shè)計，利用BIM 技術(shù)搭建模型，并將BIM 技術(shù)運用到了農(nóng)村住宅的施工管理以及運營維護(hù)階段，解決了當(dāng)?shù)貧夂驐l件引發(fā)的居住生活問題。崔鳳等[19]以清遠(yuǎn)市當(dāng)?shù)剞r(nóng)村住房設(shè)計圖集為基礎(chǔ)，采用BIM技術(shù)完成模擬住房建模，形成新農(nóng)村住房集群效果圖，完成了美麗新農(nóng)村的建設(shè)。委玉奇[20]運用BIM 技術(shù)對農(nóng)村以木頭為主要材料的住宅進(jìn)行進(jìn)一步分析，論證了木質(zhì)構(gòu)件可以通過BIM 技術(shù)建模的方式進(jìn)行表述，BIM 技術(shù)能為農(nóng)村木制住宅設(shè)計與施工提供幫助。馬樂原等[21]完成了對魯中地區(qū)農(nóng)村住宅的調(diào)研，運用BIM 技術(shù)構(gòu)建模型，并使用Ecotect軟件完成進(jìn)一步分析，得出當(dāng)?shù)剞r(nóng)村住宅節(jié)能改造的關(guān)鍵在于提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能的結(jié)論，為農(nóng)村住宅建筑的優(yōu)化提供了思路。

2 農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提高項目推進(jìn)效率

BIM 技術(shù)促進(jìn)了建筑師、工程師、承包商和農(nóng)村群眾之間的協(xié)作與溝通。各方可以團(tuán)隊的形式在同一個共享模型上工作，減少溝通失誤與沖突。通過BIM 模型的實時更新與信息交流，可以確保各方在整個農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的施工過程中都能充分了解情況。通過改進(jìn)可視化和模擬功能，可以優(yōu)化農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的施工順序和進(jìn)度，以提高整體工作效率。BIM 技術(shù)同樣可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)過程中工程造價管理水平的提升，通過BIM 模型項目，管理人員可以進(jìn)一步明確農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的工程量，并銜接好工程造價的預(yù)算、工程招標(biāo)工作以及合同的簽訂等其他工作，嚴(yán)格依照國家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行農(nóng)業(yè)設(shè)施工程的造價管理，同時，運用先進(jìn)的處理技術(shù)建立完善的項目信息電子數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)項目信息化管理，并加強項目各方之間的協(xié)同合作，以保證工程造價管理的工作效率[22]。

2.2 降低資源成本

BIM 技術(shù)使農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中的項目各方能夠在3D 模型中觀察到可視化設(shè)施[23]。農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)項目的設(shè)計師可以通過評估不同設(shè)計選項的視覺影響、布局和功能來做出正確高效的決定。BIM 技術(shù)可以對農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)所需的能源使用、水消耗和其他資源進(jìn)行綜合分析。通過準(zhǔn)確預(yù)測和優(yōu)化資源需求，BIM 技術(shù)有助于減少資源浪費，促進(jìn)項目可持續(xù)發(fā)展。通過準(zhǔn)確的材料提取，實現(xiàn)適當(dāng)?shù)念A(yù)算分配，并最大限度地減少不可預(yù)見的費用[24]，從而加強了農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的成本控制。

2.3 提升工程建設(shè)質(zhì)量

BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)量估算和成本估算，降低預(yù)算超支的可能性[25]。BIM 模型可以鏈接到農(nóng)業(yè)設(shè)施管理系統(tǒng)，提供有關(guān)設(shè)備、維護(hù)計劃和潛在問題的信息模型。訪問實時數(shù)據(jù)有助于更高效的操作和維護(hù)，從而提高生產(chǎn)力并減少因各種原因造成工期延長的時間。運用BIM 技術(shù)對農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行工程造價管理時，能夠針對設(shè)計的改變及時建立相對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息模型，并迅速完成匯總工作，通過對工程造價成本出現(xiàn)的變化進(jìn)行分析，輔助設(shè)計師進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)設(shè)施工程造價管理的計劃方案，從而提升信息化管理水平，及時為農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)項目提供更多的技術(shù)支持[22]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的植物溫室大棚設(shè)計與規(guī)劃中，使用BIM 技術(shù)可以有效利用空間、陽光和通風(fēng)系統(tǒng)，通過準(zhǔn)確放置隔熱材料、玻璃、遮陽和暖通空調(diào)系統(tǒng)來提高能源利用效率，通過精確控制溫度、濕度和光照條件，進(jìn)而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的畜牧管理上，BIM 技術(shù)可以充分考慮到通風(fēng)、照明等因素，從而完成動物飼養(yǎng)系統(tǒng)的設(shè)計，通過改進(jìn)設(shè)計，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的空氣質(zhì)量、溫度控制以及動物的疾病預(yù)防，保障了動物的健康，提高了動物的生產(chǎn)力。

3 農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)應(yīng)用BIM技術(shù)存在的問題

3.1 信息不對稱

一是項目設(shè)計人員與農(nóng)民之間的交流不暢。由于雙方專業(yè)知識壁壘和溝通渠道的限制，農(nóng)民和項目設(shè)計人員之間的交流存在困難，導(dǎo)致設(shè)計方案不符合實際農(nóng)業(yè)需求。二是土地利用情況和農(nóng)業(yè)需求不準(zhǔn)確。由于農(nóng)民對土地及其利用情況的認(rèn)知可能不準(zhǔn)確，而項目設(shè)計人員也可能缺乏農(nóng)業(yè)方面的知識，導(dǎo)致規(guī)劃設(shè)計與農(nóng)業(yè)需求不匹配。

3.2 資源浪費

一是農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)設(shè)計方案不合理導(dǎo)致資源浪費。由于項目設(shè)計人員對農(nóng)業(yè)設(shè)施的需求理解不足，設(shè)計方案可能存在冗余和不合理的部分，導(dǎo)致資源浪費。二是施工階段的誤差和變更增加了成本。由于設(shè)計方案和施工圖紙之間的不一致，施工階段可能出現(xiàn)誤差和變更，增加了建設(shè)成本。

3.3 數(shù)據(jù)整合復(fù)雜

農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的復(fù)雜性和多樣性導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集復(fù)雜。不同類型的農(nóng)業(yè)設(shè)施具有不同的特點和需求，導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集的方式和方法各異。農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)施中的數(shù)據(jù)來自各個環(huán)節(jié)，如土壤、氣候、植物等，將這些數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的BIM 模型中是一個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。農(nóng)業(yè)設(shè)施的運營和管理中會出現(xiàn)各種變動，如設(shè)備更替、作物生長周期不同等，這些變動會影響模型的準(zhǔn)確性。而BIM 模型的準(zhǔn)確性直接影響到農(nóng)業(yè)設(shè)施的優(yōu)化和管理效果，若模型不準(zhǔn)確，則無法提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)。

4 建議及對策

4.1 提升農(nóng)民對BIM技術(shù)的認(rèn)知

舉辦BIM 技術(shù)培訓(xùn)，將此課程引入各高校、技校[26]。提高大眾對BIM 技術(shù)的認(rèn)知，組織相關(guān)講座，同時向農(nóng)民普及BIM 技術(shù)的基本概念和應(yīng)用方法，提高其對BIM 技術(shù)的認(rèn)識和理解。鼓勵農(nóng)民參與農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的設(shè)計和決策過程，吸收農(nóng)民對農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的建議，使其能夠更好地表達(dá)自己的需求和意見。建立一個統(tǒng)一的信息共享平臺，使項目設(shè)計人員、農(nóng)民和相關(guān)部門共享土地利用、農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)需求和設(shè)計方案等信息，促進(jìn)各方的交流和合作。加強與農(nóng)民之間的交流和合作，鼓勵項目設(shè)計人員與農(nóng)民直接交流，有助于更好地了解農(nóng)民的需求和意見，確保設(shè)計方案與農(nóng)業(yè)設(shè)施的實際需求相符。

4.2 完善農(nóng)業(yè)設(shè)施政策和標(biāo)準(zhǔn)

制定相關(guān)政策，推動BIM 技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用[27]。政府可以制定相關(guān)政策，鼓勵和支持BIM 技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用，提供資金和技術(shù)支持。制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中BIM 技術(shù)的應(yīng)用范圍、流程和標(biāo)準(zhǔn)，提高建設(shè)質(zhì)量和效率。

4.3 改進(jìn)數(shù)據(jù)收集和整合技術(shù)

借助傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時采集數(shù)據(jù)，減少人工收集的難度和誤差。通過開發(fā)專門的軟件或平臺，將不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動整合，提高整合效率和準(zhǔn)確性。同時，借助先進(jìn)的測量技術(shù)和模擬軟件，如激光掃描和無人機攝影，提高農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)模型數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過模擬和預(yù)測，進(jìn)一步分析農(nóng)業(yè)設(shè)施的變動性，對BIM 模型進(jìn)行更新和調(diào)整，提高模型的精確性。

5 小結(jié)

BIM 技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中具有重要的應(yīng)用價值，然而，與之相關(guān)的問題也需要得到有效的解決。通過提高農(nóng)民的BIM 技術(shù)素養(yǎng)、加強各方的合作、完善政策和標(biāo)準(zhǔn)，可以推動BIM 技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用，提升建設(shè)效率和質(zhì)量，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。將BIM 技術(shù)融入農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)中具有諸多優(yōu)勢。從增強的可視化和設(shè)計能力到改進(jìn)的協(xié)作和溝通、簡化的施工流程、高效的資源管理以及增強的設(shè)施運營和維護(hù)，BIM 技術(shù)有可能徹底改變農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的方式。盡管存在挑戰(zhàn)，但鼓勵在農(nóng)業(yè)行業(yè)采用BIM 技術(shù)，可以顯著優(yōu)化農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)，有助于新時代新農(nóng)村建設(shè)工作的落實。