BIM技術(shù)在風(fēng)景園林工程建設(shè)中的應(yīng)用

丁楓

（安慶市園林管理處， 安徽 安慶 246002）

隨著我國的城市化進(jìn)程飛速的推進(jìn)， 鋼筋混凝土的建筑開始在城市中林立， 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)， 城市居民對(duì)于生態(tài)與自然的要求與日俱增， 而綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)的理念也是我國未來發(fā)展的需求。 風(fēng)景園林建設(shè)， 其作為城市化發(fā)展的配套設(shè)施， 本身具有設(shè)計(jì)復(fù)雜、 風(fēng)格多樣、 現(xiàn)場要求較高等特點(diǎn)， 這些特點(diǎn)使得BIM技術(shù)在此的應(yīng)用較為困難， 但也能更好的展現(xiàn)BIM技術(shù)的優(yōu)勢所在。 同時(shí)， 因?yàn)锽IM技術(shù)在建筑建設(shè)領(lǐng)域已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用， 具有良好的市場發(fā)展前景， 因此， 將該技術(shù)引進(jìn)到風(fēng)景園林建設(shè)中來， 可以全方位的提升整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。 傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)圖紙使用的是二維的設(shè)計(jì)圖紙， 需要充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員和施工人員的空間想象能力， 但是園林工程本身種類繁多， 相似點(diǎn)較少， 各方工作人員對(duì)圖紙的理解有偏差， 難免在工作中產(chǎn)生錯(cuò)誤， 根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，2020—2021 年， 我國建筑行業(yè)的生產(chǎn)總值則達(dá)到了26.4 萬億元， 并且逐年呈上漲趨勢， 但是值得我們關(guān)注的是， 建筑行業(yè)的增長率則逐年下降， 也就是說建筑行業(yè)的市場發(fā)展已經(jīng)減緩， 將逐漸進(jìn)入微利運(yùn)行的時(shí)代， 在2008 年時(shí)， 有關(guān)方面進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，工程建設(shè)中因?yàn)樵O(shè)計(jì)施工等溝通誤差產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失一般在總投資的30%左右。 因此， 將風(fēng)景園林的規(guī)劃建設(shè)與BIM技術(shù)相結(jié)合， 是我國綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展與實(shí)現(xiàn)人們對(duì)美好生活需求的有力保障。

1 應(yīng)用情況

1.1 BIM技術(shù)在風(fēng)景園林中應(yīng)用概況

風(fēng)景園林與普通的花園、 綠地等有較大的區(qū)別，其中最顯著的特征便是其集成性， 風(fēng)景園林不是簡單地進(jìn)行綠植的排布， 而是要根據(jù)建設(shè)所造地的實(shí)際情況， 因地制宜的通過人工布景的方式展現(xiàn)出自然風(fēng)光， 體現(xiàn)出自然界整體的空間系統(tǒng)， 并與人文社會(huì)相結(jié)合， 最終成為一個(gè)整體的園林。 與建筑行業(yè)其他的工程建設(shè)相比較， 風(fēng)景園林建設(shè)中， BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍小、 發(fā)展速度慢。 其主要原因是相較于其他建筑工程來講， 園林工程的建設(shè)總量較少， 規(guī)劃設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也相應(yīng)較少， 分析與評(píng)價(jià)體系缺乏和技術(shù)上實(shí)施較為困難。 在園林建設(shè)過程中， 因?yàn)槠浣ㄔO(shè)難度比之大體量建筑結(jié)構(gòu)來講較為簡單， 因此現(xiàn)場施工建設(shè)人員普遍也不具備較高的技術(shù)水平， 對(duì)于建筑信息化方面的了解更少， 在現(xiàn)場工程進(jìn)行的過程中往往還是采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)來建設(shè)工程。 風(fēng)景園林景觀建設(shè)， 區(qū)別于其他建筑， 因其所在位置、 自然環(huán)境方面差異很大，基本上不具備相互復(fù)制的可能性。 雖然對(duì)于風(fēng)景園林中的綠植景觀等， BIM技術(shù)并不能完全精細(xì)的展示其美感， 但是， BIM 技術(shù)在項(xiàng)目建設(shè)全周期的運(yùn)營仿真， 對(duì)工程建設(shè)的細(xì)節(jié)模擬， 對(duì)造價(jià)方面的事前控制等優(yōu)勢也是園林建設(shè)項(xiàng)目所急需的。

1.2 風(fēng)景園林建設(shè)對(duì)BIM的需求

隨著建筑產(chǎn)業(yè)化時(shí)代的到來， 業(yè)主和投資方對(duì)于建筑的建設(shè)周期、 建成質(zhì)量、 工程成本和綠色環(huán)保等方面的要求與日俱增， 傳統(tǒng)的工程建設(shè)管理模式， 多為事中和事后控制， 無法在問題出現(xiàn)前進(jìn)行規(guī)避， 因?yàn)閳@林工程建設(shè)的建設(shè)空間往往比較大， 所以BIM技術(shù)在此的應(yīng)用有別于其他建筑的精細(xì)化施工現(xiàn)場管理方面， 而主要是在設(shè)計(jì)、 工序和造價(jià)預(yù)算方面。

1.2.1 園林設(shè)計(jì)

近年來， 隨著國家和社會(huì)對(duì)于綠色、 協(xié)調(diào)、 可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)制定， 我國建筑行業(yè)也開始推行綠色建筑的管理方法和理念， 在城市環(huán)境方面提出， 應(yīng)增加城市中園林景觀的占比和內(nèi)容。 園林景觀的建設(shè)本身就是為了改善城市生活環(huán)境， 因此其自身的綠色建設(shè)也顯得尤為重要， 而BIM技術(shù)在綠色園林的設(shè)計(jì)過程中， 可以為各環(huán)節(jié)提供定量的數(shù)據(jù)， 保證設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率， 避免后期建設(shè)和使用過程中發(fā)現(xiàn)漏洞， BIM技術(shù)的自動(dòng)模擬功能可以對(duì)設(shè)計(jì)中的通風(fēng)、 照明和綠化等方面進(jìn)行展示。 對(duì)于園林工程的全過程來講， 設(shè)計(jì)階段的投入是較少的， 但是該階段會(huì)直接影響到整個(gè)項(xiàng)目的投入和收益， 屬于事前控制， 但是在實(shí)際的工作中， 因?yàn)榧庇谀玫巾?xiàng)目、 急于進(jìn)行項(xiàng)目等原因， 實(shí)際留給設(shè)計(jì)造價(jià)概預(yù)算的時(shí)間是較少的， 甚至大多時(shí)候建設(shè)單位都是處于邊勘測、 邊建設(shè)、 邊出圖的工程模式中， 對(duì)于成本的控制也只是在施工階段進(jìn)行， 這實(shí)際上是很難達(dá)成預(yù)期效果的， BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段可以充分定量的對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行預(yù)算， 給造價(jià)控制打下良好基礎(chǔ)。

1.2.2 碰撞檢測

風(fēng)景園林建設(shè)中會(huì)用到很多的光景觀與水景觀，一般需要鋪設(shè)大量的線路， 在我國北方較干旱地區(qū)，往往還需要輸水管道進(jìn)行景觀水的輸送， 并且風(fēng)景園林建設(shè)大多在城市中， 其地下還會(huì)有周邊建筑的管線影響。 傳統(tǒng)的建筑方法中， 其圖紙是二維的， 通過平、 立、 剖三視圖來展示其表面和內(nèi)部， 基于設(shè)計(jì)和施工人員的空間想象能力進(jìn)行， 很容易導(dǎo)致各類管線間發(fā)生沖突。 而BIM技術(shù)采用三維建模， 在設(shè)計(jì)完成后可進(jìn)行各管線、 構(gòu)件間的沖突檢測， 提早規(guī)避問題， 保證設(shè)計(jì)的合理性， 減少后續(xù)影響。

1.2.3 協(xié)同管理

BIM技術(shù)除了強(qiáng)大的建模功能外， 其信息整合能力也會(huì)為工程建設(shè)過程提供很大幫助， 當(dāng)前的園林景觀工程建設(shè)管理， 主要是由項(xiàng)目的總負(fù)責(zé)人進(jìn)行， 負(fù)責(zé)人在工程進(jìn)行過程中再協(xié)調(diào)各分部分項(xiàng)工程和設(shè)計(jì)工作方面， 由于各工程的負(fù)責(zé)人員不同， 這種管理模式會(huì)造成溝通方面的延遲， 在對(duì)設(shè)計(jì)方進(jìn)行反饋和變更時(shí)也和復(fù)雜， 一旦出現(xiàn)問題， 會(huì)造成資源和時(shí)間方面大量的浪費(fèi)。 傳統(tǒng)工作模式中， 工程建設(shè)的各類數(shù)據(jù)使用Excel表格和Word 文件進(jìn)行電子存儲(chǔ)， 但這些存儲(chǔ)方式一般都是單機(jī)存在， 而BIM可以建立專業(yè)的工程文件共享數(shù)據(jù)庫， 進(jìn)行準(zhǔn)確的定位查找， 調(diào)取方便， 而且每個(gè)得到授權(quán)的項(xiàng)目參與者都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳和下載， 保證數(shù)據(jù)及時(shí)更新。 此外， 若一個(gè)建筑企業(yè)利用BIM技術(shù)建立了自己既往工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫， 則可以積累工作經(jīng)驗(yàn)， 企業(yè)員工在面對(duì)新項(xiàng)目時(shí)， 也可以根據(jù)需求調(diào)用既往工程項(xiàng)目的通用數(shù)據(jù)，既減少工作量， 更好的進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)工作。

1.2.4 造價(jià)合算

風(fēng)景園林工程建設(shè)過程中， 其工程量計(jì)算繁瑣，且工程建設(shè)地點(diǎn)一般環(huán)境復(fù)雜， 后續(xù)變更較多， 成本計(jì)算困難， 在普通圖紙的模式下計(jì)算造價(jià)， 工作量大， 工作周期長， 在這期間還會(huì)有原材料價(jià)格的變化， 這使得造價(jià)人員耗時(shí)耗力計(jì)算的數(shù)據(jù)可能存在較大的誤差， 無法實(shí)現(xiàn)對(duì)工程整體造價(jià)的有效控制。 而BIM技術(shù)應(yīng)用于園林工程的造價(jià)合算時(shí)， 可以通過模型建立工程量數(shù)據(jù)， 景觀工程數(shù)據(jù)等， 若與建設(shè)企業(yè)的數(shù)據(jù)庫對(duì)接， 還可以更新所用材料價(jià)格的變化， 進(jìn)行導(dǎo)入、 與數(shù)據(jù)庫管理， 最終輸出造價(jià)報(bào)表。 這樣不但大量節(jié)約時(shí)間， 并且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。

1.2.5 提高各方溝通效率

在過去， 風(fēng)景園林的建設(shè)， 往往是乙方根據(jù)甲方的需求， 提供設(shè)計(jì)圖紙和效果圖紙， 多為平面圖或渲染圖， 很難完整的理解工程的具體情況， 使得各方之間的交流效果較差， 難以完全理解。 BIM技術(shù)的三維模擬后， 投資方可以對(duì)設(shè)計(jì)師的意圖直接觀察， 并可以將自己的想法和建議明確的告知設(shè)計(jì)人員， 使得溝通順暢。

2 BIM軟件的具體應(yīng)用

與建筑行業(yè)其他建設(shè)工程相比， 風(fēng)景園林當(dāng)前專用的BIM軟件開發(fā)還處在起步階段， 因?yàn)槌鞘谢M(jìn)程中建設(shè)量最大的是房屋建筑， 其中的成本管理、 建設(shè)運(yùn)營等是開發(fā)商的重點(diǎn)， 因此BIM軟件在風(fēng)景園林方面的專用開發(fā)必然存在延遲， 所以園林工程中的BIM軟件主要仍是主體結(jié)構(gòu)、 碰撞檢測、 造價(jià)控制這些方面。

2.1 工程模型建立

打開Revit軟件， 根據(jù)所需要的分部分項(xiàng)工程選擇對(duì)應(yīng)模板， 通過以繪制完成的CAD圖紙另存文件，插入后進(jìn)行再加工繪制工作。 比如園林工程中， 基礎(chǔ)部分的景觀擋土墻部分， 首先應(yīng)當(dāng)選擇“建筑” 專業(yè)選型中的“墻” 部分； 根據(jù)設(shè)計(jì)方案中， 景觀擋土墻結(jié)構(gòu)的厚度和類型等數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯， 并對(duì)其命名進(jìn)行修改（見圖1）。

圖1 土方和擋土墻

2.2 碰撞檢測

使用Revit軟件打開或建立相應(yīng)的模型， 點(diǎn)擊打開“協(xié)作” 頁面， 其下方中的“碰撞檢查” 功能，在該功能運(yùn)行后， 將自動(dòng)彈出功能框， 在功能框中選擇將要進(jìn)行檢查的構(gòu)件部分。 比如， 在園林工程中，經(jīng)常容易碰撞而需要檢測的主要是工程建設(shè)的供電、供水網(wǎng)絡(luò)， 與工程所在地下方或附近的市政管網(wǎng)， 包括照明管道、 用水管道以及其他各種城市設(shè)備所用，在檢測工作完成后， 會(huì)顯示檢測報(bào)告， 在其中有碰撞區(qū)域， 會(huì)以不同顏色進(jìn)行顯示， 以便檢查使用。 BIM技術(shù)中的碰撞檢測功能可以得到具體碰撞位置的情況報(bào)告， 報(bào)告結(jié)果中可以給出碰撞構(gòu)件的種類、 位置和數(shù)量， 便于設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)報(bào)告中給出的具體位置， 找出設(shè)計(jì)中的問題， 對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行優(yōu)化。

2.3 景觀工程

我國的園林景觀， 主要是古風(fēng)建造風(fēng)格， 其中有很多歷史建筑風(fēng)格的水榭樓臺(tái)、 庭院等工程， 這些古建筑風(fēng)格的景觀工程， 可以彰顯園林的師法自然、 輕松寧靜、 從容超然的效果， 古建筑的結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜， 設(shè)計(jì)繁瑣， 這恰恰是BIM設(shè)計(jì)的強(qiáng)項(xiàng)。 使用廣聯(lián)達(dá)BIM的GCL建模方法， 將各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可建成三維模型， 在3D視角下進(jìn)行查看， 立體模型的生成， 也使設(shè)計(jì)階段就能看到后期施工完成之后成品的設(shè)計(jì)美觀性（見圖2）。 在前期就做到不合理之處的及時(shí)修正。 水榭的各部位精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息又給后期估算設(shè)計(jì)成本提供了有效數(shù)據(jù)支撐。

圖2 水榭結(jié)構(gòu)模型圖

2.4 搭建協(xié)同工作平臺(tái)

在園林規(guī)劃與開發(fā)設(shè)計(jì)步驟， BIM技術(shù)的使用可以構(gòu)件出一個(gè)相互協(xié)同的工作平臺(tái)， 這個(gè)工作平臺(tái)主要包含的是軟件環(huán)境的部分和文件系統(tǒng)部分。 在BIM技術(shù)構(gòu)造的工作平臺(tái)中， 可以實(shí)現(xiàn)不同工作環(huán)節(jié)之間的信息動(dòng)態(tài)共享， 讓信息的互聯(lián)互通更有效率， 避免了中央管理模式的信息反饋延遲問題。 在園林工程的景觀設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)， 負(fù)責(zé)景觀設(shè)計(jì)的人員使用BIM技術(shù)進(jìn)行專業(yè)的模型制作生成， 并與負(fù)責(zé)建筑仿古工程的設(shè)計(jì)人員和后期施工的技術(shù)管理人員共同進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的探討， 保證其可行性和是否存在不合理、 不科學(xué)的部分， 使得設(shè)計(jì)中的問題可以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)指出， 避免在施工中和建成后產(chǎn)生影響。 結(jié)合景觀的BIM技術(shù)在平臺(tái)應(yīng)用過程中， 主要是體現(xiàn)在幾何控制系統(tǒng)中。 在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)， 通過對(duì)建筑的軸網(wǎng)以及坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行合理界定， 繪制園林景觀施工控制線， 然后利用繪制好的軸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)景園林及建筑平面分布位置的精確界定和對(duì)應(yīng)。 通過景觀模型， 實(shí)現(xiàn)軸網(wǎng)及建筑模型的無縫整合。 此外， 在BIM技術(shù)的支撐下， 工程還可以明確了大坐標(biāo)及坐標(biāo)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系， 對(duì)廣場和道路的比例及方向進(jìn)行了具體的界定。 在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中， 豎向設(shè)計(jì)結(jié)合高程和相對(duì)高程的顯示情況對(duì)施工活動(dòng)進(jìn)行控制。

2.5 質(zhì)量控制

和傳統(tǒng)的建筑工程相比， BIM技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用同樣可以具備類似土建、 市政、 機(jī)械等的數(shù)據(jù)信息。 BIM技術(shù)的模型數(shù)據(jù)信息可以幫助風(fēng)景園林工程進(jìn)行工序控制和質(zhì)量管理。

在園林工程中， 最主要的工程材料就是綠植和路面鋪裝材料。 因?yàn)轱L(fēng)景園林的自然屬性， 鋪裝材料一般采用石材， 石材施工時(shí)常因?yàn)槭┕と藛T對(duì)于規(guī)范的不了解或操作誤差， 導(dǎo)致質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。 為此， BIM技術(shù)在施工階段， 可以使用Revit對(duì)鋪裝工程進(jìn)行操作，獲得材料的尺寸參數(shù)信息， 將此信息收集整理， 交由建材廠進(jìn)行預(yù)制加工， 減少現(xiàn)場操作的工序比例， 既可以保證施工的質(zhì)量， 還能提高效率。 而綠植的排布位置、 種植數(shù)量、 綠植移栽的土方工程量等數(shù)據(jù)也可以在BIM中進(jìn)行計(jì)算， 使得成本控制和工期管理更有依據(jù)。

3 結(jié)語

相較于傳統(tǒng)的CAD繪圖方法， BIM技術(shù)最大的區(qū)別在于， 他不只是一個(gè)輔助設(shè)計(jì)規(guī)劃的方法， 而是對(duì)整個(gè)工程全過程模式的一種變革， 除了設(shè)計(jì)展示等，工程建設(shè)管理、 造價(jià)預(yù)算結(jié)算等， 都可以起到作用，對(duì)比百花齊放的房建工程的BIM技術(shù)來說， 風(fēng)景園林工程的BIM技術(shù)只能算剛起步， 上文中也只是結(jié)合BIM技術(shù)在其他方面的應(yīng)用對(duì)部分例子進(jìn)行了闡述，其在風(fēng)景園林方面的應(yīng)用和普及還有很長的路要走，但作為工程建設(shè)中的主流應(yīng)用方法， BIM技術(shù)在風(fēng)景園林方面的發(fā)展也有著無限可能， 綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)的發(fā)展理念和人們對(duì)于美好生活的日益向往也給這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊空間， 相信通過我們的努力，BIM技術(shù)在風(fēng)景園林工程的應(yīng)用必將做大做強(qiáng)。