【摘 要】BIM技术作为数字化的技术,被建筑、设计、施工、运行等行业广泛应用。特别是在建筑行业,应用较为广泛。而在风景园林行业应用并不多,而且也存在争议。本文主要对风景园林设计工程中的BIM技术理论及技术进行探讨。
【关键词】BIM技术;风景园林设计
前言
BIM (building information modle)是一种可应用于项目全生命周期的管理方式,在发达国家的建设行业已有良好应用,并极大提高了行业生产效率。对于国内的工程建设领域,随着BIM的应用也必将会带来质的飞跃。
BIM 的成果则是多维的、动态的,输出到图纸的内容只能是 BIM 成果在某一个时间点和某一个投影方面的照片,要完整理解及应用 BIM 成果,目前技术条件下必须借助计算机和相应软件才能完成。这种转变除了技术更新需要以外,工程技术人员的专业知识构成和工作习惯也面临更多更新的挑战。
(一)BIM 软件介绍
BIM 应用过程中涉及大量软件的使用(如图 1),其中包括大量的专业软件。
图1
二、BIM 核心建模软件
建模软件的使用是 搭建BIM平台的基础,也是BIM应用首先需要接触到的软件。BIM 的核心建模软件按照生产厂商划分主要有以下四个类别:
(1)Autodesk 公司研制的 Revit 系列软件,其中包括建筑、结构和机电三个专业。由于和目前工程建设行业广泛使用的主流软件 CAD 系出同门,所以在市场上的表现相当不错,流行度较高。
(2)Bentley 系列软件,分为建筑、结构和设备三个专业,在基础设施建设(市政、水利、道路、桥梁等)及工厂设计(电力、石油、医药、化工等)领域 Bentley 产品有着天然的优势。
(3)2007 年,Nemetschek 公司在收购了 Graphisoft 公司后也同时拥有了Graphisoft 的软件产品,使得旗下的建模软件扩大到三个:ArchiCAD、AllPLAN和 Vector-Works,这其中国内工程师最为熟悉的是 ArchiCAD,作为一款 BIM核心建模软件,它早期在业界极具影响力,并且定位全球市场。但是我国的设计院实行的是多专业集中化工作模式,对于这种仅能服务于建筑专业的单项软件并不感冒,所以其业务一直没有起色。AllPLAN 和 VectorWorks 分别是其德语和英语的两个不同版本。
三、BIM 模型综合碰撞检查的应用实现
BIM模型具有直观的三维可视化,可以直观的进行碰撞检查。而BIM模型的建立是由不同专业协同进行,但应用需要集中进行。建立模型的人员分别有着各自的专业,通过各自的专业软件依靠相关专业知识分别建立模型,而进行设计等具体应用时需要将所有专业的信息数据都集中在一个模型里才能实现,这就需要综合能力较强的碰撞检查软件来完成,光依靠专业的 BIM 核心建模软件无法达到这一效果。对于大型复杂项目,硬件条件极大地限制了 BIM 核心建模软件的操作性,当大量数据信息集中于一体时,许多功能根本无法实现。模型综合碰撞检查软件很好地解决了这些问题,它类似于一款评审软件,可以对集中了各专业信息数据的模型进行分析、计算、协调以及动态模拟,实现核心建模软件无法达到的一些功能,为项目设计的推进提供有力支持并有效避免错误产生的几率。
四、BIM技术的优势体现
采用BIM技术进行三维管线综合设计相对于传统的二维设计有着明显的优势,这种优势对于工程量越大、复杂度越高的建筑工程体现得越明显。BIM可以通过三维虚拟仿真在虚拟的空间中对整个的建筑设计过程进行模拟,模拟的过程中可以很方便地实现“校审”过程,并且能够发现在平常校审过程难以发现的错误,这类的错误往往与规范无关,而与专业相关,或者属于空间高度上存在冲突。特别是市政设计工程中,由于市政管线较多,错综冗乱,并通过一个列表视图的形式显示出来,在三维场景视图中就会自动定位到该项所指示的碰撞位置,并且发生碰撞的物体双方会以一种“高亮"的形式显示出来。通过这种方式,用户可以很轻松地发现管线在设计时候的错误,并及时调整布线方案,起到了事半功倍的效果。
五、BIM技术设计阶段在风景园林与建筑设计的应用比较
(1)参数控制
BIM在建筑设计应用中可以根据专业规定约束其它关系。比如用几个参数约束窗的与墙的距离、窗洞高度与宽度等特征,这样窗就在其空间中形成了确定的位置特征,从而对整个项目进行涉及。但在风景园林设计中则不一样,园林工程中各个要素之间逻辑关系并不明显,比如说广场,它可以是任何尺寸,也可以是任何形状,并没有规定哪些必须是绿地,哪边是小品或建筑之类的明确。广场外可以为绿地,也可以穿插广场其中,用嵌草铺装之类形成它的风格特征。因此,园林设计中存在较大的自由度,用BIM建模进行参数控制还是具有较大的难度。
(2)风景园林对BIM技术的需求
风景园林工程在设计与施工这两个阶段对BIM技术的需求很强,尤其是对BIM信息互用方面的需求。目前园林规划设计中,由于使用不同的软件,各自输入数据或信息,都是以书面形式交付甲方。有的也会提供电子成果,但不一定能保证接收资料那方是否能顺利应用,再一个来说这种电子信息不能自我解释。就如JPG格式,并不能表达所有的外观,也没有三维关系。工程在规划设计与施工两个阶段,各参建方均需要信息贯通,要不然一个工程下来,并不能把设计者的意境完全表达出来。而BIM技术在规划设计阶段信息互用避免了重复输入数据,实现各个专业的协调与配合,这在一定程度上减少了重复输入产生的错误,提高工程设计效率。举个例子:假如勘测单位提供标准的三维测绘成果,设计方可以直接在测绘成果上进行土方分析,从方案到施工图设计,以及各个专业的相互协调与配合,可以把错误降到最低限度。设计方如果也是按统一标准的三维表达传输到施工方面,施工方也可以利用CAE技术直接进行地形施工,当然目前这还只是一种设想,但谁也无法预测也许在不久的将来可以直接利用电脑操作进行地形建造。笔者预测通过BIM技术风景园林工程中的勘测、设计、招投标及施工等各阶段,完全可以达到设计成果与施工过程的无缝衔接。当然,BIM技术在园林工程中的应用还有很多不确定的要素。
(3)、BIM技术在风景园林设计中应用的趋势
园林行业与建筑设计行业不一样,涉及到的水电暖不会像建筑行业那么复杂。除了浇灌用水之外,对于水、电、气、暖等资源与能源的消耗量与大型建筑相比要少得多。因此,BIM系统在园林专业中的应用优势应该是体现在整体布局的应用上。从地形的塑造、水系的处理、景石的布置、建筑物(构筑物)的设计等由二维转为三维,更直观的把控整体效果。通过建立dwg文件作为参照的方法,将总图CAD导入,生成模型,利用Revit Architecture在三维视图中完成“拾取线” 等数据分类,导入RPC植物等相应的载入“族”来完善工程。
园林工程设计过程中往往会有一些人工的错误或与画图人员协调不力,工程协调困难等等原因,最终造成的就是不断地修改图纸,工作效率低下以及设计出来的景观效果不尽人意,对于设计师来说,浪费了他的设计心血与时间。虽然目前园林设计行业尚不需要用BIM技术来涵盖项目的全生命周期,但是在设计过程中有很强的辅助及协同作用。在设计阶段内达到方案设计、初步设计、施工图设计的前、中、后期信息无障碍交换;数据全面了解,云端计算与无限计算协作式的操作;突破固有流程与体制的约束,信息模型跨越设计、施工等阶段间的界限;并且 BIM 具有信息实时反馈的特性。
其次BIM 是风景园林发展的必然趋势,BIM 作为可持续发展和改善人居环境的基础科学工具,能把工程的生命周期全面体现:资金透明化、工期按时化,品质提高化,而且整个过程是三维动态化的呈现,完美的解决各专业交流难题。因此,BIM技术在未来的园林设计工程中的趋势是必然的。
六、结束语
园林景观设计BIM技术是一个庞大的系统工程,在今后的风景园林工程中应根据景观的特色进行应用,同时跟软件行业的努力也分不开,为实现BIM技术在风景园林工程中的应用,需要各方的不断努力与尝试。
论文作者:李韵
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第2期
论文发表时间:2016/8/18
标签:技术论文; 软件论文; 专业论文; 建模论文; 园林设计论文; 模型论文; 信息论文; 《低碳地产》2015年第2期论文;