摘要：市政道路设计工作面临着较大的发展挑战，传统的设计方式已经无法满足工作需求，我们应该尝试把BIM技术渗透到市政道路设计工作中，这样才能更好的提升设计工作质量。本文主要论述了BIM技术的使用现状，然后结合实际需求探讨了BIM技术在市政道路设计中的运用，希望能够有效落实BIM技术在市政道路设计工作中的运用。
关键词：BIM；市政道路；设计；渗透
1 BIM相关概念的论述
所谓的BIM就是指信息化的建筑模型，这种先进的建筑模型在西方发达国家的使用范围较广，所谓的BIM就是指准（NBIMS）将 BIM 定义为以三维数字化技术为基础，对建设项目的物理特性及功能特性进行数字化表达，它可以提供一个数字化的信息的共享平台，在项目实施的各个阶段，项目的参与者可以共同管理数据库，并进行协同作业。
2 BIM 在我国工程设计中的运用问题
通过相关调查研究不难发现，BIM的使用范围有待进一步拓展，设计行业在对BIM的使用效率明显高于其他行业，设计企业占比高达 64%。Auto Desk 的研究报告（2015）显示，受访企业中使用 BIM的企业在数量上占据了绝对优势（84%），且大多数工程设计企业（62%）对 BIM 的使用前景持乐观态度，并认为其可以带来良好的效益，但由于各方面条件的限制以及缺乏直接有效的动力（甲方要求、政府支持等），接近半数的设计企业（46%）BIM 使用率较低（低于 15%）。[3]BIM 在我国工程设计行业尚未普及，但使用率总体呈上升态势，多数企业正在尝试或准备尝试 BIM 在工程设计中的应用，不少大型设计企业已经成功完成基于 BIM 技术的设计案例。BIM 在我国工程设计行业正处于快速发展的阶段。
3 BIM 在市政道路设计中的运用优势及存在的问题
3.1 BIM 在市政道路设计中的运用优势
3.1.1 能够有效提升设计工作的精准度
第一，能够更加及时有效的获取并运用相关信息。与传统的设计软件相比，BIM的自身优势不可言喻。BIM 可建立三维化的数字模型，并根据条件资料中的离散信息，拟合出信息更完备的模型。并且可以较为便捷的查询、编辑模型中每一个点的信息。例如，在建立工程场地模型时，BIM 可根据地形图中的高程点、等高线信息进行模拟，建立由连续曲面构成的地形模型，在系统中更加逼真的还原设计条件，为下一步的设计工作做好充分的准备。第二，工程量计算更精准。a.信息利用率更高.传统的设计模式通常采用点、线式片段化计算，不可避免地会造成一些信息丢失。BIM 系统的连续模型可较为精确地反映每一个断面的变化，计算单元更小。例如，在进行土石方计算时，传统计算方法为每 20m 一个断面，读取断面信息，即计算模型简化为这 20m 范围内原地面高程呈线性变化趋势，这与工程实际情况存在一定偏差。而 BIM 系统在原地面信息充足的情况下，曲面模型可完整的反应每个断面的变化情况，将误差缩小到较小范围。b.图面与数据库关联，设计完毕后相关工程量可直接输出。BIM 系统中，各模型不仅存在 CAD 的图面表达，数据库中也存在着数字化信息，当设计完成后，系统可直接将图面信息以数字的形式显示出来。相比于传统的设计后人工统计，统计效率和质量都更有保障。
3.1.2 能够更好的落实可视化操作
第一，可以实现绘图与实时计算的同步操作。能够把BIM系统中的信息与其他信息进行分享，实时计算的数据信息可为设计提供参考。土方平衡是道路纵断面设计的一个重要参考因素，传统软件设计时需凭设计师的工程经验拉好纵坡，计算土方，然后根据土方平衡情况对纵断进行调整。BIM 系统可在拉坡时实时显示填挖土方数据，以便设计师可根据实时动态数据调整纵坡，这将极大提高纵断设计效率。第二，三维视图，可充分展现各设计元素的相对位置关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM 系统不仅可以将二维平面图面及数据库数据相互转换，也可将数据库信息转化为三维视图。在三维视图中，各设计元素的相对位置一目了然，这为市政道路设计，尤其是附属管线设计提供了极大便利。各管线之间是否相互冲突，管线高程是否存在明显不合理等传统设计软件需要反复核算的问题，在 BIM 系统中可简洁直观的表示出来。第三，设计成果可以视频的形式呈现。设计成果的汇报也是设计过程中至关重要的环节，如何在有限的时间里高效、高质量的与甲方沟通，也是设计企业工作的重要方向之一。目前，比较常见的做法是将设计成果制作成效果图、多媒体等图像、影像文件，时间、金钱成本高企。BIM 系统则在一定程度上为这个问题提供了解决方案。设计完成后，BIM 系统可直接导出视频文件，以及可和主流动画、影视后期软件兼容的三维模型。可在很大程度上提高沟通效率，降低沟通成本。
3.2 BIM 在市政道路设计种存在的问题
3.2.1 设计企业管理者方面的问题
由于传统的设计系统观念与BIM设计系统观念存在很大差异，因此BIM系统的使用意味着现有生产管理系统甚至生产管理制度需要重新构建，短期内管理成本的增加无法避免。此外，使用 BIM 需要的配套硬件设施也是一笔不小的投入。并且，目前国内尚无十分成熟的全 BIM 设计系统应用案例，缺乏成熟经验。总的来说，对设计企业管理者来说，推行 BIM 试错成本较高，大力实施还需慎重考虑。
3.2.2 软件技术支持方面的问题
尽管不同时期的BIM设计工作落实方案各不相同，但是BIM相关的信息和CAD信息之间的沟通较弱，也是一个亟待解决的问题。这个问题引发了诸多设计企业的担忧，他们认为采用 BIM 可能导致与其他不使用 BIM 的部门合作受阻。这也是中国设计企业不采用 BIM 的主要原因之一。
4 BIM 在市政道路设计中的渗透
第一，可以创建三维的地形模型图。按照原有的地形图信息，结合实际需求创建三维地形模型。再根据景区建设单位提供的场地整平数据，对原始地形进行编辑，获得道路设计条件地形。第二，道路平、纵、横设计。与传统设计模式不同，使用路立得设计时，并不依赖图面的绘制，主要信息主要通过对话框的形式进行交互。输入完成后，可直接绘制出相应的图面。纵断设计时，可实时显示土方数据，为设计师提供参考。平、纵、横数据若有更改，其他相关数据可一并更新。第三，管线设计管线设计。依托于道路设计时建立的曲线地形资料。设计时可以通过三维查看功能直观清晰地观察各管线的相对关系，碰撞检查功能可提示相互冲突的管线，减少设计失误。第四，设计成果输出。设计成果可导出为视频或 exe 小程序，可较为直观地反映设计成果。管线设计成果可和道路设计成果集成，在同一个视频（程序）内进行展示。并可进行多角度的展示和分析。但目前路立得 5.0 出 2D 施工图能力较弱，需通过鸿业市政 10.0 软件进行转换。本案例为我公司在 BIM 市政道路设计应用中的一次探索与尝试，由于条件所限，本案例并未采用全阶段 BIM 设计，但对深刻理解 BIM 设计理念以及 BIM 的意义有了更深刻的认识，同时为以后采用全 BIM 设计做好了一定的准备工作。
5 结束语
随着信息技术的飞速发展，我国建筑行业对BIM系统的关注度也越来越高，也为 BIM 在建筑工程领域的发展打下了坚实基础；工程难度的增加以及对工程效率、效益的追求为 BIM 在工程设计行业的应用创造了良好的条件。本文介绍了 BIM 的产生背景以及在中国工程设计行业的应用现状，分析了 BIM 在市政道路设计中的优势与挑战，并且基于实际案例分享了 BIM 在市政道路设计中的相关经验。目前 BIM 在市政道路设计中有较好的应用场景，对提升设计效率及设计质量颇有益处，虽然面临许多困难与挑战，但总的来说应用前景广阔。
参考文献：
[1]中国房地产协会商业地产专业委员会，中国建筑协会工程建设质量管理分会，中国建筑学会工程管理研究分会，中国土木工程学会计算机应用分会.中国工程建设 BIM 应用研究报告（2011）[R].2011：10-12.
论文作者:秦江枫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/13
标签：信息论文; 模型论文; 市政道路论文; 系统论文; 管线论文; 工程设计论文; 企业论文; 《基层建设》2018年第28期论文;