BI M技術在大型市政工程景觀項目中的應用

安海娜，張澤林，任思潤，趙文鈺

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，蘭州 730030）

1 引言

隨著信息化工程技術的迭代更新，BIM 技術可以有效傳遞項目設計、施工階段的模型數據信息[1]，從前期規劃到后期運維管理，各個環節都可隨時調用數據，實現工程全生命周期應用[2]，因此，引入BIM 技術成為市政工程景觀設計必然的發展道路，基于模型便于各專業協同設計，減少正向設計過程中各類碰撞，規避后期項目施工問題，從而促進項目的精細化、合理化管理。

2 項目概況

世紀大道道路景觀是西咸新區目前在建體量較大的民生工程，項目西起灃河，東至灃涇大道，道路紅線寬80 m，道路全長4.3 km。 分隔帶綠化面積為48 566 m2，包括人行道、機非分隔帶、主輔分隔帶以及中央分隔帶在內的七條分車綠化帶（見圖1）；街頭公園綠化面積為33 714 m2。

圖1 道路橫斷面圖

3 BI M應用策劃

3.1 前期資料整合

項目前期景觀設計師需要對世紀大道進行實地勘察及調研，梳理主要影響要素，明確景觀BIM 應用重難點，收集數據資料包括歷史人文、區域規劃、城市肌理、地形、現狀喬木、行人和行車路線、周邊建筑、綜合管廊、地下管線等。 通過數字信息仿真模擬的方式生成三維模型，對所需數據進行管理，同時便于后期與景觀模型進行整合，優化提升方案設計。

3.2 BI M應用重難點

3.2.1 項目建設要求標準高

世紀大道是連接大西安新中心和能源金貿區的重要交通軸線，作為園區BIM 應用示范項目，需高標準、高質量來推進市政基礎設施的建設，從設計、施工、運維等階段都應采用BIM 技術，因此，設計階段就需開始統籌考慮數據的傳遞性，全面實現數字化設計、施工與智慧運維，這對后期項目的實施提出了挑戰。

3.2.2 項目協同設計難度大

世紀大道提升改造工程屬于大型綜合市政項目， 涉及專業繁多，包括地鐵、過街通道、綜合管廊等8 類市政管線，地下空間縱橫交錯，受管廊、地下管線覆土深度的影響，局部區域景觀方案需做適當調整，景觀設計師要多方配合，設計協同增加了項目協調的難度。

3.2.3 景觀BIM 模型創建難

世紀大道景觀工程景觀小品種類繁多，造型復雜，項目工作人員需要對大量園林要素進行BIM 模型創建，同時由于園林施工需要，對模型的細節要求較高。 此外，本項目共計植物數量近5 000 株，植物種類繁多、數量巨大，要精準種植在世紀大道各片區當中， 后期放置植物構件工作量較大， 這為BIM工作人員帶來了一定的挑戰[3]。

3.2.4 碰撞檢查要求高

在創建道路景觀BIM 模型時，首先要檢查專業內是否出現碰撞情況，世紀大道全長4.3 km，植物種類繁多、工程體量大，植株規格的選擇、種植間距的把控是出現專業內部碰撞的主要因素。 除此以外，還要做好景觀模型與各類管線、構筑物的碰撞檢查，避免出現植物遮擋道路指示牌等問題。

3.2.5 可視化展示水平強

世紀大道未來將打造成大西安新現代化中心中央商務區（CBD）和國際高端社區，建成后的效果將影響區域發展，因此，本項目對整體城市風貌的展現提出了更高的要求。 植被作為景觀的重要組成部分，需著重進行布置，植物模型應選擇冠形優美、枝葉繁茂的構件，色彩搭配上要注重四季色調的變化，整體植物布置形式應富有節奏與韻律，打造高端的道路景觀空間。

3.3 BI M實施標準

市政工程景觀項目實施過程中需要對BIM 技術應用進行系統性規范， 設計團隊打造了一套適合于市政綜合類項目的BIM 設計標準控制體系，包括了實施策劃、設計標準、交付標準等，內容涵蓋了BIM 設計與應用的技術參數、建模深度、建模規范、應用流程、協同工作機制、交付標準等，為項目BIM設計應用提供技術支撐，確保景觀設計的科學性和合理性。

4 BI M模型創建及應用方法

4.1 BI M建模

4.1.1 傾斜攝影+實景模型

采用無人機傾斜攝影技術，從多個角度采集影像，本次世紀大道共飛行17 個架次，航高120 m，構建全域實景模型，基于實景模型進行地形數據提取，算量統計，虛擬踏勘，植被統計等應用（見圖2），設計人員隨時查看現狀三維地形場景，精確掌握全局設計條件[4]。

圖2 世紀大道實景模型

4.1.2 景觀小品建模

作為大型綜合性市政項目，建模要素復雜，世紀大道景觀工程涵蓋了微地形、鋪裝、景觀小品（景墻、雕塑）、服務設施（座椅、欄桿扶手、燈具、指示牌和垃圾桶）、植物以及園林內部的各類管線等元素。 采用編程對景觀小品進行建模，通過調節參數和改變各元素間的關系進一步構思小品的形態與結構，易于后期修改，大幅提升工作效率。

4.1.3 植物建模

世紀大道景觀工程植物品種繁多，為快速放置植物模型，植物構件的創建與編碼的賦予是本項目的重點與難點。 結合項目需求，根據形態、季節、花期、色彩定制一批常用植物模型，植物構件包含的屬性信息主要有相對位置、絕對坐標、構件名稱、高度、蓬徑、胸徑、分支點、土球大小等（見圖3）。

圖3 植物模型庫的建立

4.2 BI M應用

4.2.1 工程量統計

世紀大道全長4.3 km，通過建立的三維景觀模型進行植物、園路、小品等的統計，得出綠化所需喬木、灌木球共計5 457 株，綠籬、地被及花卉面積共計82 280 m2。 應用Bentley 軟件進行工程量計算能有效提高統計的精度及效率， 對于減輕設計人員的工作量和提高概預算質量具有重要的意義。

4.2.2 碰撞檢查

市政工程類項目涉及專業眾多，將景觀、管廊、管線、道路等模型整合進行統籌分析， 檢查景觀BIM 模型與現狀管網、其他專業模型否存在沖突碰撞，自動生成沖突報告，根據反饋結果進一步優化景觀模型，促使景觀方案排布更完善，保證項目質量。

4.2.3 三維數字成果表達

基于三維數字模型可視化，可快速實現設計的三維數字成果表達，各構件的參數信息通過模型進行反饋，能夠使項目各參與方清晰、便捷、全面地分析與理解方案，同時滿足用戶從宏觀到微觀、多層次地查看場地空間信息的需求，實現圖層管理、屬性查詢、距離測量、漫游飛行、視頻制作、渲染場景的功能，設置鳥瞰、人行、車行不同視角的路徑全方位展示方案，便于不同階段的項目展示匯報，提升匯報展示資料制作的效率和質量。

4.2.4 三維技術交底

以往通常采用現場圖紙交底的方式進行，設計、施工人員需及時溝通方案，工作量大且出錯率高，世紀大道景觀工程進行1∶1 三維建模，各類構件附帶參數屬性信息，設計人員通過模型對各開放空間、景觀小品進行詳細展示，標記出重點注意事項，現場工人可按此施工，提高近50%的溝通效率。 利用可視化三維技術交底， 增強技術人員對施工重難點的理解和記憶，使現場管理更合理、高效。

4.2.5 可視化校審

在二維校審基礎上增加三維可視化校審方式， 并與協同設計平臺相融合，使三維模型在信息化、可視化中實現共享，保證了校審工作與設計校正工作的協同進行， 盡可能發現并解決項目推進過程中的“錯、漏、碰、缺”問題，優化校審流程，提高設計質量。

5 結語

世紀大道景觀工程作為多元化的城市公共空間項目，涉及專業眾多，工程體量大，結合工程實例與特征，充分發揮了BIM 正向設計的作用，總結了BIM 技術在大型市政工程景觀項目中的創新應用，研發了適合于市政綜合類項目的BIM 設計標準控制體系，促進項目各參建方、各專業人員間的協同工作，極大地提高了工作效率，對其他大型市政工程景觀類項目具有較強的借鑒意義。

近年來，互聯網、物聯網等新興技術蓬勃發展，隨著全行業信息化水平不斷向前發展，城市管理精細化、智能化的需求日益凸顯，信息化是景觀發展的必經之路。BIM 技術將推動景觀生產方式的重大變革，然而目前BIM 技術尚未在景觀領域展開廣泛應用。 提高設計師的專業技能，制定行業標準規范，搭建跨學科、跨領域的BIM 協同平臺是大勢所趨，也是實現項目全過程維護、管理、運營的重要途徑。