BIM在城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用

李永飛 朱洪濤

摘要： 城市規(guī)劃是城市建設(shè)的首要和關(guān)鍵內(nèi)容，對(duì)于城市建設(shè)特點(diǎn)和城市未來(lái)發(fā)展起著重要作用。我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展速率已從20多年前的17.92%上升到現(xiàn)在的54.77%，在城市快速發(fā)展之下，已從簡(jiǎn)單的城市規(guī)劃建設(shè)信息技術(shù)CAD+GIS發(fā)展到三維及以上等信息模型，隨之逐漸引入BIM技術(shù)。本文從規(guī)劃、建設(shè)、施工等角度介紹了BIM技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。

Abstract： Urban planning is the first and key content of urban construction， and plays an important role in the characteristics of urban construction and the future development of the city. The rate of urbanization in China has been from17.9% 20years ago to the present 54.77%. Under the rapid development of the city， it has developed from the simple urban planning and construction information technology CAD+GIS to three-dimensional and more information model， and then gradually introduces BIM technology. This paper introduces the application of BIM technology in urban planning from the views of planning， construction and so on.

關(guān)鍵詞： 工程管理；BIM；城市規(guī)劃

Key words： project management；BIM；urban planning

中圖分類號(hào)：TU984；P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）03-0125-03

0 引言

世界各國(guó)在經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平雖局部有所不同，但基本內(nèi)容大致是相同的，在城市規(guī)劃中滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生態(tài)保護(hù)的需求是規(guī)劃建設(shè)的前提。此外，由于各個(gè)城市的不同情況，各方面的需求也就不一樣，便將我國(guó)城市規(guī)劃分為總體規(guī)劃與詳細(xì)規(guī)劃。根據(jù)我國(guó)城市規(guī)劃信息來(lái)看，國(guó)內(nèi)的相關(guān)部門已引入了地理信息系統(tǒng)（GIS）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息化技術(shù)。但是在城市規(guī)劃中應(yīng)用最頻繁的是“3S”技術(shù)：GIS（地理信息系統(tǒng)）、RS（遙感）、GPS（全球定位系統(tǒng)）。

然而，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，BIM（Building Information Modeling）對(duì)于在建筑信息技術(shù)行業(yè)的專業(yè)人士來(lái)說(shuō)已不再陌生，它將成為當(dāng)今社會(huì)的一種新的發(fā)展趨勢(shì)。在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)可以提高企業(yè)的項(xiàng)目管理工作效率，也將改變項(xiàng)目的參與方的合作方式，對(duì)于施工企業(yè)可以模擬實(shí)際施工過程，以便于早期發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題及隱患，從而提前處理并指導(dǎo)后期的施工過程。正如何關(guān)培主編的《BIM總論》中提到：如果將BIM引入到城市規(guī)劃三維平臺(tái)中，將可以完全實(shí)現(xiàn)目前三維仿真系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的BIM多維度的應(yīng)用，特別是城市規(guī)劃方案的性能分析，這可以解決傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制和管理方法無(wú)法量化，這對(duì)于城市規(guī)劃信息化無(wú)疑是一件很有意義的事情[1]。

1 BIM在城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用

BIM在城市規(guī)劃建設(shè)中主要運(yùn)用在建筑的信息模型中，但是信息模型需要與管理系統(tǒng)相結(jié)合，目前在城市規(guī)劃信息領(lǐng)域主要是以CAD和GIS作為主要平臺(tái)。在城市規(guī)劃的不同層次上可以決定不同的BIM模型結(jié)構(gòu)，BIM作為應(yīng)用層，需要提取GIS的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地導(dǎo)在三維的BIM模型上，在這樣二維和三維的方向上既能發(fā)揮GIS平臺(tái)管理的優(yōu)勢(shì)也發(fā)揮了BIM數(shù)據(jù)的整合優(yōu)勢(shì)。

此外，BIM技術(shù)在幕墻行業(yè)也占據(jù)了非常大的優(yōu)勢(shì)，但是目前在我國(guó)建筑規(guī)劃中卻處于起步階段。BIM為幕墻行業(yè)提供了方便的可視化功能，可以反應(yīng)出建筑物構(gòu)件之間的互動(dòng)性，大多用于邊角、梁底、交界處的地方。在項(xiàng)目的各個(gè)階段可在視化狀態(tài)下進(jìn)行施工，不僅提高了建筑水平，還減少了由于失誤而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，以后BIM在幕墻行業(yè)一定會(huì)有突破性的飛躍發(fā)展。基于BIM技術(shù)的模型化設(shè)計(jì)交付，可以避免從二維設(shè)計(jì)圖紙到三維加工模型轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)出現(xiàn)的信息損失，精確地把幕墻設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)控機(jī)床，直接用于幕墻構(gòu)件加工[2]。

2 BIM在城市規(guī)劃建筑業(yè)的優(yōu)勢(shì)及作用

BIM是一種智能化的信息模型，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、施工的方面起了很大的作用。在大的方向上所屬上文中提到的可以提高建筑業(yè)的水平以及減少失誤而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，更能保證項(xiàng)目的按時(shí)建成；在設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候方便在招標(biāo)以前修改好；可以模擬施工方案，便于提高施工水平與速度以及可以在施工之前查出不合理或不可行的施工方案。也可以對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，在不同階段進(jìn)行項(xiàng)目的可視化分析。

在施工進(jìn)度模擬中，通過Navisworks進(jìn)行3D、4D、5D的模擬，在4D模擬中體現(xiàn)了在施工周期中不同時(shí)間的進(jìn)度情況；在5D的模擬過程中能在不同進(jìn)度情況下用最真實(shí)的成本計(jì)算。對(duì)于建筑主體，可以做到全參數(shù)化的設(shè)計(jì)，便于提高效益、節(jié)約時(shí)間與成本。

3 應(yīng)用案例

該項(xiàng)目——云南省第一人名醫(yī)院住院綜合樓項(xiàng)目，位于云南省昆明市金碧路中段位置，總建筑面積為87042.9平方米，是云南省最大的單體醫(yī)療建筑。該項(xiàng)目主要包括了住院部、手術(shù)部、設(shè)備用房、配液中心，一層是大廳，二層是ICU病房，三層是手術(shù)區(qū)附加一個(gè)設(shè)備層，四層以上是屬于各科的病房；地下一共有三層屬于一等醫(yī)療救護(hù)工程，一層為供應(yīng)中心，二層和三層為停車場(chǎng)。該項(xiàng)目涉及到了多種專業(yè)的協(xié)同及結(jié)構(gòu)功能比較復(fù)雜，以便提高施工質(zhì)量效益，基于考慮到這些方面昆明設(shè)計(jì)院決定適合采用BIM技術(shù)。

首先是用Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP建建筑各結(jié)構(gòu)的模型，包括了水電暖等方面。因?yàn)橛肦evit建立模型，信息數(shù)據(jù)更全面精確廣泛，有助于更深一層次的進(jìn)行各階段施工分析。再次利用AutoCAD Civil 3D，將Revit Architecture的信息建筑模型導(dǎo)入AutoCAD Civil 3D，再用提供的公用設(shè)施點(diǎn)、房頂區(qū)域等信息在Revit Structure軟件中設(shè)計(jì)相應(yīng)的交通結(jié)構(gòu)，將模型發(fā)到Google Earth地圖網(wǎng)址，可以在真實(shí)的環(huán)境下了解項(xiàng)目，使用Autodesk 3ds Max讓模型生成很好的效果圖，通過Autodesk Navisworks對(duì)Civil 3D模型進(jìn)行辨別仿真，更能直觀地展現(xiàn)該項(xiàng)目的效果圖，如圖1。

再一次將模型通過DWF格式導(dǎo)入Autodesk Navisworks，對(duì)BIM模型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、設(shè)備信息進(jìn)行分析檢查，這樣可以提高施工質(zhì)量以及更好地節(jié)約資源、更好地保證施工的進(jìn)度。如圖2。

基于對(duì)處理設(shè)備管線上的考慮，在ICU、手術(shù)區(qū)二次裝修階段上也再次地使用了BIM技術(shù)。ICU位于新建住院綜合樓二樓，設(shè)置3間單人病房、1間負(fù)壓病房、1間雙人病房、1間四人病房、ICU大廳設(shè)開放式病床10張，共20張病床。如圖3。

同層設(shè)置ICU衛(wèi)生通過及醫(yī)護(hù)辦公區(qū)。在BIM技術(shù)的介入過程中針對(duì)Revit功能快速得到房間面積、體積、標(biāo)高等數(shù)據(jù)提高了各參與方的技術(shù)交流，避免了二維圖紙表達(dá)的不全面。使設(shè)計(jì)師通過了空間模型對(duì)比與概念設(shè)計(jì)相結(jié)合的原則，以此為設(shè)計(jì)交流提供了更直觀的交流平臺(tái)，信息技術(shù)化的發(fā)展不僅給設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的設(shè)計(jì)和新的工具，同時(shí)也提供了新的分析方法。在建筑行業(yè)中“高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量”目標(biāo)前提下追求的是低碳、可持續(xù)設(shè)計(jì)，對(duì)于該項(xiàng)目特點(diǎn)和建筑業(yè)的目標(biāo)來(lái)說(shuō)，BIM的介入正好是完善地解決了這一問題，最后該項(xiàng)目在各單位各技術(shù)人員的刻苦努力認(rèn)真，詳細(xì)的分析下設(shè)計(jì)、施工得到了廣大市民的好評(píng)。

4 小結(jié)

在我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)中三維技術(shù)基本上已普及，并且逐步地走向了成熟化階段，也在三維的基礎(chǔ)上引入了BIM技術(shù)，應(yīng)用BIM技術(shù)于建設(shè)項(xiàng)目還屬于新的研究方向，從理論上來(lái)講BIM可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)建筑行業(yè)的變革，促使建筑業(yè)從設(shè)計(jì)到施工到運(yùn)維各個(gè)方面都發(fā)生了變化。但是由于BIM技術(shù)還處于初級(jí)階段，各方面均不成熟還未能普及，因此，還需要更進(jìn)一步的探索。總之，BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)以及包括城市規(guī)劃建設(shè)中將是一個(gè)必然發(fā)展的趨勢(shì)，相信隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，必將成為建筑業(yè)及城市規(guī)劃中跨入新時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何關(guān)培，BIM總論[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]中國(guó)BIM門戶網(wǎng).BIM技術(shù)在幕墻行業(yè)的新變革，2016.

[3]圖1引用自.中國(guó)BIM論壇.云南省第一人民醫(yī)院BIM案例.2014.

[4]圖2引用自.中國(guó)BIM論壇.云南省第一人民醫(yī)院BIM案例.2014.

[5]圖3作者自畫.