BIM在城市道路設計中的應用

張金雷 高濤濤

摘 要：隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術與我們的工作和生活關系越來越密切。在城市道路設計的過程中，BIM新技術運用也越來越廣泛，BIM在很大程度上提高了城市道路設計的質(zhì)量和效率。本文首先通過了解BIM的概念，然后分析BIM技術在城市道路設計應用中的特點，最后闡述了BIM在城市道路設計中的具體應用。

關鍵詞：BIM技術 城市道路設計 應用研究

中圖分類號：U414.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（b）-0061-02

隨著科學技術的飛速發(fā)展，BIM技術已逐漸滲透到建筑行業(yè)的各個領域。同時，我國城市建筑設計、施工水平不斷提高，城市建設的步伐不斷加快，在對城市道路進行設計的過程中，海量的數(shù)據(jù)需要處理及管理，BIM技術是建筑業(yè)革命性的技術，BIM技術的產(chǎn)生在很大程度上提高了城市道路設計的質(zhì)量和效率，所以了解BIM技術在城市道路設計中的應用是非常有必要的。

1 BIM技術的概念

BIM是Building Information Modeling的縮寫，B應該被理解為廣義的建筑工程領域，而不是單個的建筑，I應該被理解為信息化，而不是簡單的信息，M應該被理解為模擬，而不是模型。BIM技術是當下建筑行業(yè)比較熱門的技術，它不是一個款軟件，而是一個系統(tǒng)技術——將整個建筑項目周期中各項信息集中起來，建立一個可視化的、可模擬的、可出圖的、可協(xié)調(diào)的和可優(yōu)化的模型。BIM用通俗的話來講就是BIM就是在真正動工之前，先在電腦上模擬一遍建造過程，以解決設計中的不足和真實施工中可能存在的問題。這個模擬不是簡單的堆積木或俄羅斯方塊，而是帶有真實數(shù)據(jù)的，能夠真正反映現(xiàn)實問題的模擬。比方模擬一個水壩的建造，不單要模擬水壩的建筑信息，施工信息，地理信息也要一同納入，要做大量的運算來分析。在運用BIM技術的過程中就包括建筑模型的建立，構件的造價信息，施工的進度信息，整個項目場地的布置等。BIM技術不僅僅可以為建筑企業(yè)提供從設計到施工管理的一系列問題的解決方案，大大提高在城市道路設計中的施工效率，而且BIM技術繼CAD之后建筑業(yè)的第二次革命。

2 BIM技術在城市道路設計中的特點

2.1 三維可視化

BIM技術相比于傳統(tǒng)的二維設計模式，最大的特點就是三維可視化。在進行城市道路設計的過程中，BIM 技術充分表達了設計意圖，通過BIM技術所描述出來的效果圖讓人一目了然，把設計者的想法表現(xiàn)得淋漓盡致，這對于城市道路設計有著非常大意義。運用BIM 技術進行三維可視性設計不僅僅擺脫了以往設計人員單純依靠AutoCAD對構件進行二維設計的局面，高效、準確地對構件進行三維設計，并且通過輸出三維設計圖，更形象更直觀地對工人進行技術交底，有利于提高設計效率和準確性，提高了城市道路設計質(zhì)量。

2.2 施工模擬

城市道路的建設是一項非常復雜的工程，從設計到施工每個過程都非常的復雜和重要，每個環(huán)節(jié)之間都有很大的關聯(lián)性，如果在進行城市道路設計的時候，沒有一個很完美的規(guī)劃和設計，這對后面施工有很大的影響，這會造成很嚴重的損失。利用BIM技術，可以對整個規(guī)劃的城市道路進行模擬，在這個模擬的過程中就可以在設計這個環(huán)節(jié)看城市道路設計的可行性，這在很大程度上就避免了由于設計不合理而導致的損失，通過模擬分析，得出各專業(yè)之間邏輯關系，從而確定合理的施工方案來指導施工。

2.3 材料用量統(tǒng)計

在對城市道路進行設計的時候，利用BIM技術，可以對城市道路施工所用材料進行一定的估量，這樣不僅僅有利于合理使用資源，而且在很大程度上提高城市道路設計的質(zhì)量和提高了施工的效率。如果通過現(xiàn)場統(tǒng)計二維圖紙構件尺寸，對城市道路進行集中下料，這樣不僅降低了施工效率，還會造成模資源的浪費。通過建立好的BIM模型，輸入現(xiàn)場使用的尺寸，對城市道路進行自動化模擬，有利于提高施工效率，避免了施工材料的浪費。利用BIM技術進行了整個城市道路的設計和模擬之后，可以統(tǒng)計整個城市道路中各材料的用量，如城市道路面積和材料用量的統(tǒng)計，有利于現(xiàn)場對材料和資源進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)城市道路設計的精細化管理，能夠及時發(fā)現(xiàn)在實際的操作過程中可能會遇到的問題和不足，在設計這一環(huán)節(jié)就可以不斷去彌補，這樣就可以減少實際所造成不必要的損失。同時，相比于傳統(tǒng)的二維設計模式，BIM技術能夠更加準確地估算出道路的工程量，這對于整個城市道路工程施工預算比較精確，這對于城市道路的順利施工非常有幫助，而且隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市道路的規(guī)模不斷在擴大，對于城市道路設計的要求也越來越高，BIM技術提高了施工的效率，節(jié)約了施工的時間，降低施工成本。

2.4 協(xié)調(diào)性好

在對城市道路進行設計的過程中，需要多個部門的協(xié)作。與之前CAD二維的設計相比，BIM不再是設計的五個部門（建筑、結構、水、暖、電）獨立工作，沒有任何的溝通，導致最終的城市道路設計會出現(xiàn)不合理的地方。在城市道路設計的過程中，BIM技術具有更好的設計協(xié)調(diào)性，方便大家及時進行溝通，避免在設計的過程中出現(xiàn)的沖突碰撞，各個部門及時地進行協(xié)調(diào)和溝通，這樣有利于設計出更加完美的城市道路。

3 BIM技術在城市道路設計中的具體應用

3.1 三維建模設計

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市道路的規(guī)模也在不斷擴大，這對于城市道路設計的要求也越來越高，在運用BIM技術的進行城市道路設計時不僅僅提高了城市道路設計者的效率，而且在很大程度上提高了設計的準確性，避免了在設計過程中沒有必要出現(xiàn)的錯誤。通過BIM技術構建三維模型，通過BIM建立控制參數(shù)及草圖的設計，在城市道路結構的基本屬性之上進行參數(shù)的控制設計，然后進行草圖設計，BIM三維模型在線路和地質(zhì)等相關信息輸入之后，運用一系列命令建立相關模型，設計出來的三維模型更加地立體和直觀，充分地展現(xiàn)出了設計者的意圖。

3.2 城市道路的設計

在對城市的中心線進行設計的過程中，設計者要考慮很多因素，因為城市的中心線是在城市道路設計中最重要的問題，這直接影響到其他路線的設計。通過BIM的模擬設計中心線，看看城市中心線設計的合理性，這對于設計者來說非常的便利。運用BIM技術在地圖中插入設計者確定好的城市道路中心線，然后把城市道路中心線轉換為多段線，最后從多段線路中創(chuàng)建路線，在其中選取城市道路中心線，最后通過效果圖看看城市道路中心線設計是否合理。

3.3 BIM數(shù)據(jù)庫的運用

BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，通過建立5D關聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準確快速計算工程量，提升施工預算的精度與效率。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升施工管理效率。BIM技術能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統(tǒng)的算量軟件的功能。在運用BIM技術進行城市道路設計的過程中，三維激光掃描作為一種最先進的數(shù)字測量方式，不僅高精度采集現(xiàn)場真實坐標數(shù)據(jù)，而且還可以作為后期規(guī)劃、制圖、資料存檔、變形檢測等工作的理想測量數(shù)據(jù)來源。城市道路的日常維護與檢測是一項關系到交通安全的重要工作。自然環(huán)境、交通擁堵和偶發(fā)性事故都會對道路橋梁造成影響。使用三維激光掃描技術，就算是細微的形變也可以準確快速的監(jiān)測到。

4 結語

BIM技術是城市道路設計人員提高工作效率的有效手段，同時也是提高城市道路設計的重要工具，有利于在城市道路設計的過程中對施工質(zhì)量的控制，提高設計的質(zhì)量和效率。在運用BIM技術進行城市道路模擬構建的過程中，設計中可以及時地發(fā)現(xiàn)問題，并且提出有效的措施加以改進，這大大提高了設計的質(zhì)量。

參考文獻

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