探究BIM在風景園林設計中應用的必要性

◎周偉

一、引言

近年來，BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的應用越來越廣泛，對提高我國建筑行業(yè)施工水平的作用越來越突出。BIM技術(shù)可以為風景園林設計提供工程計算和3D渲染能力，大大減少風景園林設計的工作量，提高設計效率。同時，利用BIM技術(shù)進行建?？梢詸z驗設計的可行性，降低風景園林設計中的錯誤率。我國的城市建設開始逐步向集約化方向發(fā)展，BIM技術(shù)在其中發(fā)揮了不可替代的作用。

二、BIM技術(shù)特點

1.可視化3D模型。

在傳統(tǒng)的園林設計過程中，設計思路通常以橫豎兩部分的形式呈現(xiàn)，這種方式清晰易懂，但在局部和細節(jié)的展示上還存在諸多缺陷，信息展示不完整影響了順利進行。BIM技術(shù)的主要特點是可以有效克服傳統(tǒng)技術(shù)模型的不足，構(gòu)建可視化的三維模型，使細節(jié)更加立體、完整。這種園林風景園林的人性化和生態(tài)環(huán)境一體化的設計理念，也避免了由于方案不完整，后期需要花費大量人力物力進行修改而增加的人工成本。

2.數(shù)字信息管理。

建筑設計周期長，工程量巨大。施工過程中需要一個能夠動態(tài)估算施工進度和成本的完整信息系統(tǒng)，施工計劃必須根據(jù)實際情況進行調(diào)整。例如，傳統(tǒng)的工程造價需要造價經(jīng)理通過圖紙錄入信息，然后進行精確的計算，而盡管有計算機軟件的幫助，工程量仍然很大，容易出錯，而且容易延誤施工。BIM技術(shù)的引入，可以在相應的施工屬性提前進入三維BIM的前提下，自動計算工程量和施工成本，誤差小，有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。此外，監(jiān)理人員可以添加建筑構(gòu)件信息，模擬施工全過程，及時發(fā)現(xiàn)項目管理漏洞，提高施工穩(wěn)定性和安全性。

3.全生命周期管理。

建設項目大致可分為規(guī)劃設計、施工和后期維護三個階段。為實現(xiàn)全面精細化管理，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標，許多建設單位采用BIM技術(shù)優(yōu)化管理流程，控制成本。BIM技術(shù)可以應用于整個施工過程，在規(guī)劃和施工階段，設計師根據(jù)勘察員提供的測繪數(shù)據(jù)，經(jīng)過現(xiàn)場勘察后，構(gòu)建3D模型，修改設計內(nèi)容，建立綜合設計方案，分發(fā)給施工單位。與二維平面圖相比，三維模型呈現(xiàn)的信息更加清晰易懂，有效降低了甲乙雙方的溝通障礙，大大降低了協(xié)調(diào)的難度和成本。在后期維護階段，施工單位可以充分利用之前獲得的信息，結(jié)合實際環(huán)境，制定維護計劃，實現(xiàn)全過程管理。

三、風景園里設計的重要性

1.實現(xiàn)科技與生態(tài)設計藝術(shù)的完美結(jié)合。

園林設計是藝術(shù)形式、文化知識、科學素養(yǎng)、生態(tài)理念的聚合，能形成較為完整的結(jié)構(gòu)體系，與其他種類的植物完美搭配，色彩斑斕不混淆，展現(xiàn)不同的美感。面對這樣的場景，可以讓人心情愉悅，發(fā)展情感，提高人們的文化藝術(shù)成就，改善人們的生活環(huán)境質(zhì)量，科學有效地促進人們身心健康發(fā)展。

2.實現(xiàn)科技與藝術(shù)的結(jié)合，保護園林資源。

目前，園林設計的規(guī)劃發(fā)展范圍十分廣泛，運用完整實用的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成了獨特的表現(xiàn)手段，藝術(shù)與科技的完美結(jié)合，使園林藝術(shù)更能表現(xiàn)美感。將人文意象轉(zhuǎn)化為寫實風景，營造出磅礴大氣的空間藝術(shù)環(huán)境。同時，利用新一代生態(tài)技術(shù)，可以回收一些稀缺資源，提高資源利用效率，解決一些資源短缺問題。既促進了生態(tài)園的生態(tài)平衡，又進一步保護了生態(tài)環(huán)境，滿足了新時代節(jié)能減排的需求。例如，利用無土或有機土壤可以有效提高植物利用率，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

四、BIM在風景園林風景園林設計中的具體應用

1.BIM技術(shù)在城市風景園林與風景園林設計中的技術(shù)模塊應用。

BIM技術(shù)在城市風景園林與風景園林設計中的應用，主要是利用計算機網(wǎng)絡技術(shù)，將二維的設計以三維的形式展現(xiàn)出來，使城市風景園林設計方案的每一個細節(jié)都能得到充分的展示。由于時間和空間的限制，設計人員可以直接遠程導航、控制和檢查整個程序，節(jié)省了大量的人力和物力。同時，方案的設計和修改直接通過各種軟件進行，使設計師的工作更加方便，BIM技術(shù)在城市風景園林和風景園林設計中的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，狀態(tài)分析模塊。在實施城市風景園林和風景園林設計時，首先要收集和調(diào)查整個建設區(qū)域的基本信息，如該區(qū)域的氣候條件、水文環(huán)境、土壤成分等。因此，在處理此類數(shù)據(jù)時，勘測技術(shù)人員需要更多的時間來消化龐大的工作量，而BIM技術(shù)的地理空間信息處理應用軟件具有三維地形模擬能力。能夠?qū)︼L景園林區(qū)的多種地址結(jié)構(gòu)，詳細分析土壤類型，可以直接指導設計師，以獲得更精確的植被類型選擇。

第二，施工圖繪圖模塊。與傳統(tǒng)的二維手繪圖相比，BIM技術(shù)更全面地展示了計算機的繪圖功能，保證了繪圖工作的準確性。同時，繪圖員也可以直接在圖紙中進行修改。如果在與實際工程項目對比過程中發(fā)現(xiàn)問題，也可以直接完成設計方案的細節(jié)，使繪圖員和設計師之間的溝通更加高效，提高了圖紙設計的效率。

第三，3D模型構(gòu)建模塊。依托BIM技術(shù)構(gòu)建的三維模型，設計圖紙可以三維形式呈現(xiàn)在設計師面前，讓設計師提前規(guī)劃整個園林的設計、施工、管理、運營和維護?？梢蕴崆邦A測其他鏈接問題并盡快解決。

最后，效果表現(xiàn)模塊。BIM技術(shù)的計算機虛擬現(xiàn)實能力可以使三維空間的展示更加細致。方便各環(huán)節(jié)人員高效了解整體圖紙方案，大大提高工作實施效率。同時，在設計圖的表現(xiàn)層面，建模和培訓功能可以展示城市風景園林和風景園林園林的建筑效果，工作人員可以對城市風景園林的風景園林呈現(xiàn)進行專業(yè)討論和及時調(diào)整和風景園林花園。

2.BIM技術(shù)在城市風景園林設計中的實際應用。

第一，設計理念與規(guī)劃。風景園林設計的概念是通過將實地調(diào)查和地形構(gòu)建的結(jié)果有機結(jié)合，對整個風景園林進行概念設計。BIM技術(shù)的合理應用，不僅可以將二維的設計手稿轉(zhuǎn)化為三維模型，還可以讓風景園林園林設計更加直觀、可視化，讓與實際施工不符的瞬間暴露無遺。缺乏理性的園林項目設計，需要不斷修改和調(diào)整。此外，建立的三維模型可以有效激發(fā)和調(diào)動設計靈感，同時為協(xié)調(diào)和創(chuàng)作提供良好的基礎。對于風景園林設計規(guī)劃，主要是積極利用BIM技術(shù)建設相應的建筑或園林道路、園林設施等構(gòu)件，在此過程中要積極考慮人文環(huán)境、生態(tài)自然環(huán)境和地理環(huán)境，開發(fā)出更加科學完整的設計。

第二，數(shù)據(jù)整合。在風景園林設計中，因園林結(jié)構(gòu)復雜而設計的二維圖紙無法對園林進行三維、多方位的分析，根據(jù)人居環(huán)境的要求，將相關知識應用到城市規(guī)劃和建筑領域是構(gòu)成科學。設計系統(tǒng)是當前風景園林建筑設計不可避免的需求，需要充分利用BIM技術(shù)完成數(shù)字化分析。在風景園林設計過程中，可以利用BIM技術(shù)統(tǒng)一收集和分析相關數(shù)據(jù)，明確設計目標和設計目標。園林設計的重要內(nèi)容之一是水景的建設，需要分析該地區(qū)的土壤條件和整體地理情況，來決定建設什么樣的水景。應用BIM技術(shù)對該方法進行采樣分析，將先驗信息輸入計算機系統(tǒng)，利用虛擬信息系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)據(jù)內(nèi)容，然后上傳水體中的流量、速度、地形和水流方向、土壤水分等信息。然后利用計算機系統(tǒng)模擬初步方案，綜合比較判斷方案是否可行。

第三，地形設計。風景園林設計是一項高度專業(yè)化、系統(tǒng)化的工作，需要多方面的知識，將BIM技術(shù)應用到運營分析、地形設計、綜合規(guī)劃等方面，一定要多研究、多掌握。提供地理信息并增強風景園林設計的可能性。設計風景園林園林設計中的自然風景園林部分，需要相關人員提前進行實地勘察，廣泛收集該地區(qū)的地理信息，為園林規(guī)劃選擇合適的地形，然后進行下一步的設計工作。風景園林園林的規(guī)劃建設受地理因素影響較大，BIM技術(shù)在地形分析和地形設計中的應用，就是將所有的勘測數(shù)據(jù)記錄到BIM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，并根據(jù)數(shù)據(jù)建立相應的三維地圖參數(shù)。根據(jù)最終計算結(jié)果，利用設計軟件記錄地形數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維施工模型，并根據(jù)實際設計要求對設計模型進行改進。

第四，前期可行性分析。一般來說，風景園林設計初期的可行性分析主要是對數(shù)據(jù)信息的收集和分析。例如，在為風景園林構(gòu)建樹形時，首先要仔細比較樹形的選擇。施工現(xiàn)場采樣分析后，將采集到的信息數(shù)據(jù)輸入計算機，主動利用計算機內(nèi)部軟件對信息數(shù)據(jù)進行進一步分類分類，然后應用BIM技術(shù)將信息數(shù)據(jù)輸入計算機模擬系統(tǒng)。最后，通過電腦模擬現(xiàn)場的實際情況，可以充分了解現(xiàn)場的實際情況，做出最合理、最準確的判斷。

第五，在實際施工階段的應用?！熬G色”的基本概念應貫穿于景觀設計項目的整個生命周期。設計和施工階段的“綠色”主要體現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保的施工技術(shù)和建筑材料的科學應用上。BIM技術(shù)可用于在景觀設計項目施工前對景觀設計進行定價。當今流行的信息化軟件可以更準確地識別設計人員使用的各種構(gòu)件。自動重用系統(tǒng)與計算總造價和人工計算的基本方法相比計算，這種方法顯然更準確，可以節(jié)省時間。BIM技術(shù)在施工的各個階段的運用，可以讓管理人員有效地了解具體的施工進度，因為可以在實時模擬施工的同時，通過計算機軟件模擬當前施工的基本情況。還可以提前找出主要的施工難點，通過更適當?shù)男袆觼斫鉀Q問題。

第五，應用于園林綠化和拆遷的設計、運行和維護。節(jié)能環(huán)保的科學理念不僅體現(xiàn)在風景園林的設計和施工階段，而且風景園林設計的主要設計和施工成本比傳統(tǒng)風景園林要高，開展風景園林設計工作。不僅維護成本相對較低，而且與傳統(tǒng)景觀設計的施工效果相比，節(jié)能環(huán)保的效果更加明顯。BIM技術(shù)及相關軟件在景觀設計運維中的應用還不是很普遍，在我國的實際應用率也不是很高，Archibus就是其中應用較多的一種。通過使用該軟件，可以結(jié)合景觀設計的基本情況，查看要使用的基本維護計劃，從而降低成本，最大限度地發(fā)揮景觀設計的基本性能。此外，通過BIM技術(shù)相關軟件，可以實時跟蹤一些相關設施的基本運行狀態(tài)，如園林設計設備等，方便員工管理。建筑物使用一段時間后，其性能逐漸變差，安全性變差，必須拆除。

第六，BIM預測模型的集成。BIM預測模型的集成主要是將幾個關鍵要素和共同的基本特征展開和組合，形成合適的聚合要素，并通過相互協(xié)作形成一個有機整體。反過來，整合的信息和某些要素可以在一定程度上匹配并不斷發(fā)展，從而實現(xiàn)組織的科學管理，達到整合和提高效率的基本目的。在BIM相關施工管理平臺中，各獨立設計單位可對起止時間進行科學規(guī)劃，對后續(xù)相關施工進度進行科學預測，通過整改，科學開發(fā)景觀。同時，利用計算機程序?qū)坝^設計本身的可靠性進行科學預測，主要是在BIM施工管理任務的背景下完成的，最大限度地提高景觀設計的整體質(zhì)量和有效性。

五、BIM技術(shù)應用于風景園林設計的必要性

1.外部環(huán)境的推動。

當前，中國政府倡導可持續(xù)發(fā)展理念，非常重視建筑行業(yè)綠色建筑的設計和推廣，建筑行業(yè)要實現(xiàn)長遠發(fā)展，就必須采取可持續(xù)發(fā)展的理念。建筑設計作為一種建筑設計理念，采用了一種新的建筑設計方法，顯著降低了建設項目的能耗。隨著城市的發(fā)展，園林建設越來越受到政府的重視，園林在改善城市環(huán)境中的作用越來越突出。在風景園林建設中，設計師需要盡可能降低項目的能耗，提高項目的施工效率，在風景園林設計中運用BIM和技術(shù)可以顯著降低園林建設的能耗。提高園林建設效率，滿足城市園林建設需要。此外，近年來，BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的應用范圍越來越廣，越來越多的建筑公司開始將BIM技術(shù)應用到建筑設計中。在這種形勢下，園林設計行業(yè)也必須與時俱進，推動園林設計行業(yè)的發(fā)展。只有設計師了解BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應用后，才能基本預測BIM技術(shù)在風景園林設計中的應用效果。同時，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應用也給傳統(tǒng)的建筑設計方法帶來了很大的壓力，BIM技術(shù)在園林設計中的應用，推動園林設計技術(shù)和方法的創(chuàng)新迫在眉睫。

2.園林建設的需要。

第一，圖紙設計的必要性。在風景園林設計中，設計師長期以來一直飽受圖紙設計錯誤的困擾。在傳統(tǒng)園林建筑的圖紙設計中，經(jīng)常會出現(xiàn)管線與管線的交叉點與實際施工不符的問題。這個問題在二維圖紙設計中是很難避免的。但是，將BIM技術(shù)應用到圖紙設計中，有效地避免了這個問題。設計師可以使用BIM技術(shù)創(chuàng)建三維設計模型和三維設計管道。三維模型的設計使設計者可以簡單地將三維模型轉(zhuǎn)化為實際配置，而無需在圖紙上繪制二維圖像，并根據(jù)二維圖像進行三維變換，從而解決圖紙轉(zhuǎn)換問題。

第二，畫圖人員的協(xié)調(diào)。目前，我國的風景園林設計由某設計機構(gòu)負責，風景園林園林設計的設計工作往往需要很多人來協(xié)調(diào)，需要專人協(xié)調(diào)分工，最大限度提高設計效率。但是由于項目負責人不完善，工作中存在一些問題，影響了畫師之間的協(xié)調(diào)配合，對于繪畫中的一些問題，畫師沒有及時反饋，這也造成了項目的總體設計。在反饋后解決問題的過程中，需要多人之間的溝通和協(xié)調(diào)才能找到解決方案，從而降低了園林設計的效率。將BIM技術(shù)應用到園林設計中，設計師可以獨立完成園林設計，節(jié)省了員工之間的協(xié)調(diào)和溝通，大大提高了園林設計的效率。

第三，成本會計要求。在園林設計成本核算中，傳統(tǒng)園林設計成本核算采用統(tǒng)計面積計算方法。這種成本核算方式需要大量的人力和時間，成本核算任務效率低下。而且，傳統(tǒng)成本核算方法計算出的成本與實際成本存在較大差異。許多園林的成本核算中出現(xiàn)了數(shù)十萬個成本錯誤，對園林投資產(chǎn)生了重大影響。材料成本核算環(huán)節(jié)中材料成本的任何偏差，對后期的園區(qū)建設都沒有幫助。將BIM技術(shù)應用于風景園林設計可以有效避免上述問題。

結(jié)語

風景園林設計在一個國家的經(jīng)濟發(fā)展中扮演著重要的角色，在整個規(guī)劃和設計階段使用BIM技術(shù)可以有效地解決各種設計挑戰(zhàn)。將BIM技術(shù)應用到風景園林設計中，可以根據(jù)不同的設計任務和設計項目，完成設計開發(fā)、模擬確定設計方案、制定設計工作表，然后完成對園林環(huán)境的調(diào)查和分析。在對收集和分析的數(shù)據(jù)進行檢驗后，以三維建模的形式模擬風景園林設計中期的內(nèi)容，最終評估對園林設計后期質(zhì)量的影響。BIM不僅可以提高風景園林設計的效率，還可以預測、分析和解決設計各個階段可能出現(xiàn)的問題，為項目的順利實施提供可靠保證。