BIM技術在市政道路設計中的應用

盛曉楓

上海工程勘察設計有限公司 上海 201108

當前，BIM設計在整個城市道路的設計流程當中，已然形成了一種趨勢，并同時具備一定的自動化等方面的優勢，也受到了很多很多人的青睞[1]。隨著創新建筑群的逐漸增多，傳統的二維設計已不能滿足現階段的設計要求，有明顯的滯后性，而BIM技術在發展的過程當中，在建筑設計領域凸顯出了自身的優勢。解決了很多無法解決的問題，特別是在市政道路設計和市政管線建設中，它是傳統二維設計所無法比擬的。

1 BIM技術在市政道路設計中的優勢

1.1 模擬分析能力強

BIM技術本身存在很多優勢，在進行市政道路設計的初級階段，可以將整個市政工程的效果展示出來，在這樣的前提下，有助于設計人員將設計中的各方面設計意圖，進行完善與優化[2]。與此同時，還可以將整體的設計效果表現出來，為市政道路規劃的工作人員提供參考，并進行分析。而對于市政道路設計中存在的缺陷，也可以及時做出調整，來幫助市政道路的建設發揮出重要作用。BIM技術隨著社會的發展與進步得到了廣泛的應用，并被應用到各行各業當中，BIM技術還通過創建自身的三維數據模型取代了傳統的二維設計，彌補了二維設計的不足，在這樣的前提下，在市政道路設計的過程當中，設計人員要合理的利用BIM技術，將城市道路的效果進行展示，并在這個過程當中，及時發現其中存在的問題，讓設計人員對設計內容進行完善。

1.2 協調性強

隨著我國科學技術的進步，城市化進程的加快，使用傳統的二維設計已經無法滿足當前城市建設的發展要求，對此，容易在建設的過程當中出現問題，對城市道路的建設產生不良的影響。而隨著道路建設的逐漸增多，二維設計的方式也無法更好的表現，對于那些比較復雜的設計內容來說，時常會出現失誤，導致市政道路工程無法順利的進行與開展[3]。對此，隨著BIM技術的應用，進一步推動了城市市政道路的發展，并合理利用先進的三維模擬技術，來對道路的設計進行效果展示，給人們帶來一種直觀、立體的感受，并準確算出施工的相關數據，以此來推動市政道路工程的發展。因此，BIM技術也被廣泛應用到市政道路的設計當中。

1.3 可以進行模擬仿真分析

尤其在建筑設計技術當中有著重要的優勢，BIM技術能夠通過三維立體表現，并在三維狀態下，及時讓工作人員做出調整，能夠呈現出比較直接的市政道路建設情況，對BIM技術的仿真結果評估而言，能夠有助于建筑設計工作者及時找到其存在的缺陷，并做出調整[4]。具備自動高效的優勢。與此同時，在BIM技術下，建立的模型包含了很多相關信息，能夠對實際仿真建模的功能，提供強大的信息支撐，由此而實現有效的數字信息與控制。

1.4 可視化程度比較高

可視化技術是對BIM設計的一個比較直觀的展示方法，因為可視化技術并不是單一的效果圖，是對整個道路設計過程進行可視化的過，它能夠涵蓋整個工程設計環節，在其中，涵蓋了設計方案、設計施工過程以及全部市政道路工程的周期信息，并且在設計方案的整個流程當中，對項目信息加以展示，為客戶帶來更為直觀、明顯的效果[5]。另外，在設計階段，可以傳遞設計信息，正確的表達設計理念。并在具體的施工過程當中，相關工作人員利用可視化設計，可以對相關的施工方法和過程進行模擬，并進行優化處理。

1.5 具有較強的輔助性

隨著經濟的發展，城市構架的逐漸拉大，市政道路工程也變得越來越立體化，并逐漸向著專業化的方向發展。在這樣的前提下，傳統的二維設計模式已經無法滿足當前的基本要求，并存在一些問題。由于一些地區的地質條件比較復雜，地形相差過大，這些因素都會對市政道路設計產生影響。另一方面，由于地下綜合管廊的不斷發展，本項目涉及多個不同的設計專業，并且很難保持協調一致性。園林景觀綠化作為市政道路中的關鍵性環節，從二維設計的層面來說，也很難表現出良好的景觀效果，而這些因素都會影響市政道路設計的準確性與有效性，并阻礙市政道路工程建設的開展。而BIM技術的廣泛應用，可以利用三維數據模型的相關參數信息，對市政工程道路進行準確的數據分析，讓各個設計專業的工作人員進行協同設計，更好的展現出更好的效果，來推動市政道路工程項目的順利進行。不僅如此，BIM技術還可以對設計內容、具體的施工工作、以及不同的項目管理工作進行輔助，在市政道路工程的行業當中擁有很大的發展前景。

1.6 參數化設計

眾所周知，BIM技術的核心主要是模型當中承載的信息，而模型僅是相關信息的主要載體。而參數化的設計理念對于這一情況，將涉及到的重點放在信息輸入的方面上，則生成模型[6]。但這個過程當中，能夠自行得到結果，因此，避免了常規的建模測繪項目信息，將工程設計工作者的主要注意力放在建筑設計層面上，從而在一定程度上可以提升設計質量。這一方面對市政工程設計中建筑結構比較復雜的地方而言，很容易進行標準化，而建筑參數的設置在BIM技術中的實際使用流程當中，也很易于進行調整。

1.7 符合我國的設計習慣

在我國使用國外BIM軟件的最大阻力是設計習慣不同，將傳統設計模式和多數的建模操作集合理融入到實際的設計過程中，尤其是對于一些比較簡單的項目來說，設計過程與傳統的設計方式幾乎完全相同。而國外BIM技術，而在國內使用的另一種阻力則是無法適應中國的建筑設計行為，因此，充分考慮了這樣的實際情況，并給出了完全符合中國習慣的平分圖、道路用圖、構成數據圖、超高加寬圖、橫斷面圖等。不僅如此，還有不同的標注和圖表。

1.8 實現計算的準確性

眾所周知，對于市政道路設計的工作來說，工作量比較大，對此，相關工作人員為了更好的提升工作效率，并確保計算數據的準確率，在通常情況下，會通過斷面法對不同的市政工程進行計算。在這個過程當中，如果遇到地形不平坦的情況，那么斷面方法就不實用了，計算結果也會出現誤差，從而影響最終的效果。而BIM技術可以改變傳統斷面方法自身存在的不足之處，可以為每一個工程量進行準確的計算。為每一個子模塊中的數據信息提供支持，保障數據信息的高效性、準確性，不僅如此，還能符合相關的實際要求與標準。而工作人員在進行BIM技術計算以前，要根據路基設計的曲線和地形曲線為基礎，則該技術就不會受到地形方面的影響，可確保最終數據的準確性，來提升效率。

2 BIM技術在市政道路設計中的應用

2.1 BIM技術在市政道工程中的原理和應用辦法

在進行市政道路設計和管線設計的過程當中，要對城市的道路、給排水、燃氣、電力等方面的內容進行合理的規劃，在設計的前期，要對該城市周邊的建筑有詳細的了解，并對已有的建筑結構體的相關信息進行數字化處理，對具體的分布情況和存在的狀態進行有效的分析，在這樣的前提下，才可以將BIM技術廣泛應用在市政道路和道路管線設計的過程當中。首先，相關工作人員要對原有的建筑結體有深刻的認識，并將該區域內的建筑物信息進行數字化存儲與管理，其中，主要包括幾何數據信息和屬性信息兩種，并在此基礎上，將已有的建筑原有信息進行可視化顯示，再進行相關數據的分析。其次，而針對BIM設計的應用和協同建筑設計方面而言，在將初始建設的建筑結構信息可視化的條件下，能通過相關的軟件來判斷橋梁、涵洞、高架樁基等的結構信息和數據。其中，主要包括道路與建筑的間距、碰撞交叉的情況、管道設計和安裝的情況等綜合研究，將市政道路交通工程和管線工程進行融合。對于市政道路和管道的規劃設計，而總體規劃設計方案中的建設費用則主要以道路和管線的建設規模為依據，在初始信息的軟件支持下進行計算，并在費用的引導下，根據既有的道路設計信息作出了合理的空間位置改變，從而提升了城市道路設計的整體內容。對于BIM技術影響下的設計和施工數據采集，在BIM技術的三維可視化影響下，繪制藍圖或標記縱橫斷面圖，從而為后期的工作提供便利，在這樣的前提下，當自動處理以后，可生成對應的規劃設計結果，為之后的市政道路和管線的維護工作提供有力的支持。

2.2 道路中心線的設計

在市政道路設計過程中，設計人員在設計道路中心線時確定中心線的位置，再對各方面的因素進行控制，并從多方面進行考慮，嚴格按照相關的規定與標準開展工作。與此同時，還要按照相關人員的要求做出調整。例如，圓曲線的半徑和曲線的長度等要素。而設計人員要將道路的中心線放在地形圖當中最合適的位置上，在此基礎上，將中心線轉變為多段線之后，再按照相關的要求對多段線進行處理，創建路線的道路中心線位置。不僅如此，還要將市政道路路線的名稱輸入到其中，在按照道路的實際情況和標簽的樣式做出調整。

2.3 地形圖處理

在一般情形下，測繪公司通常都會制作出二種不同的地形圖，其中，為三維地形圖，也就是將地形圖中所標示出的最高成點高度，作為具體的最高程度。而第二種則為二維地形，也就是將地形圖的最高點高度定為零，并在高點附近使用較明確的數值標記出具體的最高高度。當前，人們使用三維地圖表示高程點，一般是帶z坐標系的圖塊。在這個過程當中，首先，所有工作人員都必須通過圖層管理器將它啟動，并同時對除頂層點以外的任何影調進行反向選擇，并對它進行凍結管理。然后，通過啟動工作局面菜單下面的建立曲面命令，在建立曲面對話框之后，必須選擇適當的涂層和曲面的類型，在啟動工作空間和所附屬的曲面菜單之后，必須通過自定義打開工具欄，并移動到圖像上，與此同時，并在隨后彈出的對話框中點擊選塊，并使用這樣的方法選取了所有的頂層點，按下確定。最后，當所有的曲面創建完畢以后，設計器使用對象查看器再次顯示指定的曲面。

2.4 設計市政道路的橫斷面

在進行市政道路設計的過程當中，相關工作人員首先要創建裝配，并且還要確定對應裝配的名稱，然后再插入豎線，在通常情況下，這種豎線有圓形標記的標識。還要認識這種豎線的作用。工作人員完成裝配圖的橫截面設置后，必須根據實際要求添加其他工廠圖紙。并在此基礎之上，充分發揮其優勢，可以隨時調整不適當的數據。不僅如此，還可以隨時更改部件的類型。

2.5 設計市政道路的縱斷面

對于市政道路設計的縱斷面來說，BIM技術在其中起到了至關重要的作用，首先，工作人員要合理編制原地面線的相關文件，然后在此基礎上，在軟件當中生成相關的文件，并及時做好調整。讓其可以滿足基本的設計要求與標準。另一方面，而在縱斷面設計的過程當中，而BIM技術則利用將三維地形繪制并在多面體上形成縱切面，之后再按照縱切面所產生的地面曲線展開下一個工作，如果道路中心在之后受到不同的因素影響，那么需要工作人員進行修改，此時，基線將自動更新。它的主要優點是可以縮短設計時間，降低誤差，從而來進一步提升設計人員的效率。

2.6 能夠體現出市政道的無障礙設計

在按照總體規劃設計市政路面與管線設計的流程當中，同時還能體現市政無障礙設計的宗旨，為受傷患者、孕婦、小孩、殘疾人等弱勢群體創造最適宜的生活條件，從而推廣了市政路面總體規劃設計中的人性化設計理念。如在市政道路管道的規劃與設計過程中，就能夠運用BIM技術對各種資源進行，系統地實現了無障礙設計的，從而促進了市政道路設計與規劃，匆匆而獲得更高的經濟效益，為社會和城市環境引入更為安全、實用的元素。

3 BIM技術的應用展望

隨著BIM技術的不斷應用，影響甚廣，并被廣泛的應用到相關的設計部門當中。其中，BIM技術的軟件有很多，接口和插口都不相同，并在交流的過程當中會產生很大的難度，對此，導致設計結果沒有一個統一的標準。而BIM需要統一的標準，來確保結構和插件的統一性，以此實現各部門之間的友好交流。在市政道路規劃過程中，工作人員可以利用BIM技術避免地形和土地形狀的影響，確保數據的準確性。但由于很多部門都想運用這一項技術，在這樣的前提下，就要確保該技術是的兼容性，是否能滿足不同部門的需要，是否能與其他技術進行有效的結合，來提升相關數據的準確度，以及設計內容的合理性。

4 結束語

我國的城市建設仍在飛速的發展中，但一些精工慢活的項目還比較少，因此，從表面上來看，我國對BIM技術的需求并不是很高。但隨著我國城市進程的發展，對相關建筑項目提出了更高的要求，對此，會增加BIM技術的需求。而市政道路建設作為城市建設當中的重要內容，如果可以進行合理的設計，并確保道路的安全性，在設計的過程當中合理的運用BIM技術，要充分認識到BIM技術的設計理念也將成為一種發展趨勢，在這樣的前提下，相關部門和工作人員一定要引起足夠的重視。尤其在BIM技術建模的過程當中，對市政道路和管道的設計中的信息進行存儲與管理，在此基礎上，還要克服BIN技術推廣的阻力，并將其廣泛的應用。從而為企業獲得更高的經濟效益。