BIM技術(shù)在市政道路設計中的應用與指導價值

張昕

摘要：BIM 技術(shù)在市政道路設計中的應用，能夠促使此種技術(shù)結(jié)合現(xiàn)階段道路實際建設的現(xiàn)狀，從地形圖繪制、道路中心線繪制、道路縱向與橫向斷面設計等方面進行應用，從而有效的發(fā)揮BIM 技術(shù)在市政道路設計中的節(jié)頻繁應用的實況，充分發(fā)揮其應用優(yōu)勢。

關鍵詞：BIM技術(shù)；市政道路設計；應用；指導價值

引言

市政道路建設質(zhì)量直接影響著人們的日常生活，市政道路設計備受關注。隨著市政道路設計不斷跟上科學技術(shù)發(fā)展的潮流，積極應用各種創(chuàng)新性技術(shù)，特別是 BIM 技術(shù)的應用，在很大程度上實現(xiàn)了市政道路建設在設計層面重大發(fā)展進步。

1、BIM技術(shù)

1.1 BIM 技術(shù)應用必要性

BIM 是 CAD 技術(shù)之后廣泛應用最為廣泛的計算機技術(shù)之一。BIM技術(shù)能夠極大地幫助提高設計人員的工作效率與質(zhì)量，同時還能有效地促進設計數(shù)據(jù)的充分挖掘，避免信息浪費。在建設項目的設計階段，采用 BIM 技術(shù)，可以直接進行施工，通過對建筑結(jié)構(gòu)與機械設備等方面展開專業(yè)設計，建立一個 3D 設計模型，由于在 BIM 技術(shù)內(nèi)部可以實現(xiàn)各個專業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享，進而有效地避免了數(shù)據(jù)重復輸入導致的誤差。在統(tǒng)計材料表時，可以通過 BIM 技術(shù)自動提取二維設計圖紙以及待建材料清單信息來生成。運用專業(yè)計算機軟件，可以定期檢查使用 BIM技術(shù)設計的模型各項指標是否符合相關建筑標準以及規(guī)范。使用程序標準分析結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)對 BIM 數(shù)據(jù)自動導入相關專業(yè)分析軟件，例如綠色建筑軟件、環(huán)境分析軟件，能量監(jiān)測軟件等，這樣就可以實現(xiàn)對各種情景環(huán)境的快速分析與模擬；建立一個較為全面的設計專業(yè)渠道，支持碰撞檢查，利用 BIM 技術(shù)快速計算出材料需求數(shù)量，進而較為準確的預測出項目成本。在工程施工階段，可以結(jié)合各種軟件，利用 BIM 技術(shù)對施工項目實施仿真建設，作為工程建設流程的預演。在建筑物模擬時，需要迅速且及時的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存的問題，提出合理且有效的改進措施，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要迅速采取措施進行校正或者調(diào)整。因而，對于大型綜合設計單位，十分有必要加強 BIM 技術(shù)的推廣應用，應用 BIM 技術(shù)不僅可以提升設計水平、加快設計效率，還可以有效保證設計質(zhì)量。

1.2 BIM作用與優(yōu)勢

1.2.1模擬分析能力

該技術(shù)的應用，在城市設計中，能夠以更加直觀的方式呈現(xiàn)在設計人員眼前，方便設計人員了解到設計中的細節(jié)，增加完工效率，在此基礎之上，設計人員可通過觀察，及時發(fā)現(xiàn)設計中存在的不足，給予正確的解決方案。比如，市政道路公廁和國內(nèi)拓撲信息、市政道路整個工程信息、市政道路3D幾何信息，此三種信息能夠為市政道路的設計與施工提供數(shù)據(jù)依據(jù)，得出較為精確的設計結(jié)果，能夠有效提升施工交底的高效性。

1.2.2精確協(xié)調(diào)性

傳統(tǒng)的二維模式在城市道路工程設計中，雖然也能夠發(fā)揮一定作用，但是二維模型本身卻存在較差的適應性，如果出現(xiàn)道路條件比較差的情況下，若道路本身的起伏較大，對于設計道路的工程量便很難準確的估算出來，易出現(xiàn)誤差，影響城市道路工程施工建設。將BIM技術(shù)應用其中，可利用其中對各種數(shù)據(jù)，確定具體的工程量，而且其精確性也能夠得到保證。比如，可以應用BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)信息模型，對道路曲面和自然地形曲面，兩者之間的土方工程量進行計算，該計算為自動化，無需人工輸入，能夠有效節(jié)省人力資源。

1.2.3多領域協(xié)作

傳統(tǒng)的二維設計，主要依靠分層圖的復制與粘貼，完成設計工作中的合作任務，此法不僅會影響到一些細節(jié)問題，而且也將工作的難度有所提升，造成設計效率低下，且容易出錯，當設計完成之后，因諸多問題的存在，還需要進行很多的檢查工作。BIM技術(shù)的應用，有效增強多領域合作的便捷性，有效實現(xiàn)不同模型間的合作，增強多領域協(xié)調(diào)合作的質(zhì)量與效率。比如，在市政道路設計過程中，路段邊坡、交叉口、互通立交、綠化帶、公交站等工作，由專人去完成，若應用二維設計方式，以上工作便很難達到一定協(xié)調(diào)性，在設計的平面圖中，會涉及到很多有關聯(lián)的文字、線條、數(shù)據(jù)，若只是將個人的工作成果相結(jié)合，工作難度會加大，而且極易出現(xiàn)錯誤。

2、BIM技術(shù)應用分析

2.1三維建模設計

我國關于BIM產(chǎn)品設計，其發(fā)展其實時間是在本世紀初，主要由我國的鴻業(yè)科技研發(fā)。該機構(gòu)本身便是一個BIM產(chǎn)品開發(fā)機構(gòu)，而且在社會生產(chǎn)的諸多方面，一些相關的BIM產(chǎn)業(yè)，也都有所涉及。該機構(gòu)所開發(fā)的軟件，應用建筑行業(yè)中較多，比如一些關于工程排水或電氣的軟件，或一些在道路設計中的軟件，其中路立得應用最為廣泛，在該軟件中，BIM技術(shù)在其中被完全體現(xiàn)而出，其中所涉及到的一些線骨干理念，也都得到有效落實，路立得軟件經(jīng)過多年的發(fā)展，如今已成為高科技技術(shù)軟件。在該軟件之中，有三位數(shù)字化信息模型，信息模型中有諸多子模型，子模型中存在更為精細化的子模型，比如，在橋梁模型中，主要有四個方面構(gòu)成，分別是：一承臺，二蓋梁，三主梁，四樁基，這四個方面都是子模型。在進行城市道路時，該軟件的應用，子模型的修改與搭建可有效實現(xiàn)，在此基礎之上可有效保證道路設計的整體性與完善性，為城市道路設計工作提供良好的保障。

2.2切合國際標準

路立得軟件與國外設計習慣有所不同，在本質(zhì)上存在一定區(qū)別，其主要是針對國內(nèi)的使用習慣而進行設計的。除此之外，鴻業(yè)科技開發(fā)的道路設計軟件，該軟件之中存在多種建模操作，這在很大程度上與國際標準相契合，而且應用該軟件設計出的平面圖其適應度較高，所設計出的高程度數(shù)據(jù)圖，或其他一系列數(shù)據(jù)圖像的適應度也能夠滿足道路工程的需要。

2.3場地規(guī)劃分析

將 BIM 技術(shù)應用于市政道路設計過程中，首要應用環(huán)節(jié)就是場地規(guī)劃環(huán)節(jié)。在場地規(guī)劃過程中，先利用 BIM 技術(shù)將場地內(nèi)元素以立體的形式直觀地表達出來，這樣才可以將場地內(nèi)的布置工作做得更好。在建立場地模型過程中，要運用專業(yè)軟件導入現(xiàn)場地形，注意導入地形工作要嚴格按照標高方格網(wǎng)來進行，同時，對于市政道路的排水系統(tǒng)以及標高系統(tǒng)要提前做好策劃工作，盡量減少臨時建設的挖方填方。其次，在市政道路設計過程中應用 BIM 技術(shù)，要積極結(jié)合地理信息系統(tǒng)優(yōu)化道路布局，進而保證道路設計工作充分智能化。

2.4道路工程建設總體地形圖處理

BIM 技術(shù)在市政道路設計中的應用主要是能夠都對道路工程設計所在的周圍地形環(huán)境進行觀測、分析和總結(jié)，為道路實際工程建設設計方案和設計圖紙的形成提供重要的依據(jù)作用。具體而言，BIM 技術(shù)在道路工程施工方案和施工圖紙設計中的作用首先體現(xiàn)在能夠?qū)Φ缆饭こ痰闹行木€進行設置和規(guī)定。而所需要面對的則是中心線穿插環(huán)節(jié)，這一作用實現(xiàn)主要是工作人員對道路設計中心線的結(jié)構(gòu)與功能進行探究、分析，在明確市政道路中心線規(guī)劃設計需求的基礎上，將市政道路中心線穿插進 3D 地形圖內(nèi)。其次，則是地形圖上的中心線轉(zhuǎn)化工作的進行。最后，則是中心路線線路構(gòu)建工作，這一環(huán)節(jié)主要工作人員通過計算機對多節(jié)段線路進行菜單單機，保證路線菜單穿行的合理性，以此實際構(gòu)建整體的道路建設路線規(guī)劃方案。

2.5道路縱向斷面的設計應用

首先則是技術(shù)操作團隊能夠與工程勘察團隊有效合作，嚴格根據(jù)市政道路施工建設的自然地理環(huán)境等對道路路面的線路進行合理的編制，并且能夠在基礎路線設計完成的基礎上，操作人員能夠進一步利用設計軟件對道路路線進行完整化的構(gòu)建。此外，則是市政道路設計的過程中，能夠在原有的地面路面完善的基礎上，進行拉坡線繪制工作，而由于繪制拉坡線是需要根據(jù)工程的總體設計而隨時的調(diào)整，所以工作人員要密切注重 BIM 技術(shù)操作變化的狀況，根據(jù)進市政道路縱向斷面設的計質(zhì)量與預先設定的標準對拉坡線進行靈活的、動態(tài)的調(diào)整，以此從拉坡線的設計上保證路線設計的合理性。

2.6強化協(xié)同設計操作

BIM技術(shù)在具體的應用過程中，一，設計內(nèi)部，可有效實現(xiàn)不同領域之間的協(xié)同作業(yè)，二，路立得軟與其他軟件之間，可有效實現(xiàn)系統(tǒng)性操作。在與不同軟件進行協(xié)同工作時，主要主要通過五種數(shù)據(jù)文件進行，其中包括，①Land XML、②FBX、③IFB、④SKP、⑤DWG，能夠有效實現(xiàn)不同軟件之間信息數(shù)據(jù)傳遞與共享，除此之外，模型數(shù)據(jù)信息也能夠進行傳遞。比如，在應用路立得設計軟件將設計工作完成之后，還可以應用交通設計軟件進行交通工程設計，還可以進行排水管設計，如此一來便可有效實現(xiàn)不同領域設計的共同設計，并將其完美的完成，有效實現(xiàn)每一項工程設計都能夠進行相互檢查，有效實現(xiàn)共同設計建設。

3、BIM 技術(shù)在市政道路設計應用中的價值分析。

3.1技術(shù)具有較強的模仿能力

BIM 技術(shù)在市政道路設計中的應用是基于此種技術(shù)具有較強的模擬操作功能，能夠通過計算機技術(shù)的操作在相關的儀器設備協(xié)調(diào)的基礎上，對市政道路路線進行模擬操作，通過模擬操作發(fā)現(xiàn)路線設計是否合理、科學，以此能夠為建設符合現(xiàn)代化道路建設標準，高質(zhì)量和高水平的專業(yè)化道路設計發(fā)揮重要的作用。而在實際應用中，在以上應用分析的基礎上，工程人員可以充分的借助以技術(shù)，對道路工程的地形圖、橫斷面等進行科學的分析，科學的設計規(guī)劃方案，并且根據(jù)市政道路實際承載量等長遠發(fā)展，對工程結(jié)構(gòu)設計方案進行更進一步的改進與優(yōu)化。整體上而言，BIM 技術(shù)的應用能夠通過三維模型的操作模擬，科學的制定市政道路路線設計方案。

3.2 呈現(xiàn)高度精確的工程量計算結(jié)果

BIM 技術(shù)在市政道路工程設計中的應用，能夠促使工程前期設計準備工作，通過三維模擬操作設計，系統(tǒng)化、模式化的對道路路線進行試驗，并能夠從多次的試驗中，對工程路面的各項建設的數(shù)據(jù)進行分析，對各項數(shù)據(jù)進行精確的計算，以此通過計算結(jié)果與參考標準的對照，得出關于市政道路建設的精確的數(shù)據(jù)信息。以此能夠促使工程設計團隊獲得關于能夠切實運用于工程設計中的參考數(shù)據(jù)標準，尤其是在工程土方計算和建筑支模等工程量的確定方面具有重要的價值，間接性的體現(xiàn)出對資源的合理利用價值的構(gòu)建。

結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)在市政道路設計中具有非常重要的作用，在實際應用的過程中能夠通過地形圖的處理、中心線的繪制、道路橫斷面和縱斷面設計等方面有效的指導作用，專業(yè)化的應用此項技術(shù)，以此能夠在路線設計方案中最終體現(xiàn)出優(yōu)良的協(xié)同性、精確的計算和較高的模仿能力等價值。

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