合肥工业大学建筑设计研究院 安徽合肥 230001
摘要：现今，市政工程建筑设计项目规模较大，在进行设计的过程中，优化的设计对工程的建设具有重要的作用。BIM涵盖了几何学、地理信息系统、空间关系、以及各种建筑工程组件数量和性质等属性。BIM可以对兴建过程及营运过程状况进行展示，这就为提取建筑工程项目材料的信息较为便捷。同时还能将建筑工程项目内各个部分和系统都呈现出来。这就对市政工程建设的设计工作提供了更为便捷的方式。本文从以下几个方面，对BIM的应用状况进行了简介。
关键词：市政工程；BIM理念；设计；应用
引言：
目前，市政建设项目日趋复杂化、大型化，信息化的传递与交流越来越频繁，在建设项目生命周期中，合作者之间在交流沟通、信息交换、优化设计等，在整个设计过程中存在复杂性及反复性。传统的设计交流中，需要耗费大量的时间、人力资源、费用，并且效率低下，整个过程条理不清、混乱，容易出现遗忘、漏失，施工困难，甚至往往造成返工。
应用计算机技术，通过建筑工程数字信息建立模式下，其以三维数字信息为基础，通过CAD技术来实现称之为建筑信息模型(Building?Information?Model，BIM)。其核心为虚拟建筑工程三维模型，通过数字信息化建设模型，形成简单、便捷、完整，且以实际工程信息相匹配的信息库，其大大提高了设计人员的设计质量及效率，同时支持工程设计数据的重复利用。BIM主要以高度集中信息为主，整个建设过程中都存在，为建设工程信息提供信息资源交换与共享平台，信息化数据的统一、完整解决了工程分散式、异构式等问题，回避了信息的不对称性，更好地为工程的分析与预估提供更好的依据。
1、BIM的概述
BIM被称为建筑信息模型，其中包含大量的建筑实体信息。这种信息模型主要是以三维数字成像技术作为基础，通过IFC集成多种建模工具，利用数字信息来模拟建筑物具有的真实信息，以此来获得工程项目施工过程中的相关数据。BIM研究的对象是建筑本身，从本质上来讲，这种建筑信息模型是工程项目管理中的一种信息化管理技术，其不仅模拟的是整个立体建筑的原貌，还可以通过整个立体的模型来加强对工程项目的管理，参与整个工程项目的各方可以从模型中获取更多的工程管理信息，然后根据自身的管理权力对各种信息进行提取，实现工程信息的共享以及相关数据的更新，一定程度上能够改变工程管理方的合作方式，从而实现协同的管理模式。通过采用这种新型的管理方式，不仅能够提升整个项目建设的效率，同时还对于项目生命周期管理起到积极的作用。
2、BIM在市政工程设计中的相关软件
BIM技术的实现离不开BIM软件，BIM的实现需要十几以至几十个软件共同完成，而不是某个软件或某类软件就可以实现的。“BIM?Authoring?Software”是BIM建模软件的核心和BIM的基础。BIM建模的常用软件Revi和Archi-CAD是市政工程设计长应用的软件。BIM应用的参与方有：设计方、施工方及业主方，各方有自己的动力及收益。其中技术力量最强为设计方，最先可能通过复制CAD的技术革新。BIM技术在市政设计领域中的应用必将成为必然所趋，BIM技术在市政工程设计中具有以下优势：(1)增强可视化效果；(2)缩短项目全工作周期；(3)加强资料信息管理；(4)减少综合管线碰撞几率；(5)提高工作效率；(6)避免设计过程中各中间版本产生的混淆；(7)减少设计变更修改。
3、BIM技术在实际应用中的不足
3.1应用BIM技术存在困难
市政建筑工程项目的设计，对市政的项目的施工具有重要的作用。在应用BIM技术的过程中，正式走向市政建筑工程项目是思维和设计理念的创新和升级。市政的工程项目从以往的2D向3D的转变，在过度的期间内需要对BIM技术进行不断的摸索和探究。就目前而言，BIM技术的应用还存在一定的困难，其主要表现在，设计阶段是对BIM技术进行直接接触的环节，但是在众多参与市政建设的设计单位中对市政工程项目进行设计的过程中，对BIM的应用并不多，主要是由于缺乏能操控BIM技术的专业人员较少，而当下的建筑工程项目设计的人员对技术的掌握能力较弱，很多情况下还是沿用传统的设计方式，这就使得很多的建筑工程的设计单位对应用BIM技术处于徘徊的状态。
3.2国内对BIM技术理念政策不充分
在BIM技术被研发后，很多国际上一些发达的国家，对这项技术和理念的应用较多，其政策也较为完善。但是在国内建筑行业当中，对BIM技术的政策扶持不完善。政策的扶持对技术应用和进步具有推动的作用。基于国内的政策对BIM技术已经给予了相应的支持，但是与一些发达的地区和国家相比，就显得较为粗放，政府的支持和协调的作用还不够充分[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，对于BIM技术的运用强制的力度不大，相关政策虽然对BIM技术额运用给予了较大力度的推广，但是没有出台相对硬性的规定，就使得在实施的过程中没有力度。着也是导致BIM技术没有在市政建设工程项目中的较为重要的原因之一。
3.2BIM技术支持和研究理论不足
在将技术应用的过程中，基于这样的技术和理念较新，在我国的发展史较短，这就使得关于BIM技术理论的研究和实际应用的过程中，没有理论和过硬的技术予以支持。对于市政建筑工程中常用的管件类型、机械设备等方面的标准构件相对较少。同时市政工程行业与建筑工程项目软件在实际应用中，存在很大的差异性。在目前来看，对于BIM技术的研发过程中，各个环节的标准和实际设计的要求，没有得到统一，这就使得在进行应用过程中，衔接会出现不对等的状况。精准绘制管件、管件直接连接方面存在一定的问题，在建筑工程项目设计初期，施工图阶段，其中软件管道其模型的精准度没能达到实际的设计要求，管件之间管道长度很难精准的绘制出来，软件中管件和管件之间进行直接的连接具有一定的难度，设备、管件和阀门之间在连接的过程中不具有便捷性。而现有的BIM技术没有按照当下设备的标准进行重新的研发，这就使得在实际应用的过程中，具有一定的困难，没能得到广泛的应用。
4、BIM技术在市政道路设计中的应用
4.1道路中心线绘制
道路中心线的设计与绘制是市政道路设计中的重要内容，在设计过程中会涉及到各种控制因素，因此，在市政道路中心线的设计过程中应当统筹考虑各种控制因素，之后按照市政道路设计规划中的线位进行拟合处理，并以市政道路设计规定要求中的各项基本要求对设计方案中的曲线长度、曲线半径以及缓和曲线长度等各个曲线的要素进行适当的调整和优化。具体来说，BIM技术在市政道路中心线设计绘制中的应用主要有以下步骤：①中心线插入：事先对市政道路中心线进行分析和优化，在确定之后，将市政道路中心线插入到3D地形图中；②中心线转换：在3D地形图中对市政道路中心线进行转换，有市政道路中心线转换为多段线；③路线创建：在路线菜单下有从多段线创建路线这一项，对此项进行单击，将市政道路的中心线进行选中操作，此时会弹出一个路线输入的对话框，将路线的名称在此对话框中输入，之后对路线的标签集以及路线的样式进行选择，最后单击进行确定。
4.2道路建模
在初步设计阶段，对于拟建道路项目的选线、地形、路面结构形式等问题需由设计人员做出决策，BIM技术可以对各种不同的方案进行模拟与分析。例如创建动态更新的交互式平面交叉路口模型。整个道路模型可随时更新，此是由交互或变更用于定义道路横截面的输入参数决定。BIM的设计、可视化和施工模拟，搭起更多的参与方投入该阶段的平台，做出的分析决策在早期得到反馈，确保决策的正确性与可操作性。
4.3道路纵断面的设计
最常用的市政道路设计软件的纵断面设计，设计流程是：编制原地面线文件，生成原地面线，在原地面线上绘制拉坡线，对拉坡线进行调整直到符合设计要求，将拉坡线存储为竖曲线设计文件，调用原地面线文件、竖曲线文件生成道路纵断面设计图。Civil3D采用三维地形设计，通过“从曲面创建纵断面”命令生成地面线。当需要修改道路中心线时，会自动进行地面线的更新，这样就节省了设计时间，设计人员耗用的精力也大大减小了。“按布局创建纵断面”命令可以实现拉坡线的设计。纵断面的设计完成之后，自动生成的坚曲线、坡度、坡长等指标可以随时查看，如果发现有不符合规范的地主主，可以点击“编辑纵断面形状”命令，在子工具条中点击“纵断面布局参数”，在布局对话框中点边坡点，修改边坡点的桩号、标高、竖曲线半径、坡度等参数。
4.4道路横向断面设计
Civil3D软件的设计过程即是整个市政道路的装配过程，在设计的过程中要综合考虑各种影响因素，对相关部件合理选择，之后才能进行组合和装配步骤，这对于市政道路BIM数据信息模型的精确反应有着重要的意义。具体来说有以下几个步骤：①创建装配：在Civil3D软件中的道路下拉菜单中有装配创建的命令，单击下拉菜单中的装配创建命令，此时会弹出装配名称输入的对话框，点选此对话框，在对话框中输入具体的装配名称，之后点击确定键，完成装配创建和装配名称的确定；②插入装配基准线：在对屏幕任意位置进行鼠标点击的过程中，会将带有圆形标记的竖线插入到Civil3D软件中，这条带有圆形标记的竖线就是我们所要选择的装配基准线，也就是我们上文中所提到的市政道路中心线；③部件装配：Civil3D软件中道路菜单下有“部件工具版选项板”，Civil3D软件程序中自带部件，利用Civil3D软件程序中自带部件就可以完成相关装配；④装配步骤：首先对标准的横断面进行装配，保证横断面的装配要求，在横断面装配完成之后，要分析市政道路之后的设计需要，根据具体的设计需要分析结果来进行其余的装配添加，Civil3D软件有着关联性和动态性，因此，利用Civil3D软件进行市政道路装配部件参数的修改或对原有的装配进行重新制定成为不同的装配后，Civil3D软件设计的市政道路参数数据模型能够实时、快速地进行相关装配更新。
5、结束语
通过本文的论述得知，在对市政工程项目进行设计的过程中，基于各个设计和施工单位共同参与才能完成工程项目的建设。但是在设计的过程中，需要众多的专业设计人员要到现场，对工程项目进行沟通和指导，这就大大的浪费了人力资源和物质资源。基于这样的状况，在应用BIM技术之后，就能将繁琐的工作简单化。但是基于我国对BIM技术的研究较少，在实际应用的过程中还存在些不足，这就需要国家应出台相应的政策对BIM技术的研发和应用进行推广。
参考文献：
[1]张新兰，李颜强，李文江.积极推进BIM设计技术在市政工程中的应用[J].中国给水排水，2013，04（08）:63-67.
[2]刘铭，张京，彭勃阳.BIM技术在市政工程设计中的应用[J].市政技术，2015，05（04）:195-198.
[3]印明.市政工程设计中BIM技术的发展前景[J].城市道桥与防洪，2012，01（07）:347-349.
[4].BIM和PLM技术在市政工程三维设计中的应用[J].中国勘察设计，2012，07（12）:66-75.
论文作者:李勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/14
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