城市道路設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

王慧穎　蘇鑫

摘 要：隨著我國城市化進(jìn)程加快，道路建設(shè)的作用日益凸顯。城市道路建設(shè)作為道路建設(shè)的重中之重，迎來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在城市道路設(shè)計中采用BIM技術(shù)，可以建立直觀的城市道路信息模型，保證城市道路施工質(zhì)量和水平。文章以BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用為著眼點(diǎn)，展開探討和研究。

關(guān)鍵詞：城市道路；道路設(shè)計；道路建設(shè)；Building Information Molding技術(shù)

傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計重心集中在行車的安全舒適性、交通運(yùn)輸?shù)谋憬菪砸约暗缆返哪途眯灾?，往往會造成材料資源浪費(fèi)，且容易忽略與周圍自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。為此，在城市道路設(shè)計中合理運(yùn)用BIM技術(shù)，可有效提高建筑質(zhì)量、減少施工時間、降低建造成本。BIM技術(shù)可使有關(guān)人員更加全方位、多角度地掌握城市道路信息，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、可出圖性等特點(diǎn)。對城市道路設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行深入研究，對于城市道路建設(shè)具有重要意義。

1 BIM技術(shù)的概念及特征

1.1 簡述BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑業(yè)具有革命性的技術(shù)，是一種建筑信息模型。其模型基礎(chǔ)為建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)，以數(shù)字信息對建筑物所包含的真實(shí)信息給予仿真、模擬。建筑信息模型涉及甚廣，包括幾何學(xué)、空間關(guān)系、地理信息系統(tǒng)、以及各種建筑組件的性質(zhì)和數(shù)量。建筑信息模型還能夠呈現(xiàn)整個建筑生命周期。建筑內(nèi)每個部分和系統(tǒng)都可以在模型內(nèi)有所呈現(xiàn)。另外，對建筑內(nèi)材料的信息進(jìn)行提取、使用也十分方便。

1.2 BIM技術(shù)的特征

（1）BIM技術(shù)可以通過建筑工程相關(guān)的參數(shù)來創(chuàng)造、建立并啟動3D建筑工程模型，進(jìn)而能夠基于模型對建筑工程的各種性能予以分析和模擬。（2）BIM技術(shù)可以通過各種參數(shù)對建筑單元分別進(jìn)行描述，具有信息化特點(diǎn)。（3）BIM技術(shù)可以對各種建筑單元的3D幾何信息以及建筑設(shè)計的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行描述，具有整體性特點(diǎn)。（4）BIM技術(shù)支持工程基礎(chǔ)分類標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)在工程基礎(chǔ)分類標(biāo)準(zhǔn)下予以輸出時，其他支持此分類標(biāo)準(zhǔn)的軟件同樣能夠讀取BIM上的相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，由建筑行業(yè)到機(jī)械制造、工程施工管理等皆有涉獵。在城市道路設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，要以詳細(xì)了解和掌握城市道路的周邊建筑物為前提，收集并處理已有建筑物相關(guān)信息數(shù)據(jù)，對已有建筑物的位置分布及存在情況進(jìn)行分析。具體城市道路設(shè)計如下：

2.1 信息數(shù)據(jù)化

運(yùn)用BIM技術(shù)將城市道路周邊現(xiàn)存的建筑物幾何信息以及屬性信息進(jìn)行數(shù)字化處理并保存，且可視化呈現(xiàn)已有建筑物的初始信息。

2.2 設(shè)計協(xié)同化

BIM技術(shù)設(shè)計和信息模型搭建過程同步，包涵有很多子模型，各模型之間具有高內(nèi)聚、低耦合的聯(lián)系；此外，BIM 技術(shù)的運(yùn)作還能夠適時地檢測到協(xié)同中存在的問題，有效分配工作到個人，一人一崗，且協(xié)同收效良好。

2.3 設(shè)計最優(yōu)化

城市道路規(guī)劃設(shè)計在初始信息的軟件支持下，以城市道路工程量為基準(zhǔn)，對規(guī)劃設(shè)計方案中的造價進(jìn)行計算。以工程造價為指向，對原構(gòu)筑物空間位置進(jìn)行合理調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)城市道路設(shè)計的最優(yōu)化。

2.4 獲取規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)果

利用BIM 技術(shù)的三維可視化特性，對施工平面圖以及縱橫斷面圖分別進(jìn)行標(biāo)注，便于對后期進(jìn)行細(xì)節(jié)的修正。隨后形成的規(guī)劃設(shè)計結(jié)果作為后期道路維修的依據(jù)，應(yīng)給予仔細(xì)保存。

3 BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢及存在的不足

3.1 BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）立體呈現(xiàn)設(shè)計主題。傳統(tǒng)的二維設(shè)計已不能滿足現(xiàn)代道路建造要求，且道路本身就是一個三維物體，是通過平、縱組合的立體線形來呈現(xiàn)。BIM技術(shù)以三維數(shù)字化建構(gòu)模型，能夠較為清晰地對城市道路的設(shè)計主題等相關(guān)信息進(jìn)行合理表述。（2）三維立體，直觀可視。BIM技術(shù)可在三維立體形式協(xié)助之下，直觀呈現(xiàn)出城市道路設(shè)計意圖以及施工進(jìn)度，從而第一時間對出現(xiàn)的問題做出調(diào)度和修正。（3）精準(zhǔn)計算，減少浪費(fèi)。BIM技術(shù)在城市道路建設(shè)中可整合相關(guān)城市道路信息，使施工方得以精細(xì)化管理，精確計劃，減少浪費(fèi)。（4）協(xié)同合作，提高效率。BIM技術(shù)可視化特點(diǎn)可使施工方、監(jiān)理方以及業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)直觀快速地了解到工程項目的施工情況。由此，通過BIM技術(shù)有機(jī)結(jié)合施工方案及現(xiàn)場視頻監(jiān)測，在一定程度可減少建筑質(zhì)量問題、安全問題；另外，施工方還可以優(yōu)化管線排布方案，減少返工，提高施工質(zhì)量與水平。

3.2 BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中存在的問題

（1）由于BIM 技術(shù)的復(fù)雜性，要求操作人員需具備專業(yè)的素養(yǎng)與能力。專業(yè)素養(yǎng)不過硬，操作不當(dāng)，會招致相關(guān)操作人員出現(xiàn)操作失誤，且很難獨(dú)自完成修復(fù)。設(shè)計單位應(yīng)該加強(qiáng)操作人員專業(yè)培訓(xùn)力度，提升操作人員的整體能力與水平。（2）如若聘請專業(yè)工作人員對失誤進(jìn)行修復(fù)，一方面會延長施工時間，另一方面還會消耗大量資金，對設(shè)計單位來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，相關(guān)管理人員要把握好其中利害，以防得不償失，增加成本。（3）BIM 技術(shù)在城市道路方面的軟件開發(fā)還不夠成熟，不利于BIM 技術(shù)在城市道路設(shè)計方面的大力推廣和應(yīng)用。相關(guān)研究人員應(yīng)加大軟件開發(fā)力度，以促進(jìn)BIM 技術(shù)在城市道路設(shè)計中的有效運(yùn)作。

4 結(jié)語

采用BIM 技術(shù)創(chuàng)新理念應(yīng)用在城市道路設(shè)計之中，協(xié)同各種軟件展開設(shè)計。在BIM 建模過程中，對城市道路設(shè)計中的各種信息予以數(shù)字化的存儲。隨著城市化建設(shè)不斷加快，合理運(yùn)用BIM 技術(shù)給予科學(xué)布局、有效施工，三維立體呈現(xiàn)城市道路設(shè)計，創(chuàng)新三維設(shè)計帶動城市道路建設(shè)，加快城市道路項目工程實(shí)施，為后期的城市道路運(yùn)行養(yǎng)護(hù)等工作提供參考，從而建設(shè)和諧、暢通城市道路。總之，BIM 技術(shù)在城市道路設(shè)計中應(yīng)用效果良好。

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