基于BIM技术下的公路设计探究论文_刘小路

基于BIM技术下的公路设计探究论文_刘小路

重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074

摘要:BIM技术在国内的发展迅猛,国家相关部门更是极力倡导。本文对BIM技术在公路交通发展成果进行总结,对BIM在国内公路交通的发展方向进行探究。BIM技术在公路设计中的应用优势及推广中存在的问题进行了探讨。

关键词:BIM;绿色公路;文献综述

1 引言

随着科技的进步,我国基础建设行业的大发展,公路建设行业也由最开始的勘测、设计、施工、运营、管理转变成为现在可以运用BIM技术将工程项目的数据通过中央处理器等手段变成一个可视化运营管理和交互的过程。完整的信息化模型将建设单位、设计单位、监理单位、施工单位置于同一平台共同响应,享用信息十分方便。BIM也不再像是款单纯的设计软件,二十一中管理手段,实现了工程行业的精细化,是现代技术下信息化管理的重要工具。

2 国内外BIM的研究综述

2.1国外BIM的研究综述

国外对于BIM模型的应用工作正在大力推进和鼓励。在西方国家中,特别是美国,BIM技术的应用变得普及化。各方软件开发公司均围绕BIM应用开展对应的数据工作,行程更好的数据交换环境。在BIM技术实践中创建了属于自己的BIM技术标准。为企业使用相关技术提供了一套比较完善的模型。这对于推广鼓励使用BIM技术在未来工程领域的使用具有重要意义。如今,BIM 技术在英美、新加坡等发达国家已经得到一定的普及和应用。

2.2国内BIM的研究综述

BIM 引入我国的时间并不算长,但也有不小的发展。近几年,国内的 BIM 技术才真正兴起,国内厂商在信息建造阶段有了良好的开端,比如鲁班、PKPM 等软件公司在工程量的计算领域取得的明显进展,已发展了数万的用户,并且有了大量的成功案例。

2010年,中国房地产业协会商业地产专业委员会做了一次针对中国建筑行业的,房地产开发商使用BIM的调查,并提出了相关的建议。但是对于公路建设行业却没有好的应用BIM技术的工程实例,也没有很多先例可寻,对于本专业,仍然需要大家一起艰难前行。

3 国内外BIM在公路设计的研究综述

3.1 国外公路BIM的设计研究

国外的BIM技术相对比较广泛了。BIM的概念起源于美国,随后迅速发展。欧美、日本、新加坡等国家迅速赶上,积极使用推广。美国在BIM的应用方面有自己的标准,而且在数据接口方面较为统一和规范,二次开发的针对性很强,数据共享性较高。

2007年斯坦福大学研究报告,通过对32个工程项目实例进行总结发现,使用BIM的节省了10%的成本,工期也节省了7%。但是对于公路的BIM使用也不是特别高的水平,采用较少。

3.2 国内BIM在公路设计的研究综述

BIM在建筑行业中的应用已经十分的广泛,各个国家也在大力的推广,实现建筑行业的革新。。

公路行业的特点明显。首先。公路行业工程面对的设计对象是一条动辄几十、上百公里的道路。在这个过程中,地质情况复杂,数据量十分巨大。拥有众多的数据对象:桥梁、涵洞、路基、交叉口、天桥等,数据特点、性质完全不一样。软件的普及型不够,数据接口差异大,这也是在BIM技术的推广过程中存在的很大的问题。

每条公路的设计都涉及到多个软件,设计、计算、绘图等,软件的专业化程度较高,数据借口不统一的问题显现十分明显,很难整合到一个大的BIM系统中。在地形勘测中需要大量的地形数据,此时需要GIS地理信息系统的协同工作,但是对于目前各大设计的情况,及两者融合的系统平台并没有一个官方的出现。所以这也是目前国内BIM技术推广中的问题。

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4 公路工程信息模型化(GBIM)开展的软件平台

4.1 国内软件平台

BIM技术在对地理信息的处理上有较大优势,可视化、存储能力、协调性、可模拟性等优势。

1.BIM核心建模软件:主要分四个类别:1.Revit 2.Bentley 3.GraphiSoft 4.CATIA

2.BIM方案设计软件

Onuma Planning System和Affinity是我们最常使用的BIM方案软件,使用度比较高。

3.BIM结构分析软件

国内常用的结构分析软件主要是PKPM等国内研发的软件以及STAAD、ETABS等国外软件。

4.BIM可视化软件

3DSMax、AccuRender、Artlantis和Lightscape等是国内最常用普及化最高的的可视化软件。

5.BIM模型综合碰撞检查软件

Autodesk、Solibri Model Checker、Navisworks、Projectwise、Bentley、Navigator等软件常被用来进行工程项目的碰撞检测。

6.BIM造价管理软件

鲁班软件是国内BIM造价管理软件的代表,同时还有斯维尔这样的软件开发商,也拥有不错的造价管理软件。Innovaya和Solibri是国外BIM造价方面很有代表性的两款软件。

7.BIM运营软件

美国运营管理软件ArchiBUS是最有市场影响的软件之一。现在主流的软件都是国外软件,目前国内的工程建设行业没有自己的主流设计软件,数据借口业户要是依靠国外的,这就导致了国内数据共享性不高受到各个部门协调性减弱等因素的影响,而且对于软件使用本身,很多机构和设计院也不是特别重视,人才也有很多的制约,所以软件的开发和使用也是国内不前需要积极努力跨过的一道门槛

4.2 工程信息模型化(GBIM)开展的现状和前景

国内目前在公路建设领域对于BIM的使用存在较多难题。地质信息复杂,在地质勘测阶段BIM就开始介入。其中的数据采集要满足设计阶段:选线、施工图设计,初测的要求。更是涉及到施工、养护、运营、管理各阶段,各方的参与度很高。就目前的技术而言,想要在工程设计阶段就完整的建立公路3D模型进行公路的全生命周期模拟是比较困难的,目前需要采用分级建立的方式进行不断的完善和修改,已达到最终的目的,期间投入很大,对专业技术要求较高,时间周期长。

对于各方参与度如此的过程,BIM体现了充分的优势。首先避免重复对工程项目进行建模,数据共享度高。利于碰撞点监测,各个重点工点细节建立完善,属性数据丰富,坐标点统一。未来BIM技术的应用将是一个不能改变的趋势,在各个领域中都会越来越普及,所以BIM技术的应用将是一个很好的革新点。

5 结语

BIM与公路工程项目设计相结合的这种全新设计模式,也许很难得到快速的掌握和推广运用,为此,各相关企业也在不断开发软件,以保证设计师可以较好地利用BIM在工程项目上的巨大优势。近年,众多设计院设立了BIM工作室。但目前,大部分设计院的BIM团队还是把BIM等同于revit或者Civil3D+infraworks,工作都围绕“翻模、光照能耗、二维图纸优化”,只是把BIM当做一个加分项,而不是主营业务。在流程上来说,BIM往往是设计全程完成后附加的revit建模及分析。在软件使用上来说,设计院用的软件种类丰富,总体来说还只是用Civil3D做模型,用Infraworks等做光照能耗分析,用lumion、fuzor、navisworks之类的进行展示,可见BIM还未得到其应有的发展。人员配比上来说,目前多为单一的软件应用型人才,缺少专业知识丰富的业内设计人士。真正的运用还存在很多问题,但是,在BIM平台下进行公路工程设计也是充满了积极影响,但十分重要的一点是,作为未来建设行业主要发展方向,有效的提高工作效率,做好全生命周期的维护和运营,加上目前绿色公路概念的提出,这必将是我们日后不可推卸的任务。

论文作者:刘小路

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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