BIM技術在市政道路設計中的應用分析

涂勇峰 許驍

（寧波市市政工程前期辦公室）

1 引言

市政道路建設質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發展的潮流，積極應用各種創新性技術，特別是BIM技術的應用，在很大程度上實現了市政道路建設在設計層面重大發展進步。

2 BIM技術應用必要性

BIM是CAD技術之后廣泛應用最為廣泛的計算機技術之一。BIM技術能夠極大地幫助提高設計人員的工作效率與質量，同時還能有效地促進設計數據的充分挖掘，避免信息浪費。在建設項目的設計階段，采用BIM技術，可以直接進行施工，通過對建筑結構與機械設備等方面展開專業設計，建立一個3D設計模型，由于在BIM技術內部可以實現各個專業之間的數據共享，進而有效地避免了數據重復輸入導致的誤差。

在統計材料表時，可以通過BIM技術自動提取二維設計圖紙以及待建材料清單信息來生成。運用專業計算機軟件，可以定期檢查使用BIM技術設計的模型各項指標是否符合相關建筑標準以及規范。使用程序標準分析結構，可以實現對BIM數據自動導入相關專業分析軟件，例如綠色建筑軟件、環境分析軟件，能量監測軟件等，這樣就可以實現對各種情景環境的快速分析與模擬；建立一個較為全面的設計專業渠道，支持碰撞檢查，利用BIM技術快速計算出材料需求數量，進而較為準確的預測出項目成本。在工程施工階段，可以結合各種軟件，利用BIM技術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現現存的問題，提出合理且有效的改進措施，一旦發現問題，就要迅速采取措施進行校正或者調整。因而，對于大型綜合設計單位，十分有必要加強BIM技術的推廣應用，應用BIM技術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量，此外，BIM技術的設計結果還可以積極擴展至施工階段以及運營服務管理等工作過程中，大大提高科技含量，實現效益最大化。

3 BIM技術概述和特點

3.1 概述

BIM技術全稱為“建筑信息建模技術”，概念就是指將建筑項目的施工進度等各項工程信息全部集中包含于三維模型之中，并且真真切切地貫穿整個建筑項目的全生命周期。傳統的CAD軟件僅僅專注于繪圖領域，而BIM技術則將其擴展到了工程造價、項目進度計劃等方方面面，實現對建筑項目的精確管理。

3.2 道路BIM三維模型系統結構

道路BIM三維模型系統包含橋梁、隧道、地面模型、地形紋理、道路及其附屬物、軌道交通、房屋建筑、水域景觀等多種組成要素。要想在在一個獨立的系統中呈現這么多要素，就必須采用分割與歸并的理念，根據實體特點，分開單獨構建模型。最后通過整合拼接、增加分析模塊，成功構建出完整的模型系統。

圖1 道路三維模型系統結構

3.3 BIM技術的特點

（1）統一性。在工程建筑項目過程中，信息管理是一項工作量十分龐大的工作，而且處理不同的項目信息還需要對應的專業人員才可以應對。在傳統項目管理過程中，就只能對這些信息進行簡單的分析處理，一旦想要提取更加復雜的信息，就難以入手，而應用了BIM技術以后，由于建筑工程在BIM技術的支持下，具有了統一格式的信息結構，所有該建筑工程模型下的信息都可以重復使用，并且可以高效利用，充分發揮其應有的價值，在對數據進行創建與修改過程中也十分簡單。

（2）集中性。由于建筑行業涉及領域眾多，牽涉利益方也十分復雜，在市政工程道路設計中，各項工作分工都具有一定的交叉性，因此難以有效管理。而通過應用BIM技術就可以實現對所有涉及領域、牽涉利益方以及工程項目分工進行有效的統一協調管理，快速完成信息溝通、處理與存儲。

（3）共享性。工程項目信息往往需要在眾多參與方間反復傳遞，因此實現項目信息共享對加強項目工作協調性十分有利。BIM模型就可以完成不同參與者之間的信息流實時交換工作，加強參與者間的實時溝通，及時發現項目中的問題，采取應對措施，增強人員與工作間的協作程度。

（4）壓縮性。工程項目的各個階段都涉及大量信息，這些信息大大地增加了項目管理的難度。而應用BIM技術就可以實現對所有項目涉及信息的快速梳理與壓縮，有效的提高了信息溝通效率。

4 BIM技術在市政道路設計中的應用

4.1 場地規劃分析

將BIM技術應用于市政道路設計過程中，首要應用環節就是場地規劃環節。在場地規劃過程中，先利用BIM技術將場地內元素以立體的形式直觀地表達出來，這樣才可以將場地內的布置工作做得更好。在建立場地模型過程中，要運用專業軟件導入現場地形，注意導入地形工作要嚴格按照標高方格網來進行，同時，對于市政道路的排水系統以及標高系統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，要積極結合地理信息系統優化道路布局，進而保證道路設計工作充分智能化。

4.2 地下管線綜合設計

地下管線綜合設計工作通常包括以下內容：①要做好市政道路橫斷面的各個工程項目的布置工作；②要做好豎向高程的協調工作。在進行市政道路設計時，要提前了解地下管線的相關資料，迅速掌握規劃管線的種類、管線的管徑以及管線的走向等資料，從而通過借助BIM技術來實現管線排布模擬。借助BIM技術對地下管線實施綜合布局，提前確定各個管件的尺寸，進而將管件尺寸上報給加工廠及時加工。此外，由于在市政道路建設工程的預埋階段，經常會出現因為施工不當而產生漏留孔洞、漏埋套管以及預埋位置不當等問題。這時就要利用BIM技術，對管線的預留孔洞實施精準定位，有效減少后期施工困難。

4.3 道路景觀分析

在市政道路設計過程中，還需要利用BIM技術對道路景觀進行三維模擬，進而便于科學分析景觀布置。通過BIM技術可以將道路兩旁的植物群視為一個整體，能夠十分快速地將其導入到模型之中，利用模型對景觀植物進行分類，對其空間布局以及養護高度進行合理規劃，最終保障市政道路景觀設計的圓滿完成。

4.4 工程量統計分析

在市政道路設計過程中，通過BIM技術可以有效的完成工程量分析，將建設項目的工程量迅速提取出來，結合算量軟件，讓工程量可以實現自動統計，進而得出工程量清單。例如，斯維爾算量軟件以BIM技術為基礎的算量軟件，利用該軟件可以快速識別算量建模，根據不同規則，準確實現鋼筋、土建以及混凝土工程量的精確測算，隨后生成工程量清單，為后續的材料采購工作提供可靠的數據支持。

5 結束語

隨著城市化進程的不斷推進，城市市政道路的設計日趨復雜，建設數量與質量要求都在不斷地提高。BIM技術體現出來的高效、快速等特點極大地提升了市政道路設計水平。通過BIM技術可以有效解決市政道路設計過程中的各種難題，在市政道路設計中發揮出舉足輕重的作用。總之，BIM技術應用于市政道路設計，有利于提升市政道路建設效率，有利于保障市政道路施工質量，因此各建設單位應該大力推廣該技術，打破行業限制，為BIM技術應用發展以及市政道路建設構建良好的環境。

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