BIM技術(shù)輔助復(fù)雜市政道路設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

楊瀟虹

摘? 要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，市政建設(shè)對(duì)城市的整體發(fā)展呈現(xiàn)出一定的推動(dòng)作用。隨著市政路橋工程建設(shè)項(xiàng)目增多，傳統(tǒng)市政路橋工程設(shè)計(jì)的問(wèn)題和弊端逐漸暴露出來(lái)。現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，成熟的信息技術(shù)已逐步應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，研究人員在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列改進(jìn)和升級(jí)，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。BIM技術(shù)使市政路橋的設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確合理，也使后期的施工和驗(yàn)收工作更加方便。文章通過(guò)分析BIM技術(shù)的內(nèi)涵及其在路橋設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)，探討了BIM技術(shù)在市政路橋設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);輔助復(fù)雜;市政道路;設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

BIM技術(shù)以其良好的智能化、專業(yè)化以及信息集成化的特點(diǎn)，在引入國(guó)內(nèi)之后得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在工程建設(shè)領(lǐng)域，是信息技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展過(guò)程中所產(chǎn)生的非常重要成果。該技術(shù)在不斷的發(fā)展過(guò)程中逐漸趨于完善和成熟，其原理主要是通過(guò)搭建數(shù)字模型，用其自身的信息仿真模擬系統(tǒng)，以此達(dá)到幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤與不足之處，進(jìn)而改正結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)大幅度的提高工作效率的目的。在實(shí)際工作中，可對(duì)市政道路設(shè)計(jì)工作的各項(xiàng)流程進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地降低施工過(guò)程以及后期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的成本投入，避免資源浪費(fèi)。

1.BIM技術(shù)在市政路橋設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

① 明確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，傳統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)軟件只能繪制二維圖形，不能充分表達(dá)設(shè)計(jì)師對(duì)建筑形式的想法，那么如何在平面上有效地表達(dá)建筑空間的變化已經(jīng)成為現(xiàn)今市政道路設(shè)計(jì)中的一個(gè)問(wèn)題。將數(shù)據(jù)輸入BIM軟件后，軟件能夠自動(dòng)生成三維模型，快速對(duì)作品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)施工過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)三維模型對(duì)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行查找確認(rèn)，使施工按照設(shè)計(jì)師的想法進(jìn)行。②分析和仿真能力較強(qiáng)，BIM技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其強(qiáng)大的分析和模擬能力。BIM技術(shù)可以在施工前生成建筑模型，并及時(shí)修改存在的問(wèn)題，從而節(jié)省大量的時(shí)間。在設(shè)計(jì)階段，可以通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)來(lái)展示模擬建筑項(xiàng)目的外觀，詳細(xì)分析所展示的內(nèi)容，對(duì)設(shè)計(jì)中的不足之處進(jìn)行糾正和改進(jìn)。由于BIM技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)該技術(shù)更加高效、快速地完成工作，減少設(shè)計(jì)誤差。BIM技術(shù)建立起來(lái)的是三維模型，與傳統(tǒng)的二維模型相比，立體感更強(qiáng)，表現(xiàn)得更加直觀。此外，BIM軟件中儲(chǔ)存著大量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息，能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工提供豐富的數(shù)據(jù)信息，便于相關(guān)人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，從而得出準(zhǔn)確的結(jié)論。

2.BIM技術(shù)輔助復(fù)雜市政道路設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

2.1將BIM設(shè)計(jì)運(yùn)用到地形圖處理

我國(guó)市政道路在施工的過(guò)程中，勘測(cè)單位通常都會(huì)提供圖紙，其圖紙主要是二維和三維的圖紙。這兩種圖紙有著一定的區(qū)別，主要體現(xiàn)在高程點(diǎn)的設(shè)置上。二維圖紙?jiān)谠O(shè)置高程點(diǎn)的時(shí)候，主要按照零來(lái)設(shè)置，這是實(shí)際高程點(diǎn)，而具體的高程值則是采用標(biāo)注的形式。三維圖紙高程點(diǎn)的設(shè)置主要以實(shí)際工程的高度為主，無(wú)論是二維圖紙還是三維圖紙，其精準(zhǔn)度都會(huì)有一定的缺陷。通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)圖紙進(jìn)行處理，可以將市政道路的設(shè)計(jì)圖更加直觀的展示出來(lái)，有利于提高精準(zhǔn)度更高。

2.2指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)

施工沖突是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)難題，由于設(shè)計(jì)者的工作習(xí)慣和水平不同，導(dǎo)致不同專業(yè)之間的設(shè)計(jì)圖紙不能夠完美銜接。此外，由于專業(yè)人員之間缺乏有效的溝通，導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)計(jì)出現(xiàn)許多不合理的地方，BIM技術(shù)則能夠有效解決這一問(wèn)題。BIM技術(shù)在生成三維建筑信息模型后，可以檢測(cè)整個(gè)建筑的碰撞情況，識(shí)別整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中不合理的部分。例如在該項(xiàng)目中設(shè)計(jì)人員在考慮人行梯步時(shí)，未考慮到地形對(duì)方案的影響，通過(guò)建模則能夠發(fā)現(xiàn)此處有較高挖方，隨后反饋設(shè)計(jì)修改，從而避免設(shè)計(jì)中的缺陷。

2.3管線綜合優(yōu)化

市政道路給排水工程復(fù)雜性強(qiáng)，很多都是地下隱蔽性工程，而且地下電力、天然氣等系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)之間錯(cuò)綜復(fù)雜，在設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)上述因素進(jìn)行考慮，避免給排水系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間相互影響，為后期的建設(shè)項(xiàng)目施工和維護(hù)奠定基礎(chǔ)。BIM技術(shù)在城市給排水系統(tǒng)配置設(shè)施設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為給排水系統(tǒng)建設(shè)人員提供了便利。通過(guò)系統(tǒng)預(yù)置計(jì)算模式可以對(duì)施工設(shè)計(jì)模擬新方案的數(shù)據(jù)通過(guò)圖紙來(lái)展示。同時(shí)，BIM技術(shù)還可以對(duì)地下管線三維位置情況和布置進(jìn)行展示，方便設(shè)計(jì)人員對(duì)地下管線的交叉情況進(jìn)行了解，防止不同系統(tǒng)之間相互影響，為設(shè)計(jì)人員管線設(shè)計(jì)優(yōu)化提供基礎(chǔ)。此外，在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中，有很多建筑外觀建模方法的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員及管理人員還可以從中獲取其他類型建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建材使用、施工等情況，為新建項(xiàng)目提供參考和指導(dǎo)。

2.4工程量統(tǒng)計(jì)

工程總投資直接取決于工程量的大小，在設(shè)計(jì)工作中精準(zhǔn)的計(jì)算工程量是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，工程量的計(jì)算主要是基于二維圖紙，利用手算或者使用Excel表格方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，該計(jì)算模式在一定程度上可以得到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。但是在實(shí)際工作中，我們計(jì)算的工程量非常復(fù)雜，這種方法所計(jì)算出來(lái)的結(jié)果可靠性就大大降低，而且圖紙一旦發(fā)生更改，之前所計(jì)算好的工程量就會(huì)全盤推翻，需要重新進(jìn)行計(jì)算，這在很大程度上降低了工作效率，耗費(fèi)了人力物力。而BIM軟件能夠彌補(bǔ)這一缺陷，不僅在速度上遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)人員人工計(jì)算，而且計(jì)算的準(zhǔn)確度大幅度提高。此外，該技術(shù)還有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)，例如，不管圖紙發(fā)生多大變化，它都可以快速的重新計(jì)算，省時(shí)省力。

2.5道路的縱斷面設(shè)計(jì)

道路設(shè)計(jì)人員利用相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件分析縱斷面，并且還能夠合理補(bǔ)充各處相應(yīng)的斷面編制信息。道路設(shè)計(jì)人員對(duì)于參數(shù)的選擇主要是依據(jù)道路創(chuàng)建提示，從中選擇比較完善的道路規(guī)劃的線路和標(biāo)準(zhǔn)化的縱斷面。在此工作環(huán)節(jié)中，為了使市政道路縱斷面的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，道路設(shè)計(jì)人員要改變縱斷面的拉坡。在后期的編輯過(guò)程中，規(guī)范化編制豎線曲線并存檔保存拉坡線。BIM技術(shù)的具體應(yīng)用表現(xiàn)在，利用三維地形作為基礎(chǔ)資料，找到相關(guān)的功能按鍵進(jìn)行操作，就會(huì)立即生成地面線，對(duì)道路中心線進(jìn)行更改后，地面線會(huì)隨其變化自動(dòng)更新。設(shè)計(jì)完成后，道路設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)斷面設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行有效比對(duì)。

2.6提高BIM技術(shù)應(yīng)用的期望

要提高BIM技術(shù)在市政道路建設(shè)中價(jià)值，需要從三個(gè)方面入手。首先，構(gòu)建相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，目前關(guān)于BIM技術(shù)的軟件，其種類十分繁多，而且各自開發(fā)了不同的接口和插件，這對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用有著嚴(yán)重的影響。所以相關(guān)部門需構(gòu)建相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定接口的和插件的輸出形式。其次，加強(qiáng)相關(guān)行業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用。市政道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其地形地貌的規(guī)劃需要很多部門的參與，其中也涉及了多種數(shù)據(jù)的對(duì)接，所以市政道路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要加強(qiáng)相關(guān)行業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，提高其兼容性，促進(jìn)市政道路的發(fā)展。最后，要加快相關(guān)行業(yè)人才的培訓(xùn)。雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)迎來(lái)了全面的發(fā)展和改革，但是對(duì)于BIM技術(shù)的使用還處于一個(gè)發(fā)展初期，對(duì)于專業(yè)性人才十分的稀缺。要提高BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，必須要加強(qiáng)人才的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)。要做到這一點(diǎn)，可以通過(guò)多方面的渠道提高設(shè)計(jì)人員對(duì)于BIM技術(shù)的重視，這樣可以有效的推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用，并對(duì)其進(jìn)行有效的改善。通過(guò)以上幾點(diǎn)策略的實(shí)施，可以讓BIM技術(shù)為市政道路的設(shè)計(jì)提供很好的服務(wù)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，BIM技術(shù)也得到了很大的改進(jìn)和發(fā)展。在現(xiàn)階段的工程設(shè)計(jì)中，特別是在市政路橋的設(shè)計(jì)中，它發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。雖然當(dāng)前BIM技術(shù)有許多需要改進(jìn)之處，但是在市政路橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)仍是必然趨勢(shì)。因此，有關(guān)部門應(yīng)綜合考慮各種影響因素，明確BIM技術(shù)在市政路橋建設(shè)中的重要性，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在市政路橋設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大功能優(yōu)勢(shì)，以此保證市政路橋設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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