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PAGEPAGE12BIM在基础建设领域中的应用李志鹏（中信建筑设计研究总院有限公司市政设计院

武汉

430014）内容提要：随着中国城镇化的发展，从战略、经济和可持续性角度对基础建设进行合理的开发和维修，需要采用创新型设计软件。借鉴建筑领域BIM概念的使用，从国际基础建设领域吸取设计经验，力求对现有设计表现形式进行突破。通过Civil3D的使用，探索BIM的应用优势及方向。关

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词：基础建设、BIM、应用、Civil3d一、相关概念1.基础设施基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。它是社会赖以生存发展的一般物质条件，是国民经济各项事业发展的基础。在现代社会中，经济越发展，对基础设施的要求越高；完善的基础设施对加速社会经济活动，促进其空间分布形态演变起着巨大的推动作用。建立完善的基础设施往往需较长时间和巨额投资。对新建、扩建项目，特别是远离城市的重大项目和基地建设，更需优先发展基础设施，以便项目建成后尽快发挥效益。图表1-1基基础行业分类类表因此，“基础设设施”不仅包括公公路、铁路、机机场、通讯、水水电煤气等公公共设施，即即俗称的基础础建设（physiicaliinfrasstructture），而且包包括教育、科科技、医疗卫卫生、体育、文文化等社会事事业即“社会性基础础设施”（sociaalinffrastrructurre）。作为从事市政行行业设计的一一员，我们关关心的是基础建设设领域的设计计内容。2.BIMBIM（建筑信信息模型（BuilddingIInformmationnModeeling））：是以建筑筑工程项目的的各项相关信信息数据作为为模型的基础础，进行建筑筑模型的建立立，通过数字字信息仿真模模拟建筑物所所具有的真实实信息。BIM不是简单单地将数字信息息进行集成，它它还是一种数数字信息的应应用，可以用用于设计、建建造、管理等等领域，支持持建筑工程的的集成管理环环境，通过参参数模型整合合各种项目的的相关信息，在在项目策划、运行和维护护的全生命周周期过程中进进行共享和传传递，使工程程技术人员对对各种建筑信信息作出正确确理解和高效效应对，为设设计团队以及及包括建筑运运营单位在内内的各方建设设主体提供协协同工作的基基础，在提高高生产效率、节节约成本和缩缩短工期方面面发挥重要作作用，可以使建筑筑工程在其整整个进程中显显著提高效率率、大量减少少风险。基础建设具有同同建筑工程共共通的工程特特性，其设计计表现形式及及方法方案完完全可以借鉴鉴建筑工程的的BIM概念。图表1-2BBIM全生命周期期应用二、基础建设领领域中Bim的应用1.前景基于BIM的三三维和四维模模型进行设计计、可视化和和施工模拟可可以使整个设设计团队查看看和分析早期期设计备选方方案，以及施施工规划和模模拟，有助于利益益相关方更好好地了解设计计，评估设计计对周边地区区的影响，并并利用虚拟方方式发现和解解决问题，避避免错漏碰等等一系列问题题。可以更清楚地地向社会公众众说明设计方方案，解释说说明施工对周周边环境的影影响，帮助加快审审批过程，减减少公众对项项目的顾虑。其应用前景归纳如下：虚拟项目模型———设计可视视化软件———完善现有设设计信息，添添加周围的城城市特征和景景观细节，可可创建逼真的的可视化和动动画效果。虚拟项目模型———其它软件——结合三维维虚拟模型和和施工进度表表的四维模型型——将成本信息与与四维模型连连接起来，用用以创建五维维模型，进行行成本估算。图表2-1BBim应用前景在基础建设领域域，无论是运运输、水、能能源，还是土土地和城市开开发工程，为为从战略、经经济和可持续续性角度对基基础设施进行行合理的开发发和维修，BBIM的使用需求求持续呈现出出迅猛增长趋趋势。BIM产品可以大大幅削减项目目成本，为公公众交付更好好的解决方案案。基于模型型的工作流程程，可以使设计和管理理团队提高效效率，为其带来竞争优优势。2.应用案例随着bim概念念的逐步接受受到积极使用用，国内外涌现了一大大批勇于使用用新技术的设设计团队。根根据近年来“创新杯”BIM大赛的基础础设施部分中中评选的奖项项及结果来看，各各大设计院已已经着手应用用发展BIMM技术。上海市政设计研研究总院有限限公司—BIM在地下下空间的应用用：以松江林林荫新路地下下车库工程为为背景展开。获获奖作品有三三大亮点。一一是在交通分分析上，通过过三维方式模模拟车辆在地地下车库中的的停车转弯、行行车路线选择择等动作，验验证不同柱距距的适用性及及车库布置变变化时的合理理转弯半径。二二是在造价控控制上，通过过模型直接读读取工程量，可可在方案变更更时及时进行行造价概算并并反馈优化信信息，即使规规模、停车位位都增加，仍仍可节省工程程造价。三是是在数据共享享方面，以总总院服务器为为平台，各参参设单位成功功实现在BIM平台下的协协同设计，与与同期类似规规模地下空间间工程相比，设设计人力投入入减少30%，例会次数数减少50%，设计周期期缩短30%，真正做到到了既减少人人力投入，又又提高设计效效率。上海市城市建设设设计研究总总院—BIM在陈翔路隧隧道工程中的的应用：地道道周边环境复复杂，存在轨轨道交通等敏敏感构筑物，合合理的设计方方案以及可靠靠的施工工序序就显得尤为为重要。陈翔翔路地道着重重于BIM技术在在该地道全生生命周期内的的应用，完成成了三维建模模、工程量统统计与出图、施施工模拟等重重要环节的工工作，并为实实现BIM技术的的全生命周期期循环，实现现了从BIMM建模到BIMM结构设计的的有效转换。另外，上海轨道道交通12号线曲阜路路站项目、徐家汇交通通枢纽工程、铁路隧道BIM三维设计应应用、BIM在45万吨油码头头设计中的应应用、BIM助力水电工工程设计——梨园水电站站厂房三维设设计等一批具具有代表性的的基础设施BBIM项目，为为拓展应用BBIM技术提提供了宝贵的的指导经验。三、BIM应用用方案基础建设领域中中BIM应用方方案的基础就就是相关领域域3D软件建模的的使用，我们们的应用方案案参照一些设设计公司操作作实践，以传传统2D设计与3D设计同步进进行，从过程程中对比两种种方式的差异异，从而逐步步实现3D设计，提升升设计效率和和设计质量。1.选择软件：：建模软件是是支撑整个系系统的核心，是一款适合行业特点、利于其它专业或单位衔接的软件，是BIM的基础。其它次生软件的使用，需依据设计需求加以选择。目前，国内的软件之间的衔接比较困难，不能很好地完成建筑生命全周期的运作；国外的软件基本采用软件套件来使用，其适应国内的建设领域也需要较长的时间。但是从国外软件中吸取经验，从而指导国内BIM软件体系的建设以及设计院BIM团队的创立具有重要意义，因此我们优先选择autodesk或bentley公司的3d产品进行应用，例如civil3D。2.基础训练，同同步操作：选择软件以以后，我们就就需要对设计部门的BIM团队进行培训训学习。经过课堂式的训训练课程以后后，依据工程等级、复杂程度、涵盖内容、耗耗费时间及费费用加以评估估，选择适合同同步操作的项目进行同步步操作的设计计，使设计团团队从实践中中更好地使用学习相相关软件。3.项目策划：：BIM团队根根据类似工程程的设计经验验，对方案进行规划、协协调及推动。考虑国内使使用习惯与国国外的区别，安排软件供应商，了解设计方案需求，掌握方案的特性及主要使用功能需求，通过不定期工作会议，将设计人员遇到的难点进行修正、改进，重点关注与方案特性有关及立即需要使用的功能和方法,以期使软件达到实际应用于操作及生产需求的水准，达到协同作业的效果。4.设计成果：：最终设计文文件利用到的的成果,首先是要能能达到同步团团队2d成果的表达达内容，能完完整表达工程程需求，并方方便修正。其其次考虑利用用其衍生产品品，对产品进进行一个更深深入、全面地地展示。5.设计要求：：设计使用相相关软件之前前，必须设定定相关的样式式标签，以便便后续设计与与绘图作业，遇遇有变更时图图面仍可保持持一致性。有有关设计规范范的导入、专专用设计样板板标签的应用用，可以使相相关软件的设设计使用流程程简单化，降降低软件的使使用门槛，使使工程师更容容易上手，加加上普及新的的设计方法，可可以提供更优优质的工程服服务。四、Bim应用用实践笔者对基础建设设中的重点领领域道路工程程进行了BIIM应用实践践，并重点选选用civill3d软件进行三维设计计的研用。从设计计角度考虑，其出图成果可满足道路工程设计要求。图表4-1道路路平面纵断面面设计图表4-2道路路土方横断面面设计图表4-3道路交叉口口竖向设计Bim理论下的的三维设计除除具有一般设设计软件的功功能外，增加加了其独特的的理念及优势势，以civill3d为例，我们们分别进行阐阐述：1.参数化、模模块化设计Civil3dd中对设计效效率影响较大大的是参数化化和模块化设设计。Civil3dd中的图元都是是以构件的形形式出现，这这些构件之间间的不同，是是通过参数的的调整反映出出来的，参数数保存了图元元作为数字化化建筑构件的的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来，使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起HYPERLINK"/view/1337805.htm"相关构件的参数产生关联的变化，任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图，以保证所有图纸的一致性，毋须逐一对所有视图进行修改。比如Civil3d中的平纵横联动设计，通过修改其中一项数据，其余相关内容将同时进行调整，从而提高了工作效率和工作质量。图表4-4参参数化设计与与一般设计流流程比较Civil3dd中的模块化化设计，将产产品的某些要要素组合在一一起，构成一一个具有特定定功能的子系系统，将这个个子系统作为为通用性的模模块与其他产产品要素进行行多种组合，构构成新的系统统，产生多种种不同功能或或相同功能、不不同性能的系系列产品。其其中Civil33d中的装配设设计是最典型型的代表。图表4-5模块块化设计示意意2.进行虚拟现现实的设计，对对设计内容进进行分析通过模型的建立立，对设计内内容进行数据据化分析，提提供设计的理理论支撑。Civil33d对其生成的的曲面及道路路模型都可以以进行模拟分分析，判断地地势以及排水水流向等，也可以对雨雨污水管道流流量过程进行行分析等。图表4-6场地地模拟图表4-7场地排水流域域流向分析3.对设计内容容进行三维的的检查，减少少错误、遗漏漏及碰撞通过直观的三维维模型，初期期就可发现设设计内容的错错漏碰，从而而进行调整。图表4-8碰撞撞检查4.提供多方使使用的三维模模型设计的三维模型型，可为设计计、业主、施施工单位等提提供直观概念念，从而指导导各方针对工工程项目进行行讨论。图表4-9三维维模型5.提供软件上上下游的衔接接从拓展性考虑，软软件可与相关关规划、施工工模拟结合，进进一步提供虚虚拟现实功能能，为设计、业业主、施工单单位等提供直直观概念，从从而指导各方方针对工程项项目进行讨论论。图表4-10软软件数据交互互使用从以上几个方面面考虑，虽然然该软件初期期具有上手慢慢的特点，但但从长期来看看，无论从提提高设计质量量还是提高设设计效率来讲讲都具有较大大优势。五、结语BIM的应用已已成为新的工工程设计发展展方向，通过过已完成的某某些工作实例例以及国外的的发展来看，在基础础建设领域是是可行的。如何更快更好地