基于BIM技術(shù)的城市街道設(shè)計探討

1、 基于bim技術(shù)的城市街道設(shè)計探討 摘要：本文基于bim技術(shù)在城市街道設(shè)計中的應(yīng)用發(fā)展，研究了bim技術(shù)在城市街道設(shè)計中的應(yīng)用，分析了基于bim技術(shù)的街道設(shè)計特點，總結(jié)了bim技術(shù)在城市街道設(shè)計中的重要意義。關(guān)鍵詞：bim技術(shù)；城市街道；設(shè)計研究導(dǎo)言：城市街道設(shè)計是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要多專業(yè)工程師頻繁進(jìn)行信息交互和協(xié)同設(shè)計，以保證各階段設(shè)計方案可以在同一空間維度順利銜接。然而，目前的城市街道設(shè)計仍是以cad為工具的平面二維設(shè)計，各專業(yè)工作開展相對獨立，在信息共享、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、進(jìn)度控制等方面效率低下，且設(shè)計過程中無法對城市街道空間內(nèi)交通設(shè)施、照明設(shè)施、綠化設(shè)施進(jìn)行綜合考量，施工過程中桿件

2、基礎(chǔ)沖突、喬木栽種空間不足鋪裝品質(zhì)差、路口銜接粗糙等問題屢見不鮮。傳統(tǒng)的設(shè)計方法已無法滿足新形勢下城市街道建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，以bim為核心概念的三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn)，給工程設(shè)計行業(yè)帶來了巨大的變革。bim技術(shù)起源于建筑行業(yè)，目前已在建筑設(shè)計、橋梁設(shè)計、綜合管廊設(shè)計等方面得到了廣泛應(yīng)用，并在提高設(shè)計質(zhì)量、輔助精細(xì)化施工管理方面取得了顯著效果，但bim技術(shù)在城市街道設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于起步階段。因此，研究bim技術(shù)在城市街道設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用，對提高城市街道設(shè)計的科學(xué)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和協(xié)調(diào)性具有積極意義。1、 bim技術(shù)在城市街道設(shè)計中的應(yīng)用bim是建筑信息模型（building informa

3、tion modeling）的簡稱，最初是指一種將建筑模型信息化的設(shè)計理念，隨著bim產(chǎn)品的出現(xiàn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q實際問題的數(shù)據(jù)化工具和方法。bim技術(shù)的核心是將構(gòu)筑物的物理和功能特性信息數(shù)字化并集成于同一個運行模型中，不同項目階段的使用者可以在bim 中插入、提取、更新和修改信息，以支持各階段的協(xié)同作業(yè)和方案決策。bim技術(shù)在城市街道設(shè)計中的應(yīng)用主要包含地形處理、縱斷面設(shè)計、街道模型搭建、交通組織設(shè)計及道路附屬設(shè)施設(shè)計等方面1.1地形處理地形處理是城市街道設(shè)計的重要基礎(chǔ)，相較于傳統(tǒng)的平面地形信息，bim提供了可視化的設(shè)計基礎(chǔ)和設(shè)計成果解譯，即將地形信息以三維模型的方式表現(xiàn)，同時支持設(shè)計人員進(jìn)行漫

4、游查看。基于bim的三維地形解釋，可以幫助設(shè)計人員更直觀準(zhǔn)確地判斷場地條件，避免設(shè)計人員對地形誤讀導(dǎo)致的決策失誤，同時可減少傳統(tǒng)地形信息單一、精度低導(dǎo)致的不良施工效果。1.2縱斷面設(shè)計傳統(tǒng)的縱斷面設(shè)計是一種線性擬合設(shè)計方法，其設(shè)計流程可歸納為：（1）提取道路中線的自然地面高程；（2）結(jié)合道路等級、場地現(xiàn)狀和設(shè)計規(guī)范，對道路中線進(jìn)行標(biāo)高控制和拉破設(shè)計，（3）結(jié)合沿線場地、構(gòu)筑物銜接、排水等需求對設(shè)計方案進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，以使設(shè)計成果盡量優(yōu)化。傳統(tǒng)設(shè)計方法不僅效率低，且極易因地形的橫向分布不均勻性導(dǎo)致設(shè)計偏差。bim技術(shù)可支持設(shè)計人員在三維尺度內(nèi)完成街道縱斷面設(shè)計，立體全方面展現(xiàn)設(shè)計方案與場地的銜接狀

5、態(tài)，結(jié)合大數(shù)據(jù)運算的優(yōu)勢，幫助設(shè)計人員獲得真實狀態(tài)下的理想縱斷面設(shè)計參數(shù)，并可結(jié)根據(jù)平臺內(nèi)其他專業(yè)的設(shè)計需求進(jìn)行縱斷優(yōu)化。1.3管線設(shè)計對于管線工程復(fù)雜的城市街道，排水、燃?xì)?、通信等管線專業(yè)設(shè)計人員可對設(shè)計方案進(jìn)行三維建模，利用bim技術(shù)的可視化及碰撞檢測功能，檢查管網(wǎng)設(shè)計方案的可實施性，并及時發(fā)現(xiàn)管線綜合之后可能存在的問題，減少后期設(shè)計、施工工程中不必要的返工，保證工程建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量。1.4 街道附屬設(shè)施設(shè)計街道作為城市最基本的公共空間，除基本的通行功能外，還需滿足交通桿件、照明桿件、市政箱柜、公交站點等市政設(shè)施的設(shè)置需求。bim技術(shù)的三維建模及可視化功能，不僅支持下游設(shè)計專業(yè)基于上游

6、已完成的設(shè)計方案開展工作，還可以直觀地展現(xiàn)街道空間內(nèi)所有附屬設(shè)施的平面布局和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案，協(xié)助設(shè)計人員實現(xiàn)街道空間資源的最優(yōu)化配置，有效避免設(shè)施平面布置不合理、結(jié)構(gòu)與管線基礎(chǔ)沖突等一系列問題，提升街道精細(xì)化設(shè)計水平。2基于bim技術(shù)的城市街道設(shè)計特點2.1可視化基于bim技術(shù)構(gòu)建的三維模型可有效覆蓋各專業(yè)設(shè)計圖紙，通過三維模型檢視，設(shè)計團(tuán)隊可預(yù)先發(fā)現(xiàn)、溝通工程技術(shù)問題，在信息共享的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)同配合，快速準(zhǔn)確地優(yōu)化設(shè)計圖紙，從而實現(xiàn)設(shè)計方案的零沖突，減少設(shè)計變更次數(shù)，達(dá)到提高城市街道設(shè)計水平的目的。此外，在項目匯報階段，可視化的成果展示，更易于非技術(shù)人員了解工程設(shè)計的方案意圖。2.2聯(lián)動性bi

7、m技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的二維設(shè)計方法，利用參數(shù)將各專業(yè)模型相互連接，當(dāng)某一專業(yè)設(shè)計發(fā)生變更時，相關(guān)聯(lián)專業(yè)模型信息、圖面會聯(lián)動變更，保證了不同專業(yè)之間信息、圖面表達(dá)的一致性，大大減少了圖紙修改工程量，避免了因線下溝通、手動調(diào)整圖紙而產(chǎn)生的失誤。2.3協(xié)同性城市街道設(shè)計涉及道路、橋梁、排水、照明、景觀等多個專業(yè)，以往由于各專業(yè)之間的獨立設(shè)計、溝通不到位，施工時經(jīng)常出現(xiàn)不同專業(yè)系統(tǒng)的沖突問題，例如喬木與路燈基礎(chǔ)沖突、路燈基礎(chǔ)與交通預(yù)埋管線沖突。bim的協(xié)同設(shè)計平臺自帶的碰撞檢查功能，可在設(shè)計階段對各專業(yè)設(shè)計方案進(jìn)行綜合碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)問題并生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，幫助設(shè)計人員及時優(yōu)化方案，降低施工階段釋疑函件往來

8、工作量和返工的發(fā)生概率，保證工程進(jìn)度順利推進(jìn)。2.4優(yōu)化性基于碰撞優(yōu)化后的三維管線方案， bim可在時間維度上對其進(jìn)行施工模擬，幫助使用者提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案的不足和施工的重難點，進(jìn)而進(jìn)行街道方案優(yōu)化，并結(jié)合按照場地特點、行業(yè)規(guī)范制定完善的施工方案，對控制工程造價和工程周期具有顯著的正向推進(jìn)意義。3 bim技術(shù)在城市街道設(shè)計中的意義基于bim技術(shù)，城市街道設(shè)計實現(xiàn)了工程的可視化、模塊化、精細(xì)化，高效協(xié)同的設(shè)計方式、問題前置的設(shè)計理念有效提升了工程設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，降低了設(shè)計人員的工作壓力，保證了工程施工進(jìn)度，對塑造高品質(zhì)城市街道空間，提升城市綜合環(huán)境具有重要意義。首先，將bim技術(shù)應(yīng)用于城市街道

9、設(shè)計，設(shè)計人員可以利用數(shù)字信息模型生動立體地展示城市街道設(shè)計的整體方案與實施效果，有利于方案優(yōu)化，同時避免了施工對設(shè)計意圖的誤判，提高了城市街道設(shè)計的成果質(zhì)量。其次，利用bim技術(shù)可以實現(xiàn)工程設(shè)計的模塊化，減少不必要的重復(fù)制圖工作，推動城市街道設(shè)計逐步向智能化發(fā)展。最后，bim參數(shù)化的設(shè)計方式為不同專業(yè)的信息模型提供了可靠的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了道路、排水、交通、景觀、照明等多專業(yè)高效協(xié)同， 保證了設(shè)計成果的一致性、合理性，有助于實現(xiàn)街道空間資源的最優(yōu)化配置。結(jié)束語綜上分析，基于bim技術(shù)的城市街道設(shè)計具有三維可視化、模塊化、協(xié)同性、高效性等優(yōu)點，可以預(yù)見，相較于傳統(tǒng)的工程設(shè)計模式bim技術(shù)所帶來的效益是不可估量的。雖然從目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，bim技術(shù)的推廣仍存在一定的局限性：（1）市政行業(yè)尚未形成統(tǒng)一的bim設(shè)計規(guī)范和成果交付標(biāo)準(zhǔn)，（2）不同專業(yè)設(shè)計人員使用的bim設(shè)計平臺一般不同，模型關(guān)聯(lián)時數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換與兼容處理較困難；（3）前期軟件購買、技術(shù)培訓(xùn)成本較高。但是，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷進(jìn)步和國家政策的支持推動，bim技術(shù)在城市街道設(shè)