BIM建模在園林景觀道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張藝棟

（上海園林（集團(tuán)）有限公司，上海 200335）

0 引言

在如今的園林景觀工程中，建模已經(jīng)成為設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)可以讓我們通過(guò)模型就可以直觀的了解到整個(gè)項(xiàng)目，我們可以提前看到項(xiàng)目建成后是什么樣子的。它具有便捷性、直觀性、有效性等優(yōu)勢(shì)。雖然BIM技術(shù)如今大多數(shù)還是應(yīng)用在建筑工程以及市政道橋工程上面，園林景觀工程運(yùn)用相對(duì)較少，但是園林景觀行業(yè)也在對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行初步應(yīng)用和探索。我認(rèn)為BIM技術(shù)將會(huì)是園林景觀工程今后發(fā)展的一個(gè)大方向，我們可以通過(guò)三維可視化、數(shù)據(jù)的信息化處理，來(lái)使得園林景觀工程更加高效、便捷。

1 BIM技術(shù)的五大特點(diǎn)

1.1 三維可視化

三維可視化，所見即所得。我們可以利用BIM技術(shù)，將二維圖紙通過(guò)建模的形式轉(zhuǎn)化為三維空間，使其更加具象化，立體化的展示設(shè)計(jì)思想。通過(guò)BIM技術(shù)，用三維模型的方式對(duì)樓臺(tái)亭閣、道路、景觀構(gòu)件、小品雕塑等等進(jìn)行直觀的分析，對(duì)整體的空間進(jìn)行可視化研究。施工單位的工作人員也可以結(jié)合BIM技術(shù)，準(zhǔn)確、直接了解到設(shè)計(jì)師的想法，有效提高施工活動(dòng)的準(zhǔn)確性。

1.2 可協(xié)調(diào)性

即通過(guò)搭建可視化平臺(tái)的模式，讓項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)參與方，都能夠直觀地觀察項(xiàng)目進(jìn)度，了解項(xiàng)目整體建設(shè)思路，并隨時(shí)溝通，對(duì)提高建設(shè)效率，保證項(xiàng)目正常開展具有重要意義。通過(guò)利用BIM技術(shù)，在項(xiàng)目的初期，我們讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、施工單位、運(yùn)營(yíng)部門和業(yè)主等各方面人員一起參與進(jìn)來(lái)，加強(qiáng)各參與方的信息溝通和共享，分析彼此之間的意見，使設(shè)計(jì)方案協(xié)調(diào)性得到保證。通過(guò)模擬效果，找出其中可能存在的問(wèn)題和隱患，制定相應(yīng)的解決方案，這樣不僅有效減少了建設(shè)成本，同時(shí)也提升了工程的質(zhì)量和效率[1]。

1.3 可出圖性

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們需要通過(guò)設(shè)計(jì)人員來(lái)繪制施工圖紙，這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間成本，還可能在圖紙中有隱藏的錯(cuò)誤或紕漏。我們利用BIM技術(shù)通過(guò)對(duì)建筑、道路、橋梁、景觀構(gòu)建、雕塑小品等進(jìn)行建模，協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以直接通過(guò)電腦就能繪制出相對(duì)應(yīng)的施工圖紙。這樣不僅有效減少了設(shè)計(jì)人員的時(shí)間成本，同時(shí)也提升了工程的質(zhì)量和效率。

1.4 參數(shù)化

參數(shù)化BIM模型的建立可以通過(guò)改變模型的參數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)新模型的重構(gòu)和分析。BIM模型中，主要以構(gòu)件形式為主要圖元，此類構(gòu)件之間的結(jié)構(gòu)是不同的，需要通過(guò)及時(shí)有效地調(diào)整參數(shù)，不僅可以節(jié)省時(shí)間成本，還能了解到構(gòu)件的全部信息內(nèi)容。

2 BIM技術(shù)在園林道路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)如何在園林道路工程中進(jìn)行應(yīng)用，我們以上海孫中山紀(jì)念故居改造項(xiàng)目為例。本案例有兩種形式：①孫中山故居主干道為舊道路，需要拆除改造；②設(shè)計(jì)新的園林道路，分為鵝軟石步道和景觀汀步。由于該案例為改造項(xiàng)目，那我們從設(shè)計(jì)之初就要考慮到施工，考慮到道路與周邊環(huán)境的銜接問(wèn)題。利用BIM的建模技術(shù)和三維可視化的特點(diǎn)能夠更加有利于設(shè)計(jì)人員以及施工人員直觀地了解道路的做法，與周邊道路的銜接等問(wèn)題。

2.1 項(xiàng)目概況

上海孫中山紀(jì)念館設(shè)計(jì)范圍包括入口大道景觀，紀(jì)念館后花園，辦公樓后花園。入口大道為主要道路改造，總長(zhǎng)約107m，寬約12m。其中機(jī)動(dòng)車道寬7m，兩側(cè)人行道各寬2.5m。

2.2 分析環(huán)境，建立模型

2.2.1場(chǎng)地及道路性能模擬分析

通過(guò)專業(yè)BIM設(shè)計(jì)分析軟件，對(duì)所要?jiǎng)?chuàng)建的園林道路項(xiàng)目進(jìn)行模型的建立分析，如道路選型、路徑、坡度、轉(zhuǎn)彎等參數(shù)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。

2.2.2利用數(shù)字化分析道路及周邊環(huán)境

借助BIM技術(shù)及對(duì)應(yīng)分析軟件，對(duì)復(fù)雜的道路小品、道路走線、坡度、轉(zhuǎn)角等進(jìn)行數(shù)字化的建模設(shè)計(jì)，并通過(guò)設(shè)定的參數(shù)合理調(diào)整道路結(jié)構(gòu)，如曲面甚至異形模型結(jié)構(gòu)的建模，選取Revit建模更直觀準(zhǔn)確。

本項(xiàng)目的入口環(huán)島道路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要保持整體風(fēng)貌，又要適當(dāng)增加游客的休憩點(diǎn)，借助BIM模型，形成一個(gè)立體三維式的實(shí)景圖，同時(shí)要對(duì)園林道路景觀進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

2.2.3建立道路模型

首先我們要對(duì)周邊的環(huán)境有一個(gè)初步的了解與認(rèn)識(shí)，對(duì)原道路有一定的了解，明確道路哪部分可以不必拆除繼續(xù)使用。首先我們要確定道路的類型，道路的厚度為多少合適，道路使用哪種材質(zhì)等。此次改造一共涉及四種類型的道路：

（1）紅色燒結(jié)磚車行道

第一種是入口大道車行道的改造，車行道原來(lái)采用紅色燒結(jié)磚鋪裝，現(xiàn)狀磚塊有局部破損，需要進(jìn)行修復(fù)重新進(jìn)行鋪裝。由于車行道與人行道相連，其中一部分區(qū)域被用做為臨時(shí)停車區(qū)域，而車行道兩側(cè)坡度較低，會(huì)影響停車體驗(yàn)，所以需要對(duì)兩側(cè)進(jìn)行適度抬高且滿足排水功能。為了保證滿足排水功能，在提升整體風(fēng)貌的基礎(chǔ)上，車行道的改造選擇使用BIM軟件設(shè)計(jì)，建立模型推敲。如利用BIM模型，如何實(shí)現(xiàn)人行道、車行道銜接位置處的坡度設(shè)計(jì)，選取合理的放坡模式。

依據(jù)BIM設(shè)計(jì)成果，設(shè)計(jì)了兩種方案，即單坡，側(cè)面結(jié)構(gòu)位置會(huì)存在一個(gè)小坎，這樣導(dǎo)致在行車過(guò)程中會(huì)有一個(gè)凸出結(jié)構(gòu)（俗稱小咯噔）；第二種設(shè)計(jì)方案為雙向坡度，即行車道與人行道之間能夠平滑接入，但是由于存在鼓包邊界，導(dǎo)致整體線性不美觀。最后經(jīng)過(guò)對(duì)比，業(yè)主選取第二種方案，即以實(shí)現(xiàn)道路整體使用功能為主，設(shè)計(jì)后的現(xiàn)狀為：紅色燒結(jié)磚結(jié)構(gòu)，200mm×100mm×60mm厚，并與周邊鋪裝呈現(xiàn)順接形式（見圖1）。

為了保證經(jīng)設(shè)計(jì)修正后的人行道排水順暢，可依據(jù)排水坡道的排水井標(biāo)高重新設(shè)計(jì)，并適當(dāng)調(diào)整雨水井高程。

（2）黑色花崗巖人行道

第二種道路是與車行道相接的人行道，人行道原來(lái)采用了灰色透水磚的鋪裝形式，與車行道一樣，路面存在破損需要修復(fù)，重新鋪裝，鋪裝材質(zhì)為花崗巖，并在部分花崗巖上進(jìn)行刻字，增加道路美感。依據(jù)BIM模型，對(duì)裝飾效果進(jìn)行模擬，建立人行道模型，拆除現(xiàn)狀200mm×100mm×60mm厚的灰色燒結(jié)磚和現(xiàn)狀30mm厚的1:3水泥砂漿粘結(jié)層，并對(duì)停車區(qū)域的人行道墊層進(jìn)行重新鋪設(shè)設(shè)計(jì)，新貼600mm×100mm×30mm厚的珍珠黑花崗巖火燒面；由BIM模型分析可看出，人行道改造后，各個(gè)部分由下及上分別為：100mm厚現(xiàn)狀混凝土墊層、現(xiàn)狀30mm厚1:3水泥砂漿粘結(jié)層、新做60mm厚1:3水泥砂漿粘結(jié)層、600mm×100mm×30mm厚的珍珠黑花崗巖火燒面。側(cè)石設(shè)計(jì)為600mm×250mm×120mm預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)（見圖1）。

結(jié)合路面鋪裝的原材料，在設(shè)計(jì)、采購(gòu)環(huán)節(jié)與業(yè)主方溝通至關(guān)重要。結(jié)合業(yè)主觀看BIM設(shè)計(jì)成果后，臨時(shí)提出選用進(jìn)口珍珠巖花崗巖，但是之前選定的材料都已發(fā)貨，為了降低成本，節(jié)省造價(jià)，只好選擇使用現(xiàn)場(chǎng)遺留的黑色石板材料，并將其圍著墻體結(jié)構(gòu)做了一圈，實(shí)現(xiàn)節(jié)省材料的作用。

另外，對(duì)部分兼具停車功能區(qū)域的人行道的混凝土墊層及碎石墊層進(jìn)行重新鋪設(shè)。一開始，BIM建模設(shè)計(jì)時(shí)，底板鋪裝屬性中是碎石墊層，但是由于后期施工開挖，將透水磚體結(jié)構(gòu)敲掉，發(fā)現(xiàn)墊層施工過(guò)早，導(dǎo)致喬木已經(jīng)扎根生長(zhǎng)，因此，為了保護(hù)停車區(qū)域的墊層結(jié)構(gòu)，直接在現(xiàn)有的墊層結(jié)構(gòu)上部鋪設(shè)了新的石材。

（3）鵝軟石步道

第三種道路是新建道路，在后花園中增加水洗石人行步道。水洗石道路具有耐久，防滑易滲水，綠色環(huán)保等特點(diǎn)，在庭院景觀中水洗石道路相較其他鋪磚道路更加美觀，富有趣味性。石步道關(guān)鍵的設(shè)計(jì)主要是排水，通過(guò)建立BIM設(shè)計(jì)模型進(jìn)行推敲，得出設(shè)計(jì)為單坡排水，排水井設(shè)計(jì)在道路的內(nèi)側(cè)位置，保證道路景觀的整體性（見圖2）。

（4）花崗巖汀步

第四種道路是新建景觀汀步，采用的是花崗巖材料。此設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所使用的異形切割石板是在建立BIM模型后，合理控制尺寸，并交由石材廠家進(jìn)行加工切割作業(yè)；其次，由于卵圓形鋪裝所用到的石材高低不平，且道路的地形結(jié)構(gòu)也是高低不平的，為了協(xié)調(diào)兩者的高差，保證鋪裝后地面的平整度，使用BIM模型，及時(shí)合理地調(diào)整高程，并將對(duì)應(yīng)的高程進(jìn)行標(biāo)注，讓施工技術(shù)人員參考。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)能夠較好地、有效地服務(wù)于園林景觀道路設(shè)計(jì)。作為工業(yè)化和信息化的重要工具，技術(shù)將不再局限于建筑、道橋。雖然目前在園林道路工程和園林工程行業(yè)推廣BIM技術(shù)還存在很多問(wèn)題，但最終必將給園林道路工程和園林工程行業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展。只有真正的應(yīng)用好BIM技術(shù)，了解其本身的設(shè)計(jì)理念和使用方法才能更好地將其用在園林道路工程、園林工程行業(yè)建設(shè)中，并且極力避免在建設(shè)過(guò)程中會(huì)存在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，幫助園林工程建設(shè)更好的發(fā)展[2]。