BIM技術在高速公路服務用房設計中的應用研究

王 偉

江蘇省建設工程設計院有限公司 江蘇 南京 210019

1 引言

《2017年度江蘇省交通運輸技術與成果轉化項目選題指南》在應用技術類（節能環保類）中把交通基礎設施建設環保節型建設技術列為重點研究方向，BIM正是環保節型建設技術之一。而目前高速公路用房設計及施工還未普及BIM技術。因此，為了更好的提高設計效率，協調各專業，一套適用于高速公路服務用房設計、建造的BIM技術還急需進行推廣和應用。

2 國內BIM技術研究現狀

BIM技術近幾年在我國的廣泛應用，BIM技術主要被用來解決工程建設中的工程質量、進度、成本等一些傳統方式難以有效控制的工作。尤其是在進行管廊建設時，可以通過運用BIM技術解決施工過程中協調不力、交底困難的問題；使用BIM軟件完成鋼筋工程的建模、復雜節點鋼筋排布、鋼筋工程量計量；通過BIM進行進度管理，實時參照，動態調整工作進度；使用BIM技術進行施工場地的布置，在形成三維可視化模型的同時，計算臨時設施的用量統計，方便進行成本控制。

地下綜合管廊的施工過程中，運用BIM技術能在質量控制、進度控制、成本控制方面發揮很大的作用，BIM技術的應用不僅僅是技術手段的革新，更是管理模式的突變。隨著BIM技術在國內的發展，越來越多專業的工程技術人員開始嘗試BIM技術的使用，如水利水電工程、交通工程等。

3 BIM技術在高速公路服務用房中的應用研究

BIM是以三維可是化為基礎，將建筑功能、結構等信息參數化、模塊化的融入一個信息集成共享平臺，從而使不同專業的工作人員能夠更加直觀、細致的了解項目信息并對其進行設計，同時提高了項目管理的效率。

基于以上對BIM技術的認識和其優點的總結，BIM技術未來可以在高速公路用房及場地綜合管網的參數化設計中加以利用。

3.1 BIM技術在服務用房選址及規劃階段的應用

站區選址規劃是否合理對后期項目的設計、施工和運營有著很大的影響。通過BIM技術與GIS的結合，對站區的場地條件和空間環境進行建模，可以幫助設計者們更好的評估場地條件和特點，從而在總體路線站區布點范圍內做出合理選址方案設計。

在進行傳統規劃選址時，設計者主要依靠大量的現場踏勘來收集資料輔助設計，尤其是對于一些地形較為復雜的場地，現場踏勘將會耗費大量的時間和成本，而GIS能夠很好的呈現和管理真實的地理環境，BIM又能夠將GIS的數據進行很好的收錄和管理，因此將GIS和BIM結合可以在項目規劃選址階段縮短現場探勘時間。

依托傳統設計模式，設計者在進行站區布局選擇時有可能導致無法準確把握站區內交通布置，如收費站與養排中心合建、服務區與養護工區合建時，尤其是服務區車行流線較為復雜，場地內交通組織及出入口設置不合理可能會導致場區內交通堵塞，在緊急情況發生時養排中心大型車輛不能及時出動。因此在場區規劃階段就充分考慮場區交通布局并對場地內車輛進行車流量模擬是十分有必要的，設計者們可以建立站區內交通網BIM模型，然后通過對應接口將模型輸入車流量模擬軟件內得到站區內交通狀況進行模擬，從而得到合理的場地內部布局。

3.2 BIM技術在服務用房設計階段的應用

3.2.1 可視化及出圖的便捷性

BIM技術通過三維建模，使建筑設計由以往的二維圖紙設計轉變成三維立體模型設計，能夠更加直觀的展現設計的成果。在進行前期設計時，傳統設計方式是通過效果圖向業主匯報，而效果圖的渲染制作需要專業的效果圖團隊制作，這一設計模式帶來了額外的時間和金錢花費。通過BIM技術可以在前期設計時構建三維方案模型，在向業主展示時可以通過Revit等BIM軟件自帶的渲染模塊實現快速渲染，從而節省設計時間和設計成本。而且目前BIM技術已經可以實現動態設計，設計者們在構件建模型的同時，業主也可參與到設計中來，及時反饋意見。BIM技術可以針對復雜結構和節點進行更直觀的設計，從而提高工作效率。

3.2.2 基于BIM的建筑環境模擬與優化

隨著環境問題日益突出，設計者在建筑設計時往往還需對建筑的生態性能設計和檢驗，建筑常用的生態性能指標為：建筑熱工、噪聲、風環境、日照、能耗等。BIM技術在設計階段除了可以用于可視化設計、協同設計和快速出圖，還可以對建筑生態性能進行模擬，從而使得建筑設計更加生態化、舒適化。

3.3 BIM在場區地下綜合管線設計中的應用

BIM技術除了可以用于服務用房的設計，還可以用于服務用房的地下綜合管線設計。由于服務區功能越來越多，場區綜合管網約來約復雜，且越來越多的服務區和養護工區合建，以及公路建設對于各自不同功能管網有著自己特殊的要求，因此導致場地綜合管線復雜；同時部分站區由于地形復雜，給管網的設計和改造帶來了較大不便。因此BIM技術對于解決合建站區管網改造及設計有著重要的意義。

隨著設計施工技術的發展，近年來管線走廊收到了越來越多的青睞，在部分規模較大的主線收費站、功能合建站、以及高速公路服務區，我們可以考慮對其進行管線走廊設計。管線走廊與綜合管線相比規模更大、專業性更高、施工難度更大，一條管廊內擁有多個涉及不同專業的管道，且能方便檢修人員行走，因此未來在進行大規模管線走廊設計時更離不開BIM技術的輔助。尤其是在未來管線走廊的運營階段，BIM技術憑借其模型化、信息化的特點，在管廊面臨維修問題時，修理人員可以通過模型快速找出維修位置，并通過模型中的信息準備維修所需的材料。

4 結論

基于BIM技術進行高速公路站區服務用房設計，能充分發揮BIM技術的可視化、信息共享優勢，可用于對建筑日照、采光、室內外風環境、噪聲等物理環境進行有效模擬，提高高速公路服務用房綠色技術的應用水平。綜合管線設計作為高速公路服務用房的設計難點之一，能將BIM技術合理運用到高速公路站區服務用房，可以優化地下綜合管線的設計和施工，通過建立3D模型進行碰撞檢查，極大提高設計質量、縮短建設周期、降低建設成本。