BIM技術(shù)在高速公路服務(wù)用房設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

王 偉

江蘇省建設(shè)工程設(shè)計(jì)院有限公司 江蘇 南京 210019

1 引言

《2017年度江蘇省交通運(yùn)輸技術(shù)與成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目選題指南》在應(yīng)用技術(shù)類（節(jié)能環(huán)保類）中把交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)環(huán)保節(jié)型建設(shè)技術(shù)列為重點(diǎn)研究方向，BIM正是環(huán)保節(jié)型建設(shè)技術(shù)之一。而目前高速公路用房設(shè)計(jì)及施工還未普及BIM技術(shù)。因此，為了更好的提高設(shè)計(jì)效率，協(xié)調(diào)各專業(yè)，一套適用于高速公路服務(wù)用房設(shè)計(jì)、建造的BIM技術(shù)還急需進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

2 國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)研究現(xiàn)狀

BIM技術(shù)近幾年在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，BIM技術(shù)主要被用來(lái)解決工程建設(shè)中的工程質(zhì)量、進(jìn)度、成本等一些傳統(tǒng)方式難以有效控制的工作。尤其是在進(jìn)行管廊建設(shè)時(shí)，可以通過運(yùn)用BIM技術(shù)解決施工過程中協(xié)調(diào)不力、交底困難的問題；使用BIM軟件完成鋼筋工程的建模、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋排布、鋼筋工程量計(jì)量；通過BIM進(jìn)行進(jìn)度管理，實(shí)時(shí)參照，動(dòng)態(tài)調(diào)整工作進(jìn)度；使用BIM技術(shù)進(jìn)行施工場(chǎng)地的布置，在形成三維可視化模型的同時(shí)，計(jì)算臨時(shí)設(shè)施的用量統(tǒng)計(jì)，方便進(jìn)行成本控制。

地下綜合管廊的施工過程中，運(yùn)用BIM技術(shù)能在質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、成本控制方面發(fā)揮很大的作用，BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是技術(shù)手段的革新，更是管理模式的突變。隨著BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，越來(lái)越多專業(yè)的工程技術(shù)人員開始嘗試BIM技術(shù)的使用，如水利水電工程、交通工程等。

3 BIM技術(shù)在高速公路服務(wù)用房中的應(yīng)用研究

BIM是以三維可是化為基礎(chǔ)，將建筑功能、結(jié)構(gòu)等信息參數(shù)化、模塊化的融入一個(gè)信息集成共享平臺(tái)，從而使不同專業(yè)的工作人員能夠更加直觀、細(xì)致的了解項(xiàng)目信息并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)提高了項(xiàng)目管理的效率。

基于以上對(duì)BIM技術(shù)的認(rèn)識(shí)和其優(yōu)點(diǎn)的總結(jié)，BIM技術(shù)未來(lái)可以在高速公路用房及場(chǎng)地綜合管網(wǎng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)中加以利用。

3.1 BIM技術(shù)在服務(wù)用房選址及規(guī)劃階段的應(yīng)用

站區(qū)選址規(guī)劃是否合理對(duì)后期項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)有著很大的影響。通過BIM技術(shù)與GIS的結(jié)合，對(duì)站區(qū)的場(chǎng)地條件和空間環(huán)境進(jìn)行建模，可以幫助設(shè)計(jì)者們更好的評(píng)估場(chǎng)地條件和特點(diǎn)，從而在總體路線站區(qū)布點(diǎn)范圍內(nèi)做出合理選址方案設(shè)計(jì)。

在進(jìn)行傳統(tǒng)規(guī)劃選址時(shí)，設(shè)計(jì)者主要依靠大量的現(xiàn)場(chǎng)踏勘來(lái)收集資料輔助設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于一些地形較為復(fù)雜的場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)踏勘將會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本，而GIS能夠很好的呈現(xiàn)和管理真實(shí)的地理環(huán)境，BIM又能夠?qū)IS的數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的收錄和管理，因此將GIS和BIM結(jié)合可以在項(xiàng)目規(guī)劃選址階段縮短現(xiàn)場(chǎng)探勘時(shí)間。

依托傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行站區(qū)布局選擇時(shí)有可能導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確把握站區(qū)內(nèi)交通布置，如收費(fèi)站與養(yǎng)排中心合建、服務(wù)區(qū)與養(yǎng)護(hù)工區(qū)合建時(shí)，尤其是服務(wù)區(qū)車行流線較為復(fù)雜，場(chǎng)地內(nèi)交通組織及出入口設(shè)置不合理可能會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)區(qū)內(nèi)交通堵塞，在緊急情況發(fā)生時(shí)養(yǎng)排中心大型車輛不能及時(shí)出動(dòng)。因此在場(chǎng)區(qū)規(guī)劃階段就充分考慮場(chǎng)區(qū)交通布局并對(duì)場(chǎng)地內(nèi)車輛進(jìn)行車流量模擬是十分有必要的，設(shè)計(jì)者們可以建立站區(qū)內(nèi)交通網(wǎng)BIM模型，然后通過對(duì)應(yīng)接口將模型輸入車流量模擬軟件內(nèi)得到站區(qū)內(nèi)交通狀況進(jìn)行模擬，從而得到合理的場(chǎng)地內(nèi)部布局。

3.2 BIM技術(shù)在服務(wù)用房設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

3.2.1 可視化及出圖的便捷性

BIM技術(shù)通過三維建模，使建筑設(shè)計(jì)由以往的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成三維立體模型設(shè)計(jì)，能夠更加直觀的展現(xiàn)設(shè)計(jì)的成果。在進(jìn)行前期設(shè)計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式是通過效果圖向業(yè)主匯報(bào)，而效果圖的渲染制作需要專業(yè)的效果圖團(tuán)隊(duì)制作，這一設(shè)計(jì)模式帶來(lái)了額外的時(shí)間和金錢花費(fèi)。通過BIM技術(shù)可以在前期設(shè)計(jì)時(shí)構(gòu)建三維方案模型，在向業(yè)主展示時(shí)可以通過Revit等BIM軟件自帶的渲染模塊實(shí)現(xiàn)快速渲染，從而節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和設(shè)計(jì)成本。而且目前BIM技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者們?cè)跇?gòu)件建模型的同時(shí)，業(yè)主也可參與到設(shè)計(jì)中來(lái)，及時(shí)反饋意見。BIM技術(shù)可以針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更直觀的設(shè)計(jì)，從而提高工作效率。

3.2.2 基于BIM的建筑環(huán)境模擬與優(yōu)化

隨著環(huán)境問題日益突出，設(shè)計(jì)者在建筑設(shè)計(jì)時(shí)往往還需對(duì)建筑的生態(tài)性能設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)，建筑常用的生態(tài)性能指標(biāo)為：建筑熱工、噪聲、風(fēng)環(huán)境、日照、能耗等。BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段除了可以用于可視化設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)和快速出圖，還可以對(duì)建筑生態(tài)性能進(jìn)行模擬，從而使得建筑設(shè)計(jì)更加生態(tài)化、舒適化。

3.3 BIM在場(chǎng)區(qū)地下綜合管線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)除了可以用于服務(wù)用房的設(shè)計(jì)，還可以用于服務(wù)用房的地下綜合管線設(shè)計(jì)。由于服務(wù)區(qū)功能越來(lái)越多，場(chǎng)區(qū)綜合管網(wǎng)約來(lái)約復(fù)雜，且越來(lái)越多的服務(wù)區(qū)和養(yǎng)護(hù)工區(qū)合建，以及公路建設(shè)對(duì)于各自不同功能管網(wǎng)有著自己特殊的要求，因此導(dǎo)致場(chǎng)地綜合管線復(fù)雜；同時(shí)部分站區(qū)由于地形復(fù)雜，給管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和改造帶來(lái)了較大不便。因此BIM技術(shù)對(duì)于解決合建站區(qū)管網(wǎng)改造及設(shè)計(jì)有著重要的意義。

隨著設(shè)計(jì)施工技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)管線走廊收到了越來(lái)越多的青睞，在部分規(guī)模較大的主線收費(fèi)站、功能合建站、以及高速公路服務(wù)區(qū)，我們可以考慮對(duì)其進(jìn)行管線走廊設(shè)計(jì)。管線走廊與綜合管線相比規(guī)模更大、專業(yè)性更高、施工難度更大，一條管廊內(nèi)擁有多個(gè)涉及不同專業(yè)的管道，且能方便檢修人員行走，因此未來(lái)在進(jìn)行大規(guī)模管線走廊設(shè)計(jì)時(shí)更離不開BIM技術(shù)的輔助。尤其是在未來(lái)管線走廊的運(yùn)營(yíng)階段，BIM技術(shù)憑借其模型化、信息化的特點(diǎn)，在管廊面臨維修問題時(shí)，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(zhǔn)備維修所需的材料。

4 結(jié)論

基于BIM技術(shù)進(jìn)行高速公路站區(qū)服務(wù)用房設(shè)計(jì)，能充分發(fā)揮BIM技術(shù)的可視化、信息共享優(yōu)勢(shì)，可用于對(duì)建筑日照、采光、室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境、噪聲等物理環(huán)境進(jìn)行有效模擬，提高高速公路服務(wù)用房綠色技術(shù)的應(yīng)用水平。綜合管線設(shè)計(jì)作為高速公路服務(wù)用房的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一，能將BIM技術(shù)合理運(yùn)用到高速公路站區(qū)服務(wù)用房，可以優(yōu)化地下綜合管線的設(shè)計(jì)和施工，通過建立3D模型進(jìn)行碰撞檢查，極大提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短建設(shè)周期、降低建設(shè)成本。