BIM在城市道路設計中的應用

張金雷 高濤濤

摘 要：隨著現代信息技術的快速發展，現代信息技術與我們的工作和生活關系越來越密切。在城市道路設計的過程中，BIM新技術運用也越來越廣泛，BIM在很大程度上提高了城市道路設計的質量和效率。本文首先通過了解BIM的概念，然后分析BIM技術在城市道路設計應用中的特點，最后闡述了BIM在城市道路設計中的具體應用。

關鍵詞：BIM技術 城市道路設計 應用研究

中圖分類號：U414.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（b）-0061-02

隨著科學技術的飛速發展，BIM技術已逐漸滲透到建筑行業的各個領域。同時，我國城市建筑設計、施工水平不斷提高，城市建設的步伐不斷加快，在對城市道路進行設計的過程中，海量的數據需要處理及管理，BIM技術是建筑業革命性的技術，BIM技術的產生在很大程度上提高了城市道路設計的質量和效率，所以了解BIM技術在城市道路設計中的應用是非常有必要的。

1 BIM技術的概念

BIM是Building Information Modeling的縮寫，B應該被理解為廣義的建筑工程領域，而不是單個的建筑，I應該被理解為信息化，而不是簡單的信息，M應該被理解為模擬，而不是模型。BIM技術是當下建筑行業比較熱門的技術，它不是一個款軟件，而是一個系統技術——將整個建筑項目周期中各項信息集中起來，建立一個可視化的、可模擬的、可出圖的、可協調的和可優化的模型。BIM用通俗的話來講就是BIM就是在真正動工之前，先在電腦上模擬一遍建造過程，以解決設計中的不足和真實施工中可能存在的問題。這個模擬不是簡單的堆積木或俄羅斯方塊，而是帶有真實數據的，能夠真正反映現實問題的模擬。比方模擬一個水壩的建造，不單要模擬水壩的建筑信息，施工信息，地理信息也要一同納入，要做大量的運算來分析。在運用BIM技術的過程中就包括建筑模型的建立，構件的造價信息，施工的進度信息，整個項目場地的布置等。BIM技術不僅僅可以為建筑企業提供從設計到施工管理的一系列問題的解決方案，大大提高在城市道路設計中的施工效率，而且BIM技術繼CAD之后建筑業的第二次革命。

2 BIM技術在城市道路設計中的特點

2.1 三維可視化

BIM技術相比于傳統的二維設計模式，最大的特點就是三維可視化。在進行城市道路設計的過程中，BIM 技術充分表達了設計意圖，通過BIM技術所描述出來的效果圖讓人一目了然，把設計者的想法表現得淋漓盡致，這對于城市道路設計有著非常大意義。運用BIM 技術進行三維可視性設計不僅僅擺脫了以往設計人員單純依靠AutoCAD對構件進行二維設計的局面，高效、準確地對構件進行三維設計，并且通過輸出三維設計圖，更形象更直觀地對工人進行技術交底，有利于提高設計效率和準確性，提高了城市道路設計質量。

2.2 施工模擬

城市道路的建設是一項非常復雜的工程，從設計到施工每個過程都非常的復雜和重要，每個環節之間都有很大的關聯性，如果在進行城市道路設計的時候，沒有一個很完美的規劃和設計，這對后面施工有很大的影響，這會造成很嚴重的損失。利用BIM技術，可以對整個規劃的城市道路進行模擬，在這個模擬的過程中就可以在設計這個環節看城市道路設計的可行性，這在很大程度上就避免了由于設計不合理而導致的損失，通過模擬分析，得出各專業之間邏輯關系，從而確定合理的施工方案來指導施工。

2.3 材料用量統計

在對城市道路進行設計的時候，利用BIM技術，可以對城市道路施工所用材料進行一定的估量，這樣不僅僅有利于合理使用資源，而且在很大程度上提高城市道路設計的質量和提高了施工的效率。如果通過現場統計二維圖紙構件尺寸，對城市道路進行集中下料，這樣不僅降低了施工效率，還會造成模資源的浪費。通過建立好的BIM模型，輸入現場使用的尺寸，對城市道路進行自動化模擬，有利于提高施工效率，避免了施工材料的浪費。利用BIM技術進行了整個城市道路的設計和模擬之后，可以統計整個城市道路中各材料的用量，如城市道路面積和材料用量的統計，有利于現場對材料和資源進行統一管理，實現城市道路設計的精細化管理，能夠及時發現在實際的操作過程中可能會遇到的問題和不足，在設計這一環節就可以不斷去彌補，這樣就可以減少實際所造成不必要的損失。同時，相比于傳統的二維設計模式，BIM技術能夠更加準確地估算出道路的工程量，這對于整個城市道路工程施工預算比較精確，這對于城市道路的順利施工非常有幫助，而且隨著我國社會經濟的快速發展，城市道路的規模不斷在擴大，對于城市道路設計的要求也越來越高，BIM技術提高了施工的效率，節約了施工的時間，降低施工成本。

2.4 協調性好

在對城市道路進行設計的過程中，需要多個部門的協作。與之前CAD二維的設計相比，BIM不再是設計的五個部門（建筑、結構、水、暖、電）獨立工作，沒有任何的溝通，導致最終的城市道路設計會出現不合理的地方。在城市道路設計的過程中，BIM技術具有更好的設計協調性，方便大家及時進行溝通，避免在設計的過程中出現的沖突碰撞，各個部門及時地進行協調和溝通，這樣有利于設計出更加完美的城市道路。

3 BIM技術在城市道路設計中的具體應用

3.1 三維建模設計

隨著我國社會經濟的快速發展，城市道路的規模也在不斷擴大，這對于城市道路設計的要求也越來越高，在運用BIM技術的進行城市道路設計時不僅僅提高了城市道路設計者的效率，而且在很大程度上提高了設計的準確性，避免了在設計過程中沒有必要出現的錯誤。通過BIM技術構建三維模型，通過BIM建立控制參數及草圖的設計，在城市道路結構的基本屬性之上進行參數的控制設計，然后進行草圖設計，BIM三維模型在線路和地質等相關信息輸入之后，運用一系列命令建立相關模型，設計出來的三維模型更加地立體和直觀，充分地展現出了設計者的意圖。

3.2 城市道路的設計

在對城市的中心線進行設計的過程中，設計者要考慮很多因素，因為城市的中心線是在城市道路設計中最重要的問題，這直接影響到其他路線的設計。通過BIM的模擬設計中心線，看看城市中心線設計的合理性，這對于設計者來說非常的便利。運用BIM技術在地圖中插入設計者確定好的城市道路中心線，然后把城市道路中心線轉換為多段線，最后從多段線路中創建路線，在其中選取城市道路中心線，最后通過效果圖看看城市道路中心線設計是否合理。

3.3 BIM數據庫的運用

BIM數據庫的創建，通過建立5D關聯數據庫，可以準確快速計算工程量，提升施工預算的精度與效率。由于BIM數據庫的數據粒度達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息，有效提升施工管理效率。BIM技術能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統的算量軟件的功能。在運用BIM技術進行城市道路設計的過程中，三維激光掃描作為一種最先進的數字測量方式，不僅高精度采集現場真實坐標數據，而且還可以作為后期規劃、制圖、資料存檔、變形檢測等工作的理想測量數據來源。城市道路的日常維護與檢測是一項關系到交通安全的重要工作。自然環境、交通擁堵和偶發性事故都會對道路橋梁造成影響。使用三維激光掃描技術，就算是細微的形變也可以準確快速的監測到。

4 結語

BIM技術是城市道路設計人員提高工作效率的有效手段，同時也是提高城市道路設計的重要工具，有利于在城市道路設計的過程中對施工質量的控制，提高設計的質量和效率。在運用BIM技術進行城市道路模擬構建的過程中，設計中可以及時地發現問題，并且提出有效的措施加以改進，這大大提高了設計的質量。

參考文獻

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