BIM技术在市政道路设计中的应用与指导价值

杜玉龙

【摘 要】首先对BIM进行了简单的介绍，BIM技术在实际应用中具有3D参数化、信息化、完整性、开放交互性特点。通过举例证明BIM技术在市政道路设计中应用的优势，为项目设计中提供了强大的分析能力、精准的计算能力、在工作中的协同能力，最后叙述了BIM技术在实际应用中凸显了它自身无论在绘图还是道路设计或者道路模拟中有着强大的应用价值。证实BIM技术在市政道路设计中有着独特的优势。

【关键词】BIM技术；市政道路；设计

BIM简单来说就是一种建筑信息的模型，可以将工程中的各项数据信息转化为模型，之后借助仿真技术对施工项目的实际情况真实的模拟出来。BIM技术具有可视化、模拟性强等优势，被广泛的应用在市政道路的设计中，可以对设计工作的各环节进行协调，提高设计的精确度。各设计单位及工作人员要加强对BIM技术的研究和应用，提高市政道路设计的水平。

1BIM的发展与应用现状

1975年，Dr.ChuckEastman首先提出这一理念，到1992年，VanNederveen在前人基础上，进一步完善，提出BuildingInformationModel（建筑信息模型）的概念，到1999年，托尔曼教授进一步完善，并命名为BuildingInformationModeling，也就是今天的BIM。

BIM进行设计，应用的比例已经高达75%，另一方面，美国对一些重大工程，要求必须使用BIM进行设计；2015年，欧洲指定了2016年使用BIM的最低要求；日本则把BIM的推广列入国家发展计划中；其他亚洲国家对BIM的应用也较为成熟。

BIM最初应用于建筑工程中，并取得了不错的效果，直到2010年，首次尝试用BIM解決道路问题，该项目位于旧金山，欧莱克公司利用BIM对该工程进行模拟设计和施工，取得较好的成果。我国港台地区，也做过相关工作，香港多座地铁车站在设计阶段采用BIM进行设计，台北的捷运万大线，其各个标段均采用BIM进行设计和施工过程模拟，同时也应用到运营维护阶段。

我国大陆的BIM起步较晚，但是近几年，在政府以及行业的推动下，掀起学习BIM技术的一股热潮，并且取得了不凡的成绩。2013年，国家首部BIM标准开始向各界征求建议。2007年，清华大学利用BIM技术，对奥运会的3个会场的部分结构进行设计。

道路工程是线形工程，与建筑相比，所面对的因素更加复杂，BIM推广应用也更加复杂，目前，BIM对于道路工程的应用还不够成熟，即使使用BIM进行建模分析，也多是对部分工程，比如桥梁或者部分路面工程进行BIM建模分析。

2BIM技术在道路设计中的优势分析

现阶段来说计算机技术的高度发展和广泛应用为市政道路设计提供了多样化方法，为城市化建设进程创造了巨大价值，但一些技术仍有待于优化。笔者根据相关实际工作设计经验结合文献资料后对BIM技术的设计优势进行分析。

2.1具有明确的设计意图

传统的市政道路设计多是采用CAD制图的设计方法，该方法能够通过点面线的形式构建二维成果，但是，市政道路设计成果在应用于实际施工中需要二维模拟和三维参数进行对比分析，然后才能有效的指导施工作业，致使CAD设计技术和实际道路施工需求存在偏差。在采用BIM技术后相关的设计人员能够通过计算机软件建立更为直观的三维模拟模型，更加具体的展示设计意图。

2.2高度模拟与快速分析

通过应用BIM技术，相关的设计人员在市政道路设计过程中就能够通过相应的三维模型对项目实施完成后的效果进行了解，及时发现设计过程中存在的不足，总结分析后进行优化完善，相对于其他设计技术来说，BIM技术能够实现高度模拟和快速分析。通过BIM技术对施工效果与质量分析，能够有效降低后续的设计变更。市政建设部门也能通过效果预测提升满意程度，更好的对其他的规划内容进行设计，切实降低项目建设成本。并且BIM技术具备数据丰富的信息数据库，在设计完成后能够实现高效的技术交底。

2.3数据计算更加精确

传统的市政道路设计一般会采用断面法来对工程填挖方数量等工程量进行估算，这种计算方法在项目环境相对简单的区域来说较为适用，但是如果应用于山地城市或是地形变化较大的区域来说，难以收集较为精确的数据。通过运用BIM技术能够构建更为准确的数字模型，对模型数据进行有精确采集分析，对市政道路设计指标等各项数据进行精确计算，BIM利用信息化计算方式有效优化了人工记录的弊端，既保证了数据精确性，又提高了工作效率。

2.4可视化优势分析

目前来说基于BIM技术基础上的各类软件被广泛应用于道路设计，相对于CAD的点面线技术的局限性，诸如Roadleader、Revit、Powercivil等BIM软件能够以三维模型建立更为形象的道路三维模型，业主、设计、施工、监理等各方均可对道路设计情况进行细致了解，通过BIM技术的可视化优势，能够为后续的道路施工环节提供科学高效的指导。

3问题与建议

3.1BIM在道路设计中遇到的问题

BIM在实际操作过程中存在一些问题，最严重的是本土化支持不够完美，比如模型的重复使用问题。目前由于辅助分析软件开发不到位，尚不能做到模型的重复使用，每次都需要建立新的模型，工作量较大，设计师如果需要进行挡土墙验算、桥梁结构验算时，需要重新建立模型，重复建模，使得工作量和设计成本的倍增，得不到预期的效果。

另一方面，行业中尚未制定标准，无法对设计成果进行评判；另一方面，BIM不能输出二维设计图纸，使得其应用受到限制。

3.2BIM应用的建议

1）制定行业评价标准以及成果提交标准，对BIM成果可以量化评价，还要从根本上舍弃旧的成果提交模式，即二维设计图表，进而确立基于BIM设计成果的提新模式，既符合信息化时代的要求，也能做到实时对比。

2）加大开发相关辅助软件的支持力度，不断开发辅助软件，实现一次建模，多次使用，避免重复建模增加工作量。

3）通过示范性工程，推广BIM。从国家层面，对几个工程用BIM进行设计，并与传统方式进行对比，突出BIM的优势，使全行业认识到BIM技术应用到市政道路工程中所带来的效益，进而推广BIM在全行业的应用；另一方面，开展相关的培训，把BIM技术从研究尝试的阶段，推广到全行业。

结语

综上所述，市政道路的建设是我国城市化进程中的基础环节，加强道路的设计工作，对国家道路质量及安全性的提升都具有重要意义。时代的发展对道路设计的相关工作提出了更高的要求，传统的设计模式及设计软件已难以适应道路建设发展的趋势。各施工单位及设计人员要正确认识BIM技术的特点及优势，将其应用在市政道路设计的各个环节中，从而提高市政道路的设计及建设水平，为我国的城市化建设助力。

参考文献：

[1]涂勇峰，许骁.BIM技术在市政道路设计中的应用分析[J].建材与装饰，2018（08）：250～251.

[2]张成彬.浅谈BIM技术在市政道路设计中的应用[J].建材与装饰，2016（43）：253～254.

（作者单位：天津市德文建筑设计有限公司）