BIM建模在園林景觀道路設計中的應用

張藝棟

（上海園林（集團）有限公司，上海 200335）

0 引言

在如今的園林景觀工程中，建模已經成為設計過程中必不可少的一個環節。BIM技術可以讓我們通過模型就可以直觀的了解到整個項目，我們可以提前看到項目建成后是什么樣子的。它具有便捷性、直觀性、有效性等優勢。雖然BIM技術如今大多數還是應用在建筑工程以及市政道橋工程上面，園林景觀工程運用相對較少，但是園林景觀行業也在對BIM技術進行初步應用和探索。我認為BIM技術將會是園林景觀工程今后發展的一個大方向，我們可以通過三維可視化、數據的信息化處理，來使得園林景觀工程更加高效、便捷。

1 BIM技術的五大特點

1.1 三維可視化

三維可視化，所見即所得。我們可以利用BIM技術，將二維圖紙通過建模的形式轉化為三維空間，使其更加具象化，立體化的展示設計思想。通過BIM技術，用三維模型的方式對樓臺亭閣、道路、景觀構件、小品雕塑等等進行直觀的分析，對整體的空間進行可視化研究。施工單位的工作人員也可以結合BIM技術，準確、直接了解到設計師的想法，有效提高施工活動的準確性。

1.2 可協調性

即通過搭建可視化平臺的模式，讓項目建設的各個參與方，都能夠直觀地觀察項目進度，了解項目整體建設思路，并隨時溝通，對提高建設效率，保證項目正常開展具有重要意義。通過利用BIM技術，在項目的初期，我們讓設計團隊、施工單位、運營部門和業主等各方面人員一起參與進來，加強各參與方的信息溝通和共享，分析彼此之間的意見，使設計方案協調性得到保證。通過模擬效果，找出其中可能存在的問題和隱患，制定相應的解決方案，這樣不僅有效減少了建設成本，同時也提升了工程的質量和效率[1]。

1.3 可出圖性

傳統的設計，我們需要通過設計人員來繪制施工圖紙，這樣不僅浪費時間成本，還可能在圖紙中有隱藏的錯誤或紕漏。我們利用BIM技術通過對建筑、道路、橋梁、景觀構建、雕塑小品等進行建模，協調、模擬、優化以后，可以直接通過電腦就能繪制出相對應的施工圖紙。這樣不僅有效減少了設計人員的時間成本，同時也提升了工程的質量和效率。

1.4 參數化

參數化BIM模型的建立可以通過改變模型的參數值來實現對新模型的重構和分析。BIM模型中，主要以構件形式為主要圖元，此類構件之間的結構是不同的，需要通過及時有效地調整參數，不僅可以節省時間成本，還能了解到構件的全部信息內容。

2 BIM技術在園林道路工程設計中的應用

BIM技術如何在園林道路工程中進行應用，我們以上海孫中山紀念故居改造項目為例。本案例有兩種形式：①孫中山故居主干道為舊道路，需要拆除改造；②設計新的園林道路，分為鵝軟石步道和景觀汀步。由于該案例為改造項目，那我們從設計之初就要考慮到施工，考慮到道路與周邊環境的銜接問題。利用BIM的建模技術和三維可視化的特點能夠更加有利于設計人員以及施工人員直觀地了解道路的做法，與周邊道路的銜接等問題。

2.1 項目概況

上海孫中山紀念館設計范圍包括入口大道景觀，紀念館后花園，辦公樓后花園。入口大道為主要道路改造，總長約107m，寬約12m。其中機動車道寬7m，兩側人行道各寬2.5m。

2.2 分析環境，建立模型

2.2.1場地及道路性能模擬分析

通過專業BIM設計分析軟件，對所要創建的園林道路項目進行模型的建立分析，如道路選型、路徑、坡度、轉彎等參數進行模擬設計。

2.2.2利用數字化分析道路及周邊環境

借助BIM技術及對應分析軟件，對復雜的道路小品、道路走線、坡度、轉角等進行數字化的建模設計，并通過設定的參數合理調整道路結構，如曲面甚至異形模型結構的建模，選取Revit建模更直觀準確。

本項目的入口環島道路的設計過程中，既要保持整體風貌，又要適當增加游客的休憩點，借助BIM模型，形成一個立體三維式的實景圖，同時要對園林道路景觀進行合理設計。

2.2.3建立道路模型

首先我們要對周邊的環境有一個初步的了解與認識，對原道路有一定的了解，明確道路哪部分可以不必拆除繼續使用。首先我們要確定道路的類型，道路的厚度為多少合適，道路使用哪種材質等。此次改造一共涉及四種類型的道路：

（1）紅色燒結磚車行道

第一種是入口大道車行道的改造，車行道原來采用紅色燒結磚鋪裝，現狀磚塊有局部破損，需要進行修復重新進行鋪裝。由于車行道與人行道相連，其中一部分區域被用做為臨時停車區域，而車行道兩側坡度較低，會影響停車體驗，所以需要對兩側進行適度抬高且滿足排水功能。為了保證滿足排水功能，在提升整體風貌的基礎上，車行道的改造選擇使用BIM軟件設計，建立模型推敲。如利用BIM模型，如何實現人行道、車行道銜接位置處的坡度設計，選取合理的放坡模式。

依據BIM設計成果，設計了兩種方案，即單坡，側面結構位置會存在一個小坎，這樣導致在行車過程中會有一個凸出結構（俗稱小咯噔）；第二種設計方案為雙向坡度，即行車道與人行道之間能夠平滑接入，但是由于存在鼓包邊界，導致整體線性不美觀。最后經過對比，業主選取第二種方案，即以實現道路整體使用功能為主，設計后的現狀為：紅色燒結磚結構，200mm×100mm×60mm厚，并與周邊鋪裝呈現順接形式（見圖1）。

為了保證經設計修正后的人行道排水順暢，可依據排水坡道的排水井標高重新設計，并適當調整雨水井高程。

（2）黑色花崗巖人行道

第二種道路是與車行道相接的人行道，人行道原來采用了灰色透水磚的鋪裝形式，與車行道一樣，路面存在破損需要修復，重新鋪裝，鋪裝材質為花崗巖，并在部分花崗巖上進行刻字，增加道路美感。依據BIM模型，對裝飾效果進行模擬，建立人行道模型，拆除現狀200mm×100mm×60mm厚的灰色燒結磚和現狀30mm厚的1:3水泥砂漿粘結層，并對停車區域的人行道墊層進行重新鋪設設計，新貼600mm×100mm×30mm厚的珍珠黑花崗巖火燒面；由BIM模型分析可看出，人行道改造后，各個部分由下及上分別為：100mm厚現狀混凝土墊層、現狀30mm厚1:3水泥砂漿粘結層、新做60mm厚1:3水泥砂漿粘結層、600mm×100mm×30mm厚的珍珠黑花崗巖火燒面。側石設計為600mm×250mm×120mm預制混凝土結構（見圖1）。

結合路面鋪裝的原材料，在設計、采購環節與業主方溝通至關重要。結合業主觀看BIM設計成果后，臨時提出選用進口珍珠巖花崗巖，但是之前選定的材料都已發貨，為了降低成本，節省造價，只好選擇使用現場遺留的黑色石板材料，并將其圍著墻體結構做了一圈，實現節省材料的作用。

另外，對部分兼具停車功能區域的人行道的混凝土墊層及碎石墊層進行重新鋪設。一開始，BIM建模設計時，底板鋪裝屬性中是碎石墊層，但是由于后期施工開挖，將透水磚體結構敲掉，發現墊層施工過早，導致喬木已經扎根生長，因此，為了保護停車區域的墊層結構，直接在現有的墊層結構上部鋪設了新的石材。

（3）鵝軟石步道

第三種道路是新建道路，在后花園中增加水洗石人行步道。水洗石道路具有耐久，防滑易滲水，綠色環保等特點，在庭院景觀中水洗石道路相較其他鋪磚道路更加美觀，富有趣味性。石步道關鍵的設計主要是排水，通過建立BIM設計模型進行推敲，得出設計為單坡排水，排水井設計在道路的內側位置，保證道路景觀的整體性（見圖2）。

（4）花崗巖汀步

第四種道路是新建景觀汀步，采用的是花崗巖材料。此設計環節中所使用的異形切割石板是在建立BIM模型后，合理控制尺寸，并交由石材廠家進行加工切割作業；其次，由于卵圓形鋪裝所用到的石材高低不平，且道路的地形結構也是高低不平的，為了協調兩者的高差，保證鋪裝后地面的平整度，使用BIM模型，及時合理地調整高程，并將對應的高程進行標注，讓施工技術人員參考。

3 結語

綜上所述，BIM技術能夠較好地、有效地服務于園林景觀道路設計。作為工業化和信息化的重要工具，技術將不再局限于建筑、道橋。雖然目前在園林道路工程和園林工程行業推廣BIM技術還存在很多問題，但最終必將給園林道路工程和園林工程行業帶來巨大的發展。只有真正的應用好BIM技術，了解其本身的設計理念和使用方法才能更好地將其用在園林道路工程、園林工程行業建設中，并且極力避免在建設過程中會存在的問題和風險，幫助園林工程建設更好的發展[2]。