BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

喻奉超

（西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院貴州分院 貴州貴陽 550000）

1 引言

在我國經(jīng)濟(jì)極速發(fā)展的今天，我們已經(jīng)跨入了新時(shí)代，我國的各項(xiàng)建設(shè)的完善需要盡快完成，目前，我國人民的生活水平獲得了極大的提高，邁上了一個(gè)新的臺階，因此，人們對市政道路的建設(shè)要求也比以往更高了，相應(yīng)的，市政道路修建的技術(shù)要求也更高了，市政道路建設(shè)工作作為市政工作的極為重要的一部分，從很大程度上決定了城市交通是否能順利發(fā)展、城市交通壓力能否得到有效緩解，它也是一個(gè)城市的重要外在，展現(xiàn)著所在城市的經(jīng)濟(jì)水平和交通水平，因此，提高市政道路的設(shè)計(jì)與建設(shè)水平十分必要。在此背景下，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其出現(xiàn)不僅能夠使市政道路的設(shè)計(jì)與建設(shè)水平大大提高，還能使設(shè)計(jì)效率也得到提高，意義重大。

2 概述

2.1 BIM是什么

BIM（英文全稱為Building Information Modeling，意為建筑信息模型）技術(shù)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，該技術(shù)通過信息技術(shù)來搜集建筑的施工信息，然后建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，從而依據(jù)數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對建筑工程的施工管理，并且為相關(guān)管理人員從科學(xué)的角度提供決策建議。在一個(gè)建筑工程項(xiàng)目中，BIM技術(shù)的主要表達(dá)方式有兩個(gè)，在第一種表達(dá)方式中，BIM是一個(gè)名詞，是一個(gè)能夠存儲大量建筑工程相關(guān)信息及數(shù)據(jù)的模型，在第二種表達(dá)方式中，BIM是一個(gè)動詞，它能夠進(jìn)行交換數(shù)據(jù)或者共享數(shù)據(jù)等行為。

2.2 BIM技術(shù)的特征

（1）3D參數(shù)化：BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)模型的3D參數(shù)化設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方法（如AutoCAD）不一樣，它是一種全新的設(shè)計(jì)方法，能夠利用現(xiàn)有的工程參數(shù)來創(chuàng)建三維模型，并用這個(gè)創(chuàng)建號的模型來對建筑的性能進(jìn)行分析和模擬。

（2）信息化：CAD中的基本對象是點(diǎn)、線、面，而BIM不同，它的基本對象是建筑構(gòu)件，如：墻、梁、柱、窗等，BIM通過參數(shù)化來對這些建筑構(gòu)件的真實(shí)屬性來進(jìn)行模擬。

（3）完整性：BIM技術(shù)不僅能對建筑對象進(jìn)行3D建模，還能對建筑的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行描述。在此基礎(chǔ)上，它的描述功能還能拓展到建筑的結(jié)構(gòu)類型、施工工序等上面，具有很強(qiáng)的完整性。

（4）開放交互性：BIM軟件支持用IFC格式輸出數(shù)據(jù)，也就是說，其他支持此新協(xié)議的軟件可以直接使用BIM軟件輸出的數(shù)據(jù)開展下一步工作。IFC格式是一種工程基礎(chǔ)分類標(biāo)準(zhǔn)，它是由國際標(biāo)準(zhǔn)組織認(rèn)可的，因此，BIM的交互性也很強(qiáng)。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用到市政道路設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢

與其他設(shè)計(jì)方法相比，在市政道路設(shè)計(jì)中，BIM的優(yōu)勢更明顯：

3.1 設(shè)計(jì)意圖明顯

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要將三維建筑展開到二維空間中，在這個(gè)展開過程中，很同意造成數(shù)據(jù)丟失，那么，設(shè)計(jì)出的實(shí)物會和設(shè)計(jì)的本來意圖有一定差別，甚至天差地別。相比之下，BIM設(shè)計(jì)方法能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)3D模型，設(shè)計(jì)出的模型能夠完整表達(dá)出設(shè)計(jì)意愿，會使實(shí)際工程的思路更加清晰。而且，利用BIM能夠設(shè)計(jì)具有自定義參數(shù)的組件，即使再復(fù)雜的問題也可以被描述清楚。

3.2 模擬和分析能力強(qiáng)大

在市政道路的初始設(shè)計(jì)期間，通過BIM技術(shù)，能將設(shè)計(jì)方案直觀展示出來，在展示過程中，就可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，設(shè)計(jì)者們就能夠針對發(fā)現(xiàn)的問題調(diào)整方案，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)。這一功能不僅僅為優(yōu)化、改進(jìn)設(shè)計(jì)方案提供了便利，將可能出現(xiàn)的建筑問題扼殺在了萌生階段，最重要的是，其對市政建設(shè)的質(zhì)量保障有重大意義，減少了返工率，也避免了因返工而造成的浪費(fèi)。此外，BIM模型中所包含的信息極為豐富，資料極為詳細(xì)，能使得工程建設(shè)變得更為高效。

3.3 工程量計(jì)算精確度高

如果使用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方法，市政道路的工程量非常大，而且在比較復(fù)雜的路況估算中，可能會出現(xiàn)很大的計(jì)算誤差。相反地，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)，其各個(gè)子模塊的幾何數(shù)據(jù)都很精確，計(jì)算工具專業(yè)，計(jì)算結(jié)果也很精確，即使工程量很復(fù)雜，其過程中也不需要人工路人，靠程序即可完成精確計(jì)算，可以保證精度。

3.4 協(xié)同效果強(qiáng)

在目前，市政道路建設(shè)的工程規(guī)模漸漸擴(kuò)大，設(shè)計(jì)要求也漸漸提高，設(shè)計(jì)需求也漸漸提高，僅靠兩三個(gè)設(shè)計(jì)師就能完成工程設(shè)計(jì)的時(shí)代已經(jīng)不復(fù)存在，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)合作更加重要，這對設(shè)計(jì)工具的協(xié)同性有很高的要求。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員的協(xié)同合作大多是通過復(fù)制、粘貼、引用等來實(shí)現(xiàn)的，但是這種操作的局限性很大，只能解決層次較低的問題，不能解決難度高精度高的協(xié)同。然而，在采用BIM技術(shù)后，協(xié)同合作的問題就簡單多了。BIM技術(shù)本來就有信息模型搭建的功能，模型中包含許多子模型，這些子模型之間有明確的低耦合關(guān)系，可以被分配給不同的設(shè)計(jì)者來設(shè)計(jì)，協(xié)同問題從而得到了解決。

4 BIM技術(shù)如何應(yīng)用于市政道路設(shè)計(jì)中

BIM在市政道路的設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵，其在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要有以下幾方面。

4.1 地形圖繪制

在設(shè)計(jì)前，市政道路勘測部門通常會提供兩種地圖：①二維地形圖。在這類地圖中，高程點(diǎn)的實(shí)際高程設(shè)置值為零，具體高程數(shù)值則被標(biāo)注在高程點(diǎn)旁；②三維地形圖。在這類地圖中，高程點(diǎn)的實(shí)際高程值與標(biāo)注的高程值是一致的，也就是說，實(shí)際高程值就是標(biāo)注高程值。

4.2 道路中心線繪制

市政道路的設(shè)計(jì)開始前需要將道路中心線線位先制定好。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，要擬合規(guī)劃確定的線位，設(shè)計(jì)師們要考慮的因素是多樣的，在規(guī)定要求下調(diào)整各種曲線要素，比如：圓曲線的半徑、長度等。

4.3 道路縱向斷面設(shè)計(jì)

當(dāng)前，在常用的設(shè)計(jì)軟件中，道路縱向斷面設(shè)計(jì)的功能在不斷地完善當(dāng)中，其中，最為主要的道路斷面的設(shè)計(jì)流程是：第一步，設(shè)計(jì)生成原地面線；第二步，在生成的原地面線上進(jìn)行拉坡線的繪制，邊繪制邊調(diào)整，直到其滿足設(shè)計(jì)要求；第三步，儲存相關(guān)文件，生成所需要的市政道路縱斷面的設(shè)計(jì)圖。

5 結(jié)束語

在文章中能夠看出，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，BIM技術(shù)的優(yōu)越性極強(qiáng)，但由于其為新興技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用卻不多，雖有優(yōu)勢，卻未被社會完全接受。如今，我國的市政道路建設(shè)越來越復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)越來越高，急需BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，希望相關(guān)技術(shù)人員能在此方面多做努力，推動BIM技術(shù)的研究與發(fā)展，逐步改變社會觀念，使其得到合理利用，為國家、人民造福。

參考文獻(xiàn)

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